Seminario organizado por: blog.lisimetro.com

Transcripción

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2 Seminario organizado por: blog.lisimetro.com

3 MIREIA FONTANET AMBRÒS Hidrogeóloga 5 Noviembre 2014, Cervera

4 Determinar la Capacidad de Campo real con la Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada Resumen - Definición y teoría - Determinación en campo - Determinación en laboratorio - Determinación con funciones de edafo-transferencia - La Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada - Comparación de datos - Bibliografía

5 La necesidad de este Seminario Parámetro hidráulico importante Problemática en determinar la Capacidad de Campo Estimaciones texturales Bibliografía

6 Definición y teoría

7 Qué es la Capacidad de Campo? Tras estar un suelo saturado, el agua tiende a moverse por gravedad hacia el subsuelo, hasta llegar a un punto en que el drenaje es tan pequeño que el contenido de agua del suelo se estabiliza. Cuando se alcanza este punto se dice que el suelo está a la Capacidad de Campo (C.C.).

8 Utilidad de la Capacidad de Campo Determinar el agua disponible para la plantas Gestión del riego Balances de agua en el suelo Simulaciones de situaciones concretas Ecuaciones enteras (Hydrus, SWMS) Parámetros en concreto (Cropcyst, LEACHM)

9 Cómo se mueve el agua en el suelo? Fuerzas capilares y gravitacionales SUELO NO SATURADO SUELO SATURADO

10 Cómo se mueve el agua en el suelo? Textura y dimensión poros

11 Cómo se mueve el agua en el suelo? Estructura

12 Determinaciones de Capacidad de Campo -Campo -Laboratorio -Funciones edafo-transferencia

13 Determinación en campo 1-Regar el suelo hasta llegar saturación 2-Medir la humedad del suelo Pla, 1983; Romano and Santini, 2002

14 Determinación en campo 1- Saturación del suelo 2- Dejar secar el suelo 3-Tomar los datos de contenido en agua

15 Determinación en campo 0,36 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 0, cm 20-25cm Contingut ngut d Aigua (m 3 /m 3 ) 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 7/6/05 0:00 7/6/05 5:00 7/6/05 10:00 7/6/05 15:00 7/6/05 20:00 8/6/05 1:01 8/6/05 6:01 8/6/05 11:01 8/6/05 16:01 8/6/05 21:02 9/6/05 2:02 9/6/05 7:02 9/6/05 12:02 9/6/05 17:03 9/6/05 22:03 10/6/05 3:03 10/6/05 8:03 10/6/05 13:04 10/6/05 18:04 10/6/05 23:04 Data i hora Monitorizando el contenido en humedad se puede determinarla dinámicadel sueloy determinarel contenidoen aguaen Capacidadde Campo (Pla, 1983; Romano and Santini, 2002)

16 Determinación en campo Efecto de capas en el suelo (Clothier et al. 1977)

17 Determinación en laboratorio Placas de Presión Saturar la muestra y la placa porosa ( 24h) Colocar muestra en las Placas de Presión y aplicar presión de 33kPa Esperar que el agua drene ( 48h) Pesar y secar para tener el contenido en agua ( 12h) Mesas de tensión Miden hasta -10KPa

18 Determinación con funciones de edafo-transferencia Por convenio se dice que se alcanza Capacidad de Campo a -33 kpa. (Saxton, K. E and Rawls, W. J. 2006) (Modelo Rosetta) Texture Class Θcc(%) Θpmp(%) Clay Clay Loam Loam Loamy Sand Sand Sandy Clay Sandy Clay Loam Sandy Loam Silt Silty Clay Hay muchos errores ligados a las determinaciones texturales, ya quela estructuratienequeser considerada. Ratliff et al. (983) and Gebregiorgisand Savage (2006) Las tablas nos pueden servir solo de referencia. Silty Clay Loam Silty Loam

19 Determinación textural En condiciones naturales, los materiales que componen un suelo tienen una determinada disposición relativa, que es la estructura. La estructura de un suelo no es una constante y cualquier afección física sobre el terreno o el hecho de que permanezca saturado de agua cierto tiempo puede cambiarla. CUSTODIO.E, LLAMAS. M.R, Hidrología subterránea. Segunda edición. Barcelona, Omega. Pág. 309

20 Métodos avanzados para determinar Capacidad de Campo CURVA CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA NO SATURADA

21 Cómo podemos obtener la Capacidad de Campo experimentalmente? Se puede tener θccexperimentalmente mediante la Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada. Proceso Suelo saturado Drenaje Parael drenaje (θcc) Θpmp o residual Descripción Todos los poros están ocupados poragua y la conductividad llega a su máximo (Ks) Losmacroporosempiezan a vaciarse y la Conductividad empieza a disminuir En el suelo hay agua capilar yhigroscópica. La Conductividad baja (punto inflexión). La conductividad es muy cercana a cero.

22 Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada El cambio en la pendiente significa que los macroporos ya han drenado (θcc)(campbell. G. S. 1974)

23 Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada

24 Cómo obtenerla? Muestra inalterada Sistema HYPROP Ψ2 Ψ1

25 Sistema HYPROP Curva Retención Humedad (puntos experimentales) Curva Conductividad Hidráulica No Saturada (puntos experimentales) Conductividad Hidráulica Saturada (ajustada) Porosidad Densidad Aparente

26 Lecturas tensiométricas

27 La Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada de Hyprop N5C 0-30

28 La Curva de Conductividad Hidráulica No Saturada de Hyprop Curva Conductividad θcc = 29,5% En la Curva Retención θcc a -33KPa = 26,73% CAMPBELL.G. CAMPBELL.M, 1982

29 Comparación Datos de Capacidad de Campo Simulación humedad suelo

30 Datos texturales vs datos CCHNSat Clay(%) Silt(%) Sand(%) OM(%) A15 16,8 51,9 31,9 1,71 A30 15,1 56,8 28,1 1,09 A45 11,2 56,9 31,9 0,51 A60 9,6 54,5 25,9 0,38 Datos texturales Θcc(%) Θpmp(%) ADT (%) A15 27,50 11,60 15,90 A30 26,90 10,10 16,80 A45 23,60 7,40 16,20 A60 22,20 6,80 15,40 Soil Water Characteristics V USDA Agricultural Research Service Datos CCHNSat Θcc(%) Θpmp(%) ADT (%) A15 23,00 9,08 13,92 A30 30,00 11,54 18,46 A45 33,60 11,75 21,85 A60 35,50 9,46 26,04 HYPROP UMS-GmbH HYPROP Fit UMS-GmbH

31 Simulación de la humedad en suelo del perfil (Horizonte A-15)

32 Simulación de la humedad en suelo del perfil (Horizonte A-30)

33 Simulación de la humedad en suelo del perfil (Horizonte A-45)

34 Conclusiones Existen varias formas para determinar la θcc. Buena determinación en campo Efecto de capa subyacentes Determinación aproximada en laboratorio y con edafo transferencia Buena determinación experimental con la Curva Conductividad Hidráulica No Saturada Con Hyprop

35 Bibliografía CAMPBELL.G. CAMPBELL.M, Irrigationschedulingusingsoilmoisturemeasurements: Theoryand practice. CUSTODIO.E, LLAMAS. M.R, Hidrología subterránea. Segunda edición. Barcelona, Omega. Pág. 309 RAES.D, AquaCrop V3.1 ZOTARELLI.L., DUKES.M., MORGAN.T., Interpretation of soil moisture content to determine soil field capacity and avoid over-irrigation sandy soils using soil moisture sensors. STIRZAKER. R. J., HUTCHINSON.P.A., Irrigation controlled by a wetting front detector: field evaluation under sprinkler irrigation SCHINDLER.U., BOLUNE.K., SAUERBREY.R., Comparison of different measuring and calculating methods to quantify the hydraulic conductivity of unsaturated soil.

36 GRACIAS! blog.lisimetro.com