Determinación del Contenido de humedad en el suelo

La cantidad de agua retenida en el suelo es un componente importante de los procesos biológicos y ecológicos, y se utiliza en aplicaciones como la agricultura, la prevención de la erosión, el control de inundaciones y la predicción de sequías.

Los suelos suelen contener una cantidad finita de agua, que puede expresarse como el contenido de humedad del suelo. La humedad existe en el suelo dentro de los espacios de poros entre los agregados del suelo, llamados espacios interagregados de poros, y dentro de los poros en los agregados del suelo, llamados espacios intragregados de poros. Si el espacio de poros está ocupado por completo por aire, el suelo está completamente seco. Si todos los poros están llenos de agua, el suelo está saturado.

La medición de la cantidad de agua contenida en el suelo, o el contenido de humedad del suelo, es esencial para comprender las características del suelo y los tipos de plantas y microorganismos que residen en él.

Este video presentará los conceptos básicos del contenido de humedad del suelo y demostrará el procedimiento para determinar el contenido de humedad en el laboratorio.

En ambientes al aire libre, el agua se agrega al suelo de forma natural a través de la lluvia o deliberadamente con el riego de plantas. A medida que los poros del suelo se llenan de agua a expensas del aire, la humedad del suelo aumenta. Cuando todos los poros se llenan de agua, el suelo se satura. Si el suelo en la superficie está saturado, el exceso de agua se filtrará hacia abajo a través de los poros en el suelo más profundo. La lixiviación continúa hasta que no hay suficiente agua para saturar todo el espacio de poros. En este punto, los poros contienen aire y finas películas de humedad. Las películas de agua dentro de los poros se mantienen por la tensión superficial de los coloides del suelo, por lo que el agua detiene la lixiviación.

Después de que se detiene la lixiviación y el exceso de agua se drena del suelo, el suelo se describe como de capacidad de campo. La capacidad del suelo en el campo tiene poros parcialmente llenos de aire, rodeados de películas de humedad. La capacidad del suelo en el campo es óptima para el crecimiento de las plantas y los microorganismos aeróbicos del suelo, ya que tanto el aire como el agua están disponibles. En contraste, el suelo saturado, donde todos los poros están llenos de agua, creará un ambiente anaeróbico que puede matar a las plantas y suprimir los microbios aeróbicos del suelo.

La masa de suelo húmedo consiste en la masa de las partículas de suelo seco, más la masa del agua dentro del suelo. La masa seca de las partículas del suelo es fija, mientras que la cantidad de agua dentro del suelo húmedo puede variar. Por lo tanto, el contenido de humedad se calcula sobre una base seca, en lugar de una base de masa total, para garantizar la consistencia. El contenido de humedad del suelo se describe como la relación entre la masa de agua retenida en el suelo y el suelo seco. La masa de agua se determina por la diferencia antes y después de secar el suelo.

El siguiente experimento demostrará cómo medir el contenido de humedad del suelo en el laboratorio utilizando estos principios.

Para comenzar, recoger muestras de suelo y transferirlas al laboratorio. Las muestras de suelo se pueden recoger en el campo utilizando una barrena de suelo o una llana. El uso de una barrena de suelo permite muestrear el suelo a profundidades específicas. Transfiérelos al laboratorio. Pese dos platos de aluminio y registre con precisión el peso de cada plato. Alícuota aproximadamente 20 g de tierra húmeda en cada plato de aluminio, luego vuelve a pesar el plato. Reste el peso del plato vacío del plato lleno para adquirir el peso del suelo húmedo.

A continuación, seque el suelo durante la noche en un horno a 105 °C. Al día siguiente, retire cuidadosamente las muestras de suelo del horno con pinzas. Coloque las muestras de tierra en la parte superior del banco para que se enfríen. Cuando las muestras de suelo seco estén frescas, vuelva a pesarlas y registre el peso total. Reste el peso del plato de aluminio y registre el peso del suelo seco.

Calcular el contenido de humedad del suelo restando el peso del suelo seco del peso del suelo húmedo y, a continuación, dividiéndolo por el peso del suelo seco.

Aunque la medición es simple, es importante determinar el contenido de humedad del suelo para comprender mejor las características del suelo.

El contenido de humedad del suelo juega un papel importante en las preocupaciones ambientales, especialmente cuando se considera la escorrentía del suelo que puede contener fertilizantes y pesticidas. En este ejemplo, se analizó la escorrentía del suelo utilizando un estudio simulado de lluvia para determinar la retención de un compuesto en el suelo húmedo.

El suelo, que contenía urea, se envasó en cajas de suelo y se ensambló bajo un simulador de lluvia. Se recogió la escorrentía del suelo y se calculó la concentración de urea en el agua de escorrentía. La cantidad de urea en la escorrentía del suelo fue mayor para los suelos que tenían un mayor contenido de humedad, lo que indica que la urea se absorbe mejor en el suelo más seco que en el húmedo.

El destino de los productos químicos en el suelo también se puede analizar mediante muestreo directo de agua de poros, utilizando un lisímetro, como se muestra en este ejemplo. En este experimento, se instalaron lisímetros, o tubos largos de metal, en el suelo con césped para analizar el agua de poros en el suelo vegetativo.

Se instaló el muestreador de agua de poros y se bombeó agua desde el lisímetro después de aplicar productos químicos al suelo. Luego se analizó el agua recolectada y la concentración de productos químicos aplicados se correlacionó con la profundidad del suelo y el contenido de humedad.

Los resultados demostraron que la concentración del herbicida arseniato de metilo monosódico, o MSMA, era la más alta en los 2 cm superiores del suelo.

Acabas de ver la introducción de JoVE al contenido de humedad del suelo. Ahora debe comprender cómo medir con precisión el contenido de humedad del suelo en el laboratorio. ¡Gracias por mirar!