Convertir la CE aparente del suelo en la CE de la solución del suelo (de Bulk CE a Pore Water CE)

sensores CE del sueloLos sensores instalados en campo únicamente son capaces de medir la CE aparente (σb, Bulk). Se han realizado numerosos trabajos y esfuerzos para determinar la relación entre σb y la CE de la solución del suelo (σw).  Hilhorst (2000) aprovechó la relación lineal entre la permitividad dieléctrica aparente del suelo (εb) y la σb para permitir la conversión desde σb a σw si se conoce εb. Los sensores GS3 y 5TE miden εb y σb casi simultáneamente en el mismo volumen de suelo. Son, por tanto, muy adecuados.

La CE de la solución del suelo se puede determinar a partir de (ver Hilhorst, 2000) la ecuación (1)

σw= εw σb/ εb – εσd=0   (1)

dónde σw es la CE de la solución del suelo (DS/m). εp es la fracción real de la permitividad dieléctrica de la solución del suelo (adimensional). σb es la CE aparente (dS m) medida directamente por el sensor. εb es la fracción real de la permitividad dieléctrica del suelo aparente (adimensional). εσd=0 es la fracción real de la permitividad dieléctrica cuando σb=0 (sin unidades). εw tiene un valor cercano a 80

Se puede obtener un valor más preciso a partir de la temperatura del suelo, usando la ecuación (2) dónde:

εp= 80,3 – 0,37(Tsoil – 20) (2)

Tsoil es la temperatura del suelo (ºC) medida con un sensor de temperatura colocado junto al sensor que mide la CE aparente (tal y como diseña Decagon sus sensores de CE del suelo). εb también la miden la mayoría de sensores de grado de investigación.  εσb=0 es un término compensatorio libre que representa la permitividad dieléctrica del suelo cuando el EC=0. Hilhorst (2000) recomienda que εd = 4,1 se utilice como valor genérico. Hilhorst (2000) proporciona un método simple y fácil para determinar εσb=0 para cada suelo individual, lo que mejora, la mayoría de las veces, la precisión del cálculo de σw.

Las pruebas de Decagon Devcies Inc. indican que el método anterior para calcular σw proporciona una buena precisión (±20%) en suelos y sustratos con contenido de agua elevado. Pero, a medida que el contenido de humedad disminuye el denominador de la ecuación (1) se hace más pequeño, lo que lleva a grandes errores potenciales en el cálculo.

Para mejorar los resultados se recomienda utilizar la ecuación Hilhorst cuando el contenido de agua es elevado y a continuación calcular la CE de la solución del suelo a menor contenido de agua suponiendo que la sal permanece en el suelo mientras se extrae el agua. Usando esta suposición (3)

σp= σe (qs/θ) (3)

dónde q es el contenido volumétrico de agua del suelo y θs es el contenido de agua en saturación, que se puede calcular a partir de la densidad aparente del suelo (4)

θs= 1 – (ρbs) (4)

ρb es la densidad aparente del suelo (Mg/ m3) y ρs es la densidad de un sólido (2,65 Mg/m3 para suelos minerales).

La Conductividad Eléctrica (CE), entrada 8