Métodos para medir Humedad del suelo

Métodos para medir Humedad del suelo

La humedad del suelo pude ser medida a través de métodos directos o indirectos

El método directo es aquel que mide la presencia de agua y la cuantifica, toma una muestra de suelo y gracias al registro de la masa, puede comparar está con la misma masa luego de ser secada a 105 °C en una estufa por 24 horas o hasta peso constante. Se define este método como Método gravimétrico.  El agua se expresa en humedad másica, o cómo % de  humedad másica.

Considera una masa húmeda de 153 g y luego de su secado registra 140g, la referencia para su cálculo  como humedad gravimétrica seria:

Peso seco                     →  100%

Peso húmedo – peso seco →  X

Entonces:

 X =  8,49 % de humedad gravimétrica[pic 1]

Si se quiere expresar sólo como humedad másica (θm)  y no en porcentaje, entonces sólo 13/153 = 0,085 g de agua /g de suelo.

Si usted desea en términos volumétricos (θv), entonces debe muestrear la masa del suelo en un cilindro muestreador de volumen rígido para su estimación. Si tendría los datos de masa seca y húmeda arriba señalados, usted tendría solo 13 g de agua o 13 cc de agua (considerando su densidad 1g/cc), ahora si el volumen del cilindro fuera de 100 cc, lo calcularía así: 13/100 = 0,13 cc de agua/ cc de suelo.

Por lo tanto su θm = 0,085 g/g y su θv = 0,13 cc/cc

Existe una relación entre ambas si se desea expresar la θm en θv, y esta última no la ha muestreado, puede  usar esta relación:

θv  =  θm x GEA , donde GEA es la gravedad especifica aparente ( la densidad aparente /densidad del agua), entonces 0,085 por 1,53 = 0,13 cc/cc

Esta última relación también es útil para expresar la humedad en porcentaje.

Los métodos indirectos, son aquellos donde nos valemos de una propiedad   relacionada con el agua para estimar su presencia, en estos no se mide la presencia del agua directamente, sino una propiedad dependiente de ella.

La tensión del suelo, que se mide con los tensiómetros, expresan la tensión con la que las moléculas de agua son retenidas en el suelo, esta fuerza es una succión que realizan las partículas sólidas del suelo por las moléculas de agua. Y se mide en un Vacuómetro en centibar (Cb) este último es equivalente a un kilopascal (KPa), las lecturas del tensiómetro nos indicarían lo siguiente:

De 2-10 Cb o KPa el suelo estaría muy próximo a estar saturado de agua, si 2 se mantiene podría estar inundado o un nivel freático muy alto estaría presente.

En 11 los suelos arenosos estarían en su CC y con 33 Cb los arcillosos estarían en su CC (capacidad de campo).

Entre 30 a 40 le correspondería el riego a los arenosos, de 40 a 50 a los de textura media y de 50 a 60 el riego probable para los arcillosos.

De 60 a 70 ya corresponde a un intervalo de estrés, no necesariamente el cultivo está dañado o el rendimiento reducido, pero no se obtiene el máximo rendimiento.

Cerca de 80 Cb suele constituir el límite de precisión del tensiómetro.

Bloques de Yeso, este método se basa en la resistencia de dos electrodos embebidos en un bloque de yeso (encerrados en un bloque de yeso) en esencia constituyen un circuito eléctrico, esta resistencia es inversamente proporcional al contenido de humedad del suelo.

Estos medidores presentan algunas desventajas:

• Cualquier cambio en la conductividad del suelo no relacionada a la humedad (como adición de fertilizantes) es detectada.
• El yeso se va disolviendo en el interior del suelo, pudiendo destruirse en menos de un año.
• Presentan histéresis
• La sensibilidad cuando el suelo está seco es baja, grandes desecaciones se reflejan en pequeños cambios en la resistencia.

Reflectómetros de dominio temporal, (TDR) también conocidos como reflectómetros de dominio magnético de tiempo, estos instrumentos miden dos parámetros:

• El tiempo que demora un impulso electromagnético al viajar hacia abajo a través de dos varillas metálicas de transmisión paralelas enterradas en el suelo.
• Y el grado de disipación del impulso cuando este impacta con el suelo al extremo de las varillas.

El tiempo transcurrido está  relacionado a la constante dieléctrica aparente del suelo, la cual a su vez es proporcional al contenido de humedad del suelo. A mayor humedad más tiempo transcurrido para el paso de la corriente electromagnética.

La disipación de la señal está relacionada al nivel de sales de la solución suelo. Así el contenido de humedad y salinidad pueden ser medidos usado el TDR.

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Fig.1 Tensiómetro y disposición en el campo.

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Fig 2.  Bloques  de resistencia de yeso

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Fig 3 .Un TDR para medir humedad en los suelos. Mide el porcentaje θv, temperatura y  conductividad eléctrica (CE).

Sonda de neutrones, este equipo requiere la instalación previa de tubos en el suelo colocados en forma vertical, cuya profundidad dependerá del interés en evaluar el perfil de humedad del suelo. Se basa en trasladar a través del tubo un emisor de neutrones. Los neutrones son emitidos a alta velocidad ya en el interior del  suelo. Conforme los neutrones chocan con átomos de hidrogeno (en suelos húmedos la fuente de hidrogeno es el agua), pierden velocidad y solo entonces pueden ser detectados por un tubo con helio. Cuanto más neutrones lentos se capten, mayor será la humedad del suelo.

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