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20/11/2011 1 Hidrologia Agricola
RELACION:
SUELO – AGUA-PLANTA
Héctor María CURRIE, Ingeniero Agrónomo Mgter.
2005
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
Facultad de Ciencias Agrarias
20/11/2011 Hidrologia Agricola 2
REQUERIMIENTOS DE RIEGO
R = Etc – Pp + Perco ± H SUELO
R = REQUERIMIENTOS DE RIEGO
Etc = EVAPOTRANSPIRACIÓN
DEL CULTIVO
Perco = PERCOLACIÓN (EFICIENCIA O
REQUERIMIENTOS DE LAVADO)
H suelo = APORTE DE AGUA DEL SUELO
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1. ETAPA DE PROGRAMACIÓN
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EVAPOTRANSPIRACIÓN DE
REFERENCIA (ETo)
RADIACIÓN SOLAR
TEMPERATURAS
VIENTO
HUMEDAD RELATIVA
O ET
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Todos los meses Mes de máximaMétodo ET eq
ET lisR EE
ET eq
ET lisR EE
Penman – Monteith 101 .99 .36 97 .99 .47
Bandeja (FAO) 100 .92 .88 95 .82 1.57
R : Coeficiente de correlación ET eq / ET lis.
EE : Error estándar de la regresión.
ET eq
ET lis Relación entre ET calculada y
ET medida en lisímetro. :
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SUELO
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FACTORES QUE AFECTAN
DIRECTAMENTE EL DESARROLLO
DE LAS RAÍCES Y LA PRODUCCIÓN
DESARROLLO Y
CRECIMIENTO DE LAS
RAÍCES Y DE LAS PLANTAS
Disponibilidad
de agua
Resistencia
mecánica Aireación Temperatura
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PO
RC
EN
TA
JE
DE
TR
AN
SP
IRA
CIO
N
100
50
0
HUMEDAD DEL SUELO
HUMEDAD
ADECUADA
CIERRE DE ESTOMAS
AIREACIÓN
DEFICIENTE
CC UR PMP
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SUELO ARENOSO
38 %
9 %
4 %
SATURACIÓN
CAPACIDAD
DE CAMPO
P. M. P.
DRENAJE
GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLE AGUA =
EL AGUA EN EL SUELO
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SUELO ARCILLOSO
53 %
35 %
17 %
SATURACIÓN
CAPACIDAD
DE CAMPO
P. M. P.
DRENAJE
GRAVITACIONAL DISPONIBLE NO DISPONIBLE AGUA =
EL AGUA EN EL SUELO
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RANGO DE HUMEDAD NO LIMITANTE (RHNL)
CONTENIDO DE HUMEDAD
RHNL
AIR
EA
CIO
N
DE
FIC
IEN
TE
RESISTENCIAMECANICA
CONTENIDO DE HUMEDAD
RHNLAIREACION
DEFICIENTERESISTENCIA
MECANICA
CONTENIDO DE HUMEDAD
RHNLAIREACION
DEFICIENTE
RESISTENCIA
MECANICA
AU
ME
NT
A D
EN
SID
AD
AP
AR
EN
TE
Y
DE
CR
EC
E E
ST
RU
CT
UR
AC
ION
CDCREDUCCIÓN
CRECIMIENTO
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MANZANAS
DURAZNOS, NECTARINES, DAMASCOS
CEREZO
CIRUELO (JAPÓN)
CIRUELO (EUROPEO)
PERAS
Arenoso Franco-Arenoso Franco Franco Arcilloso Arcilloso
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ASFIXIA; MUERTE DE RAICES
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PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
• TEXTURA
• ESTRUCTURA
• ESTRATIFICACION
• COMPACTACION : DENSIDAD APARENTE
MACROPOROSIDAD
RESISTENCIA MECANICA
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20/11/2011 Hidrologia Agricola 16
PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO
La densidad real se consideró para todas las profundidades como 2.65 g/cm 3
Profundidad Db Cap. de Campo Macroporosidad (cm) (g/cm3) (%) (%)
0 - 20
20 - 40
40 - 60
60 - 80
80 - 100
1,49
1,54
1,47
1,45
1,45
30,4
31,7
32,5
31,9
31,9
13,4
10,2
12,0
13,4
13,4
Cap. de Campo medida “in situ”
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B.- CONTROL
EN EL SUELO
NEUTROMETRO; TDR; FDR
TENSIOMETRO; CALICATAS
EN LA PLANTA
POTENCIAL HIDRICO XILEMATICO
DENDROMETRO
MEDIDAS DE FLUJO DE SAVIA
TEMPERATURA DE HOJA
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MEDICIONES EN EL SUELO
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Control de humedad en calicatas
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Ψh = Potencial hídrico de la hoja
Ψs = Potencial hídrico del suelo
Rsp = Resistencia suelo planta
T = Transpiración T = (Ψh - Ψs) / Rsp
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TENSIOMETRO
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ZONA HÚMEDA
ZONA DE
SATURACIÓN
PARED
DEL BULBO
SALESSALES
EMISOR
Medición de la humedad del suelo
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20/11/2011 Hidrologia Agricola 24
RANGO DE MEDICION
TENSIOMETROS
Rango de medición : 0 – 70 kPa ( cb)
Rango recomendado en riego localizado : 25 – 35 kPa
Textura de suelo : Ligera a media ( Franco – Franco arenosos)
Requiere de mantención periódica
WATER MARKER
Rango de medición : 25 – 200 kPa ( cb)
POCA RESPUESTA BAJO 25 kPa
Textura de suelo : Media a pesada ( Franco a arcilloso)
Radio influencia 5 cm
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ESTADO DEL AGUA EN EL SUELO SEGÚN LECTURA
(cb) EN EL VACUÓMETRO DE TENSIÓMETROS Y
WATERMARK
0 - 10
10 - 25
25 - 60
60 - 100
100 - 200
LECTURA EN
CENTÍBARES (cb)
ESTADO DEL AGUA EN EL SUELO
SUELO SATURADO
SUELO ADECUADAMENTE MOJADO
EN RIEGO LOCALIZADO
RANGO USUAL DE RIEGO EN
RIEGO SUPERFICIAL
RANGO DE SUELO SECO
RANGO DE SUELO MUY SECO
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Watermarker
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FDR
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SONDA FDR
©Copyright 2000 All rights reserved Sentek Pty Ltd
Diviner 2000®
Opciones de exploración
de profundidad:
•1 m
•1,6 m
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Material
(Líquido)
Consntante dieléctrica
(20-250C)
Agua 80.4 - 78.5
Etanol 24.3
Amoniaco 16.9
Benzeno 2.29
Acetona 20.7
Aire 1.0
CO2 (liquid) 1.6
CO2 (gas) 1.001
Material
(Solido)
Constante dieléctrica
(20-250C)
Hielo (-120C) 4.1 - 3.7
Cuarzo Quartz (SiO2) 3.78
Suelo arenoso (seco) 2.55
Suelo francol (seco) 2.51
PVC 2.89
Polietileno 2.25
Teflon 2.1
Madera 1.90 - 1.95
Fuentes: CRC Handbook of Chemistry and Physics (1993), von-Hippel (1955).
|
SONDAS CAPACITIVAS (FDR)
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Frecuencia 100 MHz
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MEDICIONES EN LA PLANTA
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TRANSPIRACION EN LA PLANTA El agua pasa del
suelo a la planta,
y de ahí hacia la
atmósfera. El
motor de este
ciclo es la
evaporación de
vapor de agua
desde la hoja por
la radiación solar
y la humedad
relativa. Este
proceso hace que
el agua en la
planta esté bajo
tensión.
20/11/2011 Hidrologia Agricola 33
El potencial hídrico de la hoja
integra las condiciones de
humedad en el suelo y de
demanda de la atmósfera,
mostrando claramente el estado
hídrico de la planta. En la medida
que la planta tiene menor
suministro de agua, y que la
demanda de agua de la atmósfera
aumenta, el potencial hídrico de la
planta es menor.
Ψh = Potencial hídrico de la hoja
Ψs = Potencial hídrico del suelo
Rsp = Resistencia suelo planta
T = Transpiración T = (Ψh - Ψs) / Rsp
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POTENCIAL HÍDRICO XILEMATICO
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Cámara de presión
Esquema de la
Cámara de presión
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Uso de la Cámara de
Presión
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Cámara de Presión o
Bomba de Schollander
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Cómo preparar la hoja
para medir
20/11/2011 Hidrologia Agricola 42
Colocación de
Bolsa plástica y Bolsa de aluminio
20/11/2011 Hidrologia Agricola 43
Introducción de hoja a la cámara
Recorte de peciolo.
20/11/2011 Hidrologia Agricola 44
20/11/2011 Hidrologia Agricola 45
Medición
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20/11/2011 Hidrologia Agricola 47
Técnica básica para medir potencial
hídrico al medio día
• Seleccionar hojas asoleadas
• Envolver en bolsa plástica y papel de aluminio ( 1 hora antes de la medición)
• Al momento de medir cortar el peciolo con una hoja de afeitar bien afilada.
• Colocar la hoja más el envoltorio en la cámara de presión (~ 10 s después del corte)
• Presurizar la cámara a una tasa constante de entre 0.3 a 0.5 bares por segundo
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ALGUNAS PREGUNTAS
1.-Cuál es la hoja que se debe seleccionar
2.- Cuánto Tiempo se deben tapar las-hojas
3.- Cuánto tiempo se tiene para medir una vez
cortada la hoja
4.- En qué momento se debe medir y en qué
condiciones
5.- Con qué exposición se debe medir
6.- Cómo interpretar los valores
7.-Se pueden guardar las hojas.
20/11/2011 Hidrologia Agricola 49
3.-A que hora del día el potencial es mas
estable
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2.-En cuanto tiempo se equilibra equilibrio
en el Potencial hídrico Xilemático
20/11/2011 Hidrologia Agricola 51
3.-Una vez cortada la hoja, cuanto tiempo se
tiene para medir
20/11/2011 Hidrologia Agricola 52
1.-Cuál es la hoja que se debe seleccionar
20/11/2011 Hidrologia Agricola 53
Con qué exposición
se debe medir
20/11/2011 Hidrologia Agricola 54
6.-Cómo interpretar los
valores medidos
20/11/2011 Hidrologia Agricola 55
20/11/2011 Hidrologia Agricola 56
VALORES DE POTENCIAL HÍDRICO XILEMÁTICO
EN PLANTAS SIN DÉFICIT
Plantas con suministro
de agua Normal
(Y x, MPa) Especies Durazno tardío (Santiago) - 0, 7 - 1 , 0
Cerezos ( San Fernado) - 0,7 - 0,85
Ciruelo (San Fernando)) - 0,7 7 - 1 , 0
Nogales (Los Andes) - 0,5 - 0, 8
Paltos (Quillotas) - 0, 5 - 0, 8
Vides mesa Thompson Seedless (San Felipe) - 0, 6 - 0, 8
Vides de mesa Flame Seedless ( Nancagua) - 0, 6 5 - 0, 9
Vides de mesa Crimson Seedless (Curimón) - 0 7 - 0, 80
Vides vino Cabernet Sauvignon (Valle del Maipo) - 0, 7 - 1 , 0
Vides vino Chardonay (Casablanca) - 0, 5 - 0, 9
Olivos (San Felipe) - 1 , 1 - 1 , 6
20/11/2011 Hidrologia Agricola 57
El PHx en el palto presenta valores estables entre las 12:30 y 17:30
horas (mediodía) donde se ha observado los mínimos
potenciales.
Los valores PHx a mediodía sin restricción hídrica varían entre -
0,40 y -0,52 MPa, para DVP que oscilan entre 0,7 y 3,3 Kpa
respectivamente. Por lo cual el palto podría volverse a regar
cuando alcance valores entre –0.60 y –0.72 MPa o mantenerse
con PHx entre los – 0,4 a 0,7 MPa.
Las hojas se puede medir el PHx a lo menos 15 minutos después de
cubiertas, ya que en este tiempo se logra que el potencial hídrico
de la hoja se equilibre con el del brote.
CONCLUSIONES
20/11/2011 Hidrologia Agricola 58
Las hojas una vez cortadas del árbol deben medirse en un lapso de
tiempo no superior a los 3 minutos. Sin embargo se podría
aumentar el tiempo entre el corte de la hoja y la medición del
potencial, al mantener esta en un cooler con alta humedad
relativa.
Las hojas que presenta la menor variabilidad al medir el PHx son
las de 10 a 12 meses de edad, expuesta al sol.
20/11/2011 Hidrologia Agricola 59
Como el potencial xilemático puede ayudar
en el manejo del riego?
• Puede ser utilizado para decidir el
momento de aplicar el primer riego.
• Puede se utilizado para determinar el
intervalo entre riegos ( frecuencia).
• No entrega información sobre la cantidad
de agua a aplicar en cada riego.
20/11/2011 Hidrologia Agricola 60
Ventajas
•Mide directamente una condición de
la planta
•Con pocas hojas, se puede visualizar
una condición hídrica de un sector
homogéneo de riego
•Instrumento barato
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Desventajas
No es digital, no se ha podido automatizar
Necesita de un nivel de preparación
idealmente se utiliza con días despejados
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QC Qs T + = t
h C
Rsp
h s T
Y +
Y - Y =
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FITOMONITOR
DENDOMETRO
TEMPERATURA
DE HOJA
CONTRACCIONES TRONCO Y FRUTA
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DENDOMETRO
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20/11/2011 Hidrologia Agricola 66
20/11/2011 Hidrologia Agricola 67
20/11/2011 Hidrologia Agricola 68
DENDROMETRO MECANICO
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FITOMONITOR
EN VIDES
ANTENA DENDRÓMETRO
ELECTRÓNICO
CENTRAL DE
ADQUISICIÓN
DE DATOS
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CONTRACIONES DENDROMETRO EN PALTO
BIEN REGADOS
• VERANO
• OTOÑO Y PRIMAVERA
• INVIERNO
• 8 a 15 centésimas de mm
• 8 a 10 centésimas de mm
• 6 a 8 centésimas de mm
20/11/2011 71 Hidrologia Agricola
CONCLUSIONES
EL PRIMER AÑO DE RESULTADOS INDICA QUE EL
CRECIMIENTO MAXIMO DIARIO DEL TRONCO (CMT) ES
UN INDICADOR MAS PRECOZ Y SENSIBLE DEL
ESTADO HIDRICO DE LA PLANTA QUE EL POTENCIAL
XILEMATICO,
SIN EMBARGO PARA SU CORRECTA INTERPRETACION
HAY QUE TOMAR EN CUENTA LA INTERRELACION QUE
EXISTE ENTRE LA FENOLOGIA DE LA PLANTA Y EL
CRECIMIENTO DE TRONCO.
20/11/2011 Hidrologia Agricola 72
20/11/2011 Hidrologia Agricola 73
MUCHAS GRACIAS