Agua higroscópica, capilar y gravitacional para entender la humedad del suelo

El agua es un elemento fundamental para la vida en la tierra, especialmente para el crecimiento de las plantas. Pero no toda el agua en el suelo es igual de accesible o útil para las plantas. La forma en que el agua se encuentra en el suelo, su energía y su movimiento, determinan su disponibilidad para las plantas y su influencia en la salud del ecosistema.

Tipos de agua en el suelo: Una clasificación según su energía y disponibilidad

El agua del suelo se puede clasificar según su energía o fuerza de retención, y su movimiento. Esta clasificación es crucial para entender la disponibilidad del agua para las plantas y para la gestión del riego.

Agua higroscópica: La que se adhiere a las partículas del suelo

El agua higroscópica es la que se adsorbe directamente de la humedad atmosférica. Forma una fina película que recubre las partículas del suelo, retenida por fuerzas muy fuertes, superiores a 31 atmósferas (pF = 5). Esta agua no está sometida a movimiento y no es asimilable por las plantas (no absorbible). Es decir, las raíces de las plantas no pueden extraerla.

Agua capilar: La que se mueve por los poros del suelo

El agua capilar se encuentra en los tubos capilares del suelo, formados por los espacios entre las partículas del suelo. Dentro de ella distinguimos el agua capilar absorbible y la no-absorbible.

Agua capilar no absorbible: Retenida con mucha fuerza

El agua capilar no absorbible se introduce en los tubos capilares más pequeños (<0.2 micrones). Está muy fuertemente retenida y no es absorbible por las plantas; la fuerza de succión es de 31-15 atmósferas (pF de 5 a 2). Es decir, está tan fuertemente unida a las partículas del suelo que las raíces no pueden acceder a ella.

Agua capilar absorbible: El agua útil para las plantas

El agua capilar absorbible se encuentra en tubos capilares de 0.2-8 micrones. Es agua absorbible por las plantas, por lo tanto agua útil para la vegetación. Constituye la reserva durante los períodos secos, ya que las plantas pueden extraerla de los poros del suelo. Está fuertemente adsorbida; la fuerza de retención varia entre 15 a 1 atmósferas, y se extrae a pF de 2 a

Agua gravitatoria: La que se mueve por gravedad

El agua gravitatoria es el agua que pierde un suelo que ha sido saturado por gravedad, es decir, no está retenida en el suelo. Se habla de agua gravitatoria de flujo lento y agua gravitatoria de flujo rápido en función de su velocidad de circulación.

Agua gravitatoria de flujo lento: Utilizable por las plantas

El agua gravitatoria de flujo lento circula por poros comprendidos entre 8 y 30 micrones de diámetro. Se admite que está retenida a un pF que varia desde 3 a un valor que varia entre 1,8 y 2,Tarda de 10 a 30 días en atravesar el suelo y en esos días es utilizable por las plantas.

Agua gravitatoria de flujo rápido: Inútil para las plantas

El agua gravitatoria de flujo rápido circula por poros mayores de 30 micrones. Es un agua que no queda retenida en el suelo y es eliminada rápidamente al subsuelo, pudiendo alcanzar el nivel freático. Es un agua inútil, ya que cuando está presente en el suelo los poros se encuentran totalmente saturados de agua, el medio es asfixiante y las raíces de la mayoría de las plantas no la pueden tomar.

Conceptos clave para entender la disponibilidad de agua en el suelo

Para comprender mejor la dinámica del agua en el suelo, es importante conocer algunos conceptos clave:

Capacidad máxima: Todos los poros llenos de agua

La capacidad máxima corresponde al contenido hídrico equivalente a todos los poros saturados de agua. No existe fase gaseosa. La porosidad total del suelo es igual al volumen total de agua en el suelo.

Capacidad de retención: El agua que se queda en el suelo

La capacidad de retención es la cantidad máxima de agua que el suelo puede retener. Representa el almacenaje de agua del suelo. Se produce después de las precipitaciones atmosféricas cuando el agua gravitatoria ha percolado; no obstante, durante ese período se producen pérdidas por evaporación, absorción de las plantas, etc. Por ello es muy difícil de medir. Hay una medida equivalente que se realiza en el laboratorio. Corresponde al agua higroscópica más la capilar, es decir el agua que ocupa los poros de hasta 8 micras.

Capacidad de campo: El agua que queda después de la lluvia

La capacidad de campo es la cantidad de agua que puede tener un suelo cuando se pierde el agua gravitatoria de flujo rápido, después de pasados unos dos días de las lluvias (se habrá perdido algo de agua por evaporación y consumo de las plantas). La fuerza de retención del agua variará para cada suelo, pero se admite generalmente una fuerza de succión de 1/3 de atmósfera o pF=2,5 y corresponde a poros < 30 micras (para algunos suelos el pF de 8 es más representativo). La capacidad de campo consiste en tomar la humedad de una muestra extraída en el campo dos días después de un lluvia importante. Generalmente se considera que así se obtiene una humedad en exceso (especialmente para los suelos de texturas finas) debido a que incluiría parte del agua de desagüe lento. Por esto es que se aconseja medir la capacidad de retención en el laboratorio a través de la determinación de “humedad equivalente”.

Punto de ruptura del lazo capilar: Cuando el agua se vuelve menos accesible

A medida que el suelo continúa perdiendo humedad por evaporación y consumo de los vegetales, la película de agua que está adsorbida a las partículas y agregados se adelgaza cada vez más y en consecuencia el agua es cada vez retenida con mayor fuerza. El proceso continúa hasta que la película de agua pierde continuidad. La importancia de este punto radica en que se considera que los movimientos del agua son ya muy lentos, por lo que la planta encuentra la dificultad de absorberla por lo que debe moderar su ritmo vegetativo. Para suelos de textura media se considera este punto equivalente a aproximadamente un 70 % de la capacidad de retención.

Punto de marchitez: El límite de la disponibilidad de agua para las plantas

El punto de marchitez representa el contenido de humedad de un suelo que se deseca a un nivel tal que el agua que queda está retenida con una fuerza de succión mayor que la de absorción de las raíces de las plantas. Es el agua que queda retenida a una presión de 15 atmósferas (pF = 2), en los poros de hasta 0.2 micras. El agua contenida corresponde al agua higroscópica más el agua capilar no absorbible. Se distinguen aquí el punto de marchitez temporario a aproximadamente 10 atm. (la planta se recupera de su estado de marchites si se entrega agua al suelo) y el punto de marchitez permanente (el estado de marchitez de la planta es irreversible).

Punto de higroscopicidad: La humedad del aire

El punto de higroscopicidad es el agua que el suelo toma del aire húmedo. Está retenida a tensiones mayores a 30 atmósferas.

Agua útil: La que las plantas pueden usar

El agua útil representa el agua en capacidad de campo menos el agua existente en el punto de marchitez permanente. Es decir el agua retenida en los poros entre 0.2 y 8 micrones.

La influencia de la textura del suelo en la disponibilidad de agua

De acuerdo a su granulometría, los suelos presentan diferentes características respecto del contenido de agua:

• Suelos arenosos: muy baja capacidad de campo, pero casi toda su humedad es agua útil pues la cantidad de agua en punto de marchites es muy pequeña.
• Suelos arcillosos: muy alta capacidad de campo, pero con gran cantidad de agua inútil en punto de marchitez.
• Suelos de granulometrías equilibradas (francos): buenas características al compensarse los efectos de las arenas y de las arcillas.

Importancia de la energía del agua en el suelo

El agua del suelo se puede clasificar cuantitativa o cualitativamente según su estado de energía utilizando conceptos termodinámicos. El concepto de estado energético es tan importante o más que la cantidad de agua del suelo, pues predice el comportamiento, ya que el movimiento del agua está regulado por su energía. Es decir que dos suelos con igual contenido de agua no darán necesariamente iguales respuestas a una misma planta, puesto que la disponibilidad de agua para la planta depende de su estado energético.

Entender los diferentes tipos de agua en el suelo y su disponibilidad para las plantas es crucial para la gestión del riego, la fertilización y el manejo de los cultivos. Un manejo adecuado del agua en el suelo es esencial para asegurar la salud de las plantas y la sostenibilidad de los ecosistemas.

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