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Introducción al Potencial Hídrico del suelo. Parte I

 

¿Qué es el Potencial Hídrico del suelo?

El potencial hídrico del suelo, hace referencia a la energía potencial del agua, es decir, la energía libre que poseen las moléculas de agua para realizar trabajo. Para entender lo que esto significa, es muy útil comparar un vaso lleno de agua y muestra de suelo con cierto contenido de agua en sus poros. El agua en el vaso es relativamente libre y disponible, mientras que el agua en el suelo se une a las superficies del mismo imponiendo una resistencia a ser transportado. De hecho, el agua del suelo tiene un nivel de energía diferente del agua “libre”. El agua libre se puede acceder sin ejercer ninguna energía. El agua en el suelo solamente se puede extraer por gastar energía. El potencial hídrico expresa la cantidad de energía que tendría que realizar para sacar esa agua de la muestra de suelo.

¿Para qué hay que medir el Potencial Hídrico del suelo?

Responderemos a esta pregunta contando la experiencia personal de un ecologista: él instaló una extensa red de sensores de humedad del suelo para estudiar el efecto de la orientación de la pendiente en la planta de agua disponible. Él recogió gran cantidad de datos de humedad del suelo, pero en última instancia, él no podía calcular qué cantidad de agua disponible había para las plantas. El contenido de agua, o la humedad del suelo, sólo puede dar información de  la cantidad de agua que hay en el suelo. Si se quiere saber si el va haber flujo de agua en el suelo, hacia donde se va a mover y como de rápido lo va a hacer, se necesita conocer el potencial de agua.

¿Con qué unidades se mide? 

El potencial hídrico también es frecuentemente llamado tensión de agua, succión del suelo, y  presión del agua de los poros del suelo. Utilizamos típicamente unidades de presión para describir el potencial de agua, incluyendo megapascales (MPa), kilopascales (kPa), bares, y metros, centímetros o milímetros de agua (cm H2O).

El potencial de agua se mide realmente en la energía por unidad de masa, por lo que las unidades oficiales deben ser julios por kilogramo, pero si se toma en cuenta la densidad del agua, las unidades se convierten en kilopascales, por lo que normalmente describimos el uso de unidades de presión.

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¿Efecto en las medidas de succión en muestras de suelo disturbadas?

La medida de la succión de muestras de suelo en el laboratorio se realiza por dos motivos básicos:

1- Para determinar la succión del suelo en aquél momento.

2- Para determinar la Curva de Retención de Humedad.

Para ello hay que tener en cuenta de que si se altera la estructura del suelo, los valores de succión pueden ser no representativos.

Succión y diámetro de los poros:

En muestras de suelo, los espacios vacíos (porosidad) se pueden describir como un sistema de tubos capilares. Cada uno de estos capilares tiene un diámetro determinado, que viene determinado por la disposición espacial de los granos de suelo y de su tamaño.

En una arcilla, el agua está retenida con más energía en los capilares  que en una arena. Esto es debido a que los capilares de la arcilla son mucho más estrechos que el de la arena.  Se puede dar el caso, que el agua esté retenida con igual fuerza en una arena. En este caso, el contenido en agua será distinto ya que solo se va a encontrar agua alrededor de las partículas sólidas formando una fina película.

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Muestras alteradas:

La alteración de muestras de suelo (alteración de la distribución y tamaño de los poros del suelo), puede llegar a modificar nuestra succión a un contenido en agua determinado. Típicamente, como menos negativo sea la succión (húmedo o saturado) más impacto tiene el hecho de utilizar una muestra alterada o no. Se puede realizar un cálculo que muestra que hay una asociación entre tamaño de poro y succión:

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Si se altera una muestra con una baja succión, Punto de Marchitez Permanente (-15 MPa) por ejemplo, los poros que aún están llenos de agua, tendrán un diámetro de 0.2 um, demasiado pequeños para ser recogidos como muestra. Por lo tanto, se puede asumir que las medidas de succión no estarán afectadas por la destrucción de la estructura del suelo. Pero si se altera la muestra con una alta succión, Capacidad de Campo, el diámetro del poro es de 9 um, modificando mucho las medidas si se toman medidas con muestra alterada.

Higrómetro (WP4c):

Es capaz de medir valores altos de succión. Es por este motivo que se pueden medir muestras de suelo alterando loas muestras y estando seguros que las medidas no se van haber afectadas.

Tensiómetros

Si por lo contrario, se realizan medidas en el rango más húmedo (0KPa a -80 KPa), los tensiómetros tienen una buena precisión en este rango de medida. Es de extrema importancia que se conserve la estructura del suelo y que no se altere.

Hyprop

A diferencia de los tensiómetros, el sistema Hyprop, puede determinar la Curva de Retención de Humedad de muestra inalterada.

 

Para más información contacte con nosotros en info@lab-ferrer.com

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Presentaciones Seminarios online LabFerrer Julio 2015

Hola a tod@s,

Esta semana se han realizado en LabFerrer los seminarios:

Métodos avanzados para determinar capacidad de Campo, Punto de Marchitez Permanente y Agua Disponible en el suelo” 

y

“VirtualSoil; cómo utilizar escenarios virtuales para tomar decisiones”

dos Seminarios online basados en cómo caracterizar correctamente la Zona No Saturada del suelo para manejar correctamente el riego y para tomar decisiones futuras.

En este link podréis descargaros las presentaciones correspondientes.

Gracias por vuestra atención!

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Nuevos Seminarios online de Hidrología de suelos de LabFerrer

Hola a tod@s

Este mes de Julio, LabFerrer organiza dos Seminarios online gratuitos en castellano.

23 de Julio a las 12:00
“Métodos avanzados para determinar Capacidad de Campo, Punto de Marchitez Permanente y Agua Disponible para las Plantas en el suelo”
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Inscripciones a través de este enlace
24 de Julio a las 12:00
“VirtualSoil: cómo utilizar realidades virtuales para tomar decisiones”
Inscripciones a través de este enlace
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Esperamos que sea de vuestro interés.
 
Un saludo!
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Ofertas LabFerrer en Curvas Retención Humedad de suelos

Ofertas de Curvas de Retención de Humedad de suelos para caracterizar hidráulicamente muestras de suelo y  determinar:

Curva Retención Humedad (CRH),

Curva Conductividad Hidráulica (CCCH),

Conductividad Hidráulica Saturada (Ks)

Capacidad de Campo (θcc), Punto Marchitez Permanente (θpmp)   y  Agua Disponible (AD),

Densidad Aparente (δap).

CRH oferta

PRECIOS DES DE 150 € Y DESCUENTOS HASTA EL 30%

Precio sin IVA.

Promoción válida hasta el 30 de abril 2015.

Para más información contactar con nosotros en:

info@lab-ferrer.com

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Métodos de caracterización hidráulica del suelo. Efecto en los modelos de simulación de régimen de agua.

El próximo 13 de Enero, a las 16:30 pm, hora española, LabFerrer organiza el Seminario online “Métodos de caracterización hidráulica del suelo. Efecto en los modelos de simulación de régimen de agua”. El Seminario online será gratuito y en castellano.

En este Seminario online, se presentará un Trabajo de Final del Máster en Gestión de suelos y aguas que se realiza en la Universitat de Lleida.

En esta presentación se muestran las diferencias entre metodologías ampliamente usadas en la caracterización hidráulica del suelo, como son las funciones de edafo-transferencia del programa SPAW, o su determinación de forma directa e indirecta a partir de medidas experimentales de muestras de suelo. En este último caso se comparan los resultados obtenidos con instrumentos de laboratorio y de campo de medida directa, como es el Permeámetro de Guelph y la Placa Richards, con los resultados proporcionados por el sistema de laboratorio HYPROP, basado en el ajuste de datos experimentales a modelos de retención del agua en el suelo y modelos de conductividad hidráulica.

Bajo las diferentes caracterizaciones se analizan las implicaciones sobre el estudio del régimen del agua a través de los modelos de simulación LEACHM y EU Rotate-N, especialmente en el drenaje, componente del balance hídrico determinante en el proceso de lixiviación de nitratos.

 

Para registrarse en este Seminario online clicar en este link

Para más información contactar con nosotros escribiendo en este blog o en el mail info@lab-ferrer.com

¡Un saludo!

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Nuevo seminario online de Decagon, Predicting Shrinking and Swelling from a Single Data Point

¿Es posible crear una curva de retención de humedad con una única medida de la succión del suelo (potencial de agua)? Sorprendentemente, en el extremo seco de potencial de agua, se puede lograr.

Dr. Doug Cobos, investigador científico de Decagon, explica como hacerlo el próximo jueves 11 de Diciembre y además hablará sobre:

Cómo utilizar la succión como factor predictivo de suelos retráctiles
Cómo (y dónde) para encontrar el “benchmark zero water content intercept””
Cómo predecir la curva en el extremo más seco midiendo un solo punto

inscripciones aquí

y en el canal youtube de LabFerrer ya está la presentación de nuestro último webinar “Métodos avanzados para determinar la Capacidad de Campo del suelo”

Seminario Virtual “Predicting Shrinking & Swelling From a Single Data Point “

CRH_Argila_Retention¿Es posible crear una Curva Característica de Retención a partir de una sola medida de succión del suelo (Potencial Hídrico)?

Pues, sorprendentemente, en el extremo seco del Potencial Hídrico se puede conseguir

El próximo jueves 18 de septiembre de 2014 el Dr. Doug Cobos, de Decagon Devices Inc., explicará en un seminario gratuito online y en inglés, cómo cuantificar la capacidad de contracción y expansión de unsuelo con la ayuda de la Curva Característica de Retención. Doug comentará

¿Qué información podemos encontrar en la parte seca de la curva característica de retención?
Cómo utilizar esta curva característica para evaluar suelos expansivos
El concepto “benchmark zero water content intercept”
Cómo predecir la curva en el extremo más seco midiendo un solo punto

podeis inscribiros con este enlace

VIRTUALSOIL

LabFerrer ha desarrollado VIRTUALSOIL, que es un simulador de realidades virtuales de la humedad del suelo.

VIRTUALSOIL es una herramienta de simulación avanzada de los procesos del agua en la zona no saturada del suelo (ZNS). Combina un módulo Experimental, uno de Simulación y uno de Proyecto con la finalidad de simular escenarios virtuales de la humedad del suelo, caracterizando las propiedades hidráulicas del suelo con métodos avanzados, reproduciendo con el máximo de realidad diferentes escenarios y proponiendo proyectos que resuelvan inquietudes concretas del usuario final. El uso de una herramienta de simulación mejorada y especializada en el movimiento y retención del agua en la ZNS, es de gran utilidad práctica para profesionales relacionados con el uso eficiente del agua en agricultura y jardinería, la recarga y contaminación de acuíferos en hidrogeología o la estabilidad del terreno y otras aplicaciones de ingeniería civil.

En esta Presentación VIRTUALSOIL está explicado cómo funciona y se aplica VIRTUALSOIL en un caso práctico.

Para más información contacte con info@lab-ferrer.com

¡Un saludo!

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Presentaciones jornada “Zona No Saturada del suelo: Monitorización, parámetros hidráulicos y simulaciones”

Hola a todos,

El pasado viernes 13 de junio, LabFerrer celebró en las instalaciones del Instuto Cartográfico y Geológico de Catalunya la jornada “Zona No Saturada del Suelo; Monitorización, parámetros hidráulicos y simulaciones”.

Para vuestro interés colgamos las presentaciones de los ponentes así como si tenéis alguna duda o aportación, lo podéis hacer en este blog o en el mail info@lab-ferrer.com

Nuevas técnicas de caracterización hidráulica de la ZNS

Règims climatics_de_Catalunya

Simulació de l’aigua e el sòl importància de la caracterització

Monitorización riego

Des de LabFerrer queremos dar las gracias a todos los asistentes por su participación y esperamos volvernos a ver en futuras jornadas y seminarios.

¡Un saludo!

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