INFILTRACION EN LOS SUELOS REGADOS DEL VALLE BONAERENSE DEL RIO COLORADO, ARGENTINA

Transcripción

1 XXIV Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo II Reunión Nacional Materia Orgánica y Sustancias Húmicas Producción sustentable en ambientes frágiles Baía Blanca, al de mayo de 04 INFILTRACION EN LOS SUELOS REGADOS DEL VALLE BONAERENSE DEL RIO COLORADO, ARGENTINA Sáncez, R.M. E.E.A. INTA Hilario Ascasubi. Ruta 3 Km. 4 (84) Hilario Ascasubi, Bs. As Universidad Nacional del Sur, Dpto. de Agronomía. San Andrés Nº - (8000) Baía Blanca, Bs.As ramonsance@gmail.com PALABRAS CLAVE Infiltración riego INTRODUCCION: La infiltración es un parámetro básico en suelos que determina los tiempos de aplicación de las láminas de riego. A partir del mismo se calcula la velocidad de penetración del agua en concordancia con la umedad presente en el suelo y con las características físicas del mismo, permitiendo además ubicar texturalmente a los suelos. Es una erramienta valiosa en el diseño de infraestructura para acer operativo un sistema de irrigación de un área como la estudiada, regada mayoritariamente por gravedad la cual ocupa una superficie efectiva de a (Sáncez, 03). El objetivo de esta investigación fue determinar los coeficientes de las ecuaciones de infiltración en los suelos dominantes, así como la infiltración básica como erramienta de diseño. MATERIALES Y METODOS: El estudio de infiltración fue realizado en suelos de características disímiles, que teoricamente reflejan el rango de variación del fenómeno dentro de la zona de riego del valle bonaerense del río Colorado. Se seleccionaron dos grupos texturales I y II representados por las series Zanjones, de baja infiltración y San Adolfo, de alta infiltración respectivamente, descriptos por Capaninni y Lores (66) y Godagnone (8), sucesivamente. Serie Zanjones: Estos suelos pertenecen a la terraza baja o deltoide del río Colorado, de neto origen aluvional comprendiendo el área que se extiende al este del nacimiento de los Zanjones Cico y Grande. De acuerdo a estos autores se trata mayoritariamente de Haplacuoles típicos, estando esta serie constituida por suelos de neto carácter aluvional, de textura dominantemente arcillosa, delimitada en una cuenca que presenta un drenaje deficiente y consecuentemente una progresiva salinidad permaneciendo por lo general el plano freático a escasa profundidad la mayor parte del año. Serie San Adolfo: Son suelos clasificados como Haplustoles énticos, familia textural franco gruesa, Godagnone (8), (Cappannini y Lores, 66) desarrollados sobre materiales aluvionales que componen el ambiente de las terrazas intermedias en la zona de transición acia la terraza baja marina, cubriendo un área importante al sur de la localidad de Mayor Buratovic y alcanzando parte de Hilario Ascasubi, Buenos Aires (Sancez y Pezzola, 8). De la totalidad de las pruebas en las series mencionadas que fueron inicialmente de y respectivamente, fueron descartadas algunas de ellas por no ajustarse metodologicamente su resultado utilizando finalmente 0 pares de pruebas en cada serie. Los ensayos se realizaron

2 utilizando la metodología de Muntz (Fernandez et.al., ), consistente en un cilindro central concéntrico dentro de otro cilindro de mayor diámetro, actuando este último como buffer, e impidiendo las pérdidas de agua laterales. Para disminuir el error en la infiltración inicial, se colocó un protector de nylon en el cilindro interior, para luego llenar el buffer, se vertió una lámina real de riego de aproximadamente 00 mm sobre el protector y en el tiempo cero se quitó este iniciando así el ensayo. La diferencia entre la altura original y la que se obtuvo posteriormente en un tiempo parcial, indicó la cantidad de agua que penetró en ese tiempo estimando entonces la velocidad de infiltración (cm.min - ). Sumando los centímetros de agua se obtuvo la infiltración acumulada (cm) en el tiempo total de la prueba. Los anillos de Muntz utilizados fueron dos cilindros de acero inoxidable de 0.0 y 0.36 m respectivamente, con filo en el borde inferior para facilitar su introducción en el suelo con martillo de teflón y con un puente sobre el interior que sostenía un flotador de telgopor aderido a una regla graduada (Figura Nº ). Figura Nº : Infiltrómetro de doble anillo de Muntz modificado para bajo volumen. La determinación de las constantes se realizó utilizando la ecuación de Kostiacov mediante el uso de la metodología de mínimos cuadrados, (Fernandez et.al. ) simplificada a partir de un software armado en una planilla de cálculo para facilitar las operaciones y obtener la ecuación de lámina acumulada a partir del tiempo acumulado. donde K: ordenada al origen. Indica infiltración inicial. n: pendiente de la recta. Indica la velocidad. T: tiempo (min)

3 Derivando () se obtiene la velocidad de infiltración en cm. - Para Tiempo = min y Velocidad = cm. - Inversamente para obtener la infiltración acumulada a partir de la velocidad de infiltración se integra esta última. donde n = n- Dado que el T 0 carece de valor para el cálculo de la infiltración acumulada, solo es tenido en cuenta el tiempo T. El cálculo de K y n se realizó por el método de mínimos cuadrados, tomando en cuenta los valores primarios de tiempo y lámina acumulada, linearizando o rectificando los mismos, transformando en logaritmos para luego lograr K y n. A los efectos de alcanzar valores positivos en el cálculo logarítmico, se tomaron en cuenta los valores de tiempo acumulado inicialmente por encima de (dos) minutos al comienzo de la experiencia. El nivel de agua en el cilindro exterior se mantuvo siempre por encima de /3 de su nivel total, aunque las lecturas se realizaran sobre la varilla graduada unida al flotante. Los lapsos de tiempo de lectura fueron más espaciados acia el final de la experiencia. Dado que se asume (altura de agua) constante, los niveles de recarga se mantuvieron más o menos constantes en el cilindro interior. Los ensayos se realizaron con diferente contenido de umedad gravimétrica inicial, variando estas para los diferentes texturas, sitios y grupos de suelos estudiados entre 6 y 0 % de rango de agua útil. De cada uno de los ensayos en ambos grupos de suelo se obtuvo el tiempo y la lámina acumulada. Por razones de precisión se obtuvo primero el valor de la lámina total infiltrada y luego derivando dica ecuación el valor de la velocidad, ya que procediendo a la inversa se introduce un error de aproximación que será superior a medida que este intervalo se amplía (Soil Survey Manual - Soil Survey Staff ), (Fernandez, et.al. ). La infiltración básica la cual se define como la etapa final del proceso cuando el ingreso de agua en el suelo se ace constante o aquella etapa en que la pendiente de la curva de velocidad de infiltración es igual o menor a -0., aumentando así la cercanía a la pendiente asíntótica con respecto a la abcisa. En todos los casos el cálculo de la Ib. (cm.min - ), se realizó a partir del software preparado para simplificar el cálculo de mínimos cuadrados. Para corroborar la constancia de las lecturas coeficientes e Ib final, se realizaron dos pruebas de larga duración en Serie San Adolfo superiores a 400 minutos, las que fueron incluidas en el cálculo global por ajustarse sus resultados. RESULTADOS Y DISCUSION: Cada experiencia, se seleccionó para cada grupo estudiado (Tabla Nº). Tabla Nº : Resultados de las pruebas de infiltración en los diferentes grupos texturales: Grupo textural Nº de ensayo Nombre del Propietario Localización Aproximada (Lat./Long) Tac (min) Lac (cm) Serie Suelo I francoarcillosos 3 (R) Romero Perez U. 3º 3 8. ; 6º º ; 6º Zas ZA 4 Lambrec, R. 3º ; 6º

4 (R) 6 (R) Lalic Hnos. 3º 3. ; 6º ZAls 8 (R) 0 (R) Martinez J. 3º3 0.3 ; 6º 38.4 Moreno G. 3º 3. ; 6º LpAs LpAs II arenosofrancos INTA Hilario Ascasubi desde 3º ; 6º asta 3º ; 6º l t s l l l 0 (R) Dumrauf, F. 3º.0 ; 6º Sáncez, J. 3º 48.4 ; 6º º 0.8 ; 6º m ZA - Haplacuol Típico Franco-arcilloso-Serie Zanjones; salino; ZAls: salino profundo; LPs- Hapludol éntico-franco arenoso-salino-serie La Providencia; -Hapludol éntico arenoso-franco-serie San Adolfo; s: arenoso franco fuertemente salino; l: arenoso franco profundo; t: arenoso franco somero; 4m: Tierras medanosas. (R): Repetición. Luego de realizadas las pruebas de infiltración se procesó la información obteniéndose los coeficientes de las ecuaciones e infiltración básica. Tabla Nº : Coeficientes de infiltración, infiltración básica de cada prueba y sus medias. Grupo textural I francoarcillosos Nº de ensayo Nombre del Propietario Coeficientes Ecuaciones de Infiltración Ib (cm. - ) K n 0,68 0,8,3 Romero 0,6 0,6, Perez U. 3 (R) 0,0 0,4,0 4 Lambrec, R., 0,4, 6 (R) 8 (R) 0 (R) Lalic Hnos. Martinez J. Moreno G. 0, ,4 0,0,3, 0,64 0,6 0, 0,8 0, 0,4,44,,8,8,4,06 Media Ib (cm. - ).08

5 II arenosofrancos INTA Hilario Ascasubi,3,4,6,48 3,0,60 0,3 0,8 0,34 0,6 0,4 0,4 0,4 0, 0,68 0,6 0,84,08,8 3,30,3,03 4,0 6, 4. 0 (R) Dumrauf, F. Sáncez, J.,,,08,0 0,6 0,63 0,4 0,3,8 6,0,0,0,4 () () con muy alta infiltración. La totalidad de las pruebas fueron graficadas inclusive las de larga duración superiores a 400 minutos (Nº -INTA H. Ascasubi) a los efectos de observar el comportamiento de la infiltración básica y con la finalidad de detectar feacientemente el punto de la curva donde la derivada de la velocidad de infiltración es inferior a 0.0 (Fernandez et. al., ), identificación en oportunidades difícil de obtener particularmente en los Hapludoles énticos (Figura Nº ). Lámina (mm) y = 0,36x 0,683 R = 0, Tiempo (minutos) Figura Nº : Ensayo de infiltración de larga duración en un suelo Hapludol éntico. Las ecuaciones de infiltración acumulada promedio, responden a la condición textural de los suelos. La ecuación de la infiltración acumulada para los suelos del Grupo I franco arcilloso resultó con los siguientes coeficientes: Iac ( cm) = 0.T 0, (4) Derivando se obtiene la velocidad de infiltración en cm. - VI ( cm. ) = 0.x0.x60T 0.

6 VI ( cm. ) =.6T 0.4 Mientras que la ecuación media lograda para los suelos del Grupo II arenoso-franco mostró el siguiente formato: 0.3 Iac ( cm) =.8T (6) De igual modo, luego de derivar para obtener velocidad de infiltración resultó VI ( cm. () ) =.8x.0.3. x60t 0.3 VI ( cm. ) = 6.6T 0.4 Los resultados muestran que ambas ecuaciones obtenidas ( ) y ( ) y sus coeficientes, así como como la infiltración básica responden a las características texturales y físicas de los suelos estudiados, (Pizarro, 8) CONCLUSION: Las ecuaciones de infiltración acumulada, velocidad de infiltración e infiltración básica promedio obtenidas para los dos grupos texturales mas dispares, muestran los límites en los que se encuentran el resto de los suelos existentes en el valle. Los valores de Ib promedio de.08 cm. - (ZA) y 4. cm. - (SA) corresponden a las categoría relativamente lenta y media respectivamente, mientras que el valor obtenido en suelos muy arenosos de.4 cm. - a la rápida, indicando la buena infiltración general de los suelos del área. Es posible incrementar la eficiencia de aplicación de las láminas de riego, disminuyendo el Tiempo total (Tt) de riego mediante el acortamiento del Tiempo de avance (Ta) en virtud de que los suelos poseen aceptables tiempos de infiltración. En las pruebas de larga duración sobre Haplustoles énticos los resultados de infiltración (Ib) sostenida, plantean nuevas incógnitas acerca del distanciamiento del sistema de drenaje. AGRADECIMIENTOS: A Sonia Peralta por su trabajo de transcripción y al Ing. P. Varela por su colaboración. BIBLIOGRAFIA: Cappannini D. A. & R.R. Lores. (66). Los suelos del Valle Inferior del Rio Colorado. INTA, Colección de suelos Nº, pp. Buenos Aires, Argentina. Fernandez, P.C.; J.A. Luque & J.D. Paoloni.. Análisis de la infiltración y su aplicación para diseños de riego en el Valle Inferior del Río Colorado. RIA. Serie 3, Clima y Suelo, Vol. VIII, Nº,. Godagnone R. 8. Los suelos del valle bonaerense del río Colorado. INTA. (en prensa). Pizarro, J. (8). Drenaje agrícola y recuperación de suelos salinos. Editorial Agrícola Española, S.A. Madrid, pp Sáncez R.M. & N.A. Pezzola. (8). Monitoreo de la red freática del Valle Bonaerense del río Colorado. Convenio CORFO-INTA. 40pp. Sáncez R.M. (03). Estimación de los requerimientos ídricos de los principales cultivos en el valle bonaerense del río Colorado. INTA Hilario Ascasubi. Informe Técnico N 40 ISSN , 3pp. Soil Survey Manual - Soil Survey Staff.. Agricultural ResearcAdministration. USDA. En: Deloye y Rebour. 6. El RIEGO. Ed. Mundi prensa. Madrid. pp.. ()