EDAFOLOGIA El agua en el suelo

Omar J. Zeballos Cceres Ing. Agr. Mg.Sc

Importancia del aguaSe estima que en el mundo existen unos 1400 millones de Km3 deagua, de los cuales 35 millones (2.5%) son de agua dulce. El promedio anual de precipitacin sobre la tierra alcanza 119 000 Km3, de los cuales alrededor de 74 000 Km3 se evaporan a la atmsfera. Los 45 000 Km3 restantes fluyen hacia lagos, embalses y cursos de agua o se infiltran en el suelo alimentando a los acuferos . Se estima que de 9 000 a 14 000 Km3 son econmicamente utilizables por e! hombre.

Importancia del agua

Importancia del aguaActualmente , aproximadamente 3 600 Km3 de agua dulce son extradospara consumo humano anualmente en el globo, de ellos el 69% se dedica a la agricultura, el 21 % a la Industria y para consumo domestico el 10%. Sin embargo esta no es la regla para todos los pases en Norte Amrica y Europa el mayor consumo de agua se da en la industria seguido de la agricultura y luego del uso domestico.

Es importante distinguir entre el agua que es extrada y el aguaconsumida realmente, de los 3600 Km3 de agua extrada anualmente, la mitad es evaporada y transpirada por las plantas, el agua que es

extrada y no consumida regresa a los ros o se infiltra en el suelo y esalmacenada en los acuferos, esta agua viene a ser contaminada y de peor calidad.

El agua en el sueloEl agua es fuente de vida. Es una propiedad muy dinmica y de lacantidad y el tiempo de permanencia en el suelo puede ser benfica o actuar negativamente en relacin al crecimiento de

las plantas.Cuando hay exceso de agua, se pierden los nutrientes por lavaje, cuando la evaporacin es alta y el agua es escasa hay

acumulacin de sales disueltas en la capa superficial enconcentraciones dainas para las plantas. El agua interviene en el suelo desde los orgenes de su

formacin y en su desarrollo.

Clasificacin del agua del sueloEl agua del suelo puede provenir de distintas fuentes:Agua de precipitacin. Constituye la mayor parte del agua aportada en la mayora de los sistemas. Su aporte puede ser continuo o concentrarse en determinadas estaciones. Agua fretica, de origen subterrneo. Nieblas, humedad atmosfrica. Consiste en un aporte muy dbil, pero que en algunos casos constituye la nica aportacin de agua durante la poca seca.

Clasificacin del agua del sueloUna vez en el suelo, el agua de lluvia puede seguir distintas vas. Agua de escorrenta Agua gravitacional: de flujo rpido y de flujo lento Agua retenida: Capilar e higroscpica

Agua de escorrentaCircula sobre y a travs de los horizontes superiores, de manera paralela a la superficie del suelo. La escorrenta se forma tras el inicio de la lluvia sobre la superficie del suelo cuando existe una cierta pendiente, aunque sea muy baja.

Para que se forme la escorrenta es necesario que el aguaprecipitada en un intervalo de tiempo determinado sea superior a la cantidad que el suelo puede absorber, bien por causa de sus caractersticas fsicas, o bien porque se halle ya saturado por agua.

Agua gravitacionalEs el agua que se infiltra por efecto de la fuerza de la gravedad a travs de los macroporos y mesoporos del suelo (poros superiores a 10 m de dimetro). Circula en sentido vertical u oblicuo (si existe cierta pendiente).

Cuando la permeabilidad de los horizontes inferiores del sueloes muy baja, el agua gravitacional puede acumularse formando una capa de agua suspendida o colgada de carcter temporal.

Agua gravitacionalExisten dos tipos de agua gravitacional: Agua gravitacional de flujo rpido. Circula a travs de los poros de dimetro superior a 50 m de dimetro durante las primeras horas despus de la lluvia.

Agua gravitacional de flujo lento. Circula durante variassemanas despus de la lluvia a travs de los poros de dimetro comprendido entre 50 y 10 m.

Agua retenidaEs el agua que ocupa los mesoporos y microporos del suelo, donde las fuerzas capilares ascendentes son ms fuertes que la gravedad. Agua capilar: Es el agua retenida en los mesoporos, y que es

utilizable por las plantas.Agua higroscpica: Es el agua que queda retenida en los microporos, formando una pelcula muy fina que recubre la pared de las partculas del suelo. Est tan fuertemente retenida que no es absorbible por las races.

Fuerzas de retencin del agua en el sueloEn el suelo, el agua est sometida a diferentes campos de fuerzas, como la accin de la gravedad y a las fuerzas capilares, osmticas o de absorcin, que condicionan el movimiento o la retencin del agua en el suelo.

El grado de energa que experimenta el agua representa unamedida de la tendencia al cambio, en el sentido de disminuir su energa. Estas fuerzas condicionan el estado energtico del agua, y, bsicamente, son las siguientes:

Fuerzas de retencin del agua en el sueloFuerza de la gravedad. Tiene signo positivo y tiende a desplazar el agua hacia las capas ms profundas. Fuerzas derivadas de la matriz. Son de origen molecular y tienen un corto alcance, pero gran intensidad. Retienen una capa

de slo algunas molculas de grosor que forman una pelcularecubriendo a las partculas de suelo. Son de dos tipos:

Fuerzas de Van der Waals. Puentes de hidrgeno.

Fuerzas de Van der Waals

Fuerzas de retencin del agua en el sueloFuerzas de cohesin. Son debidas a las uniones entre molculas de agua entre s mediante puentes de hidrgeno. El agua retenida es absorbible por las plantas. Fuerzas de difusin. Se deben a la naturaleza dipolar del agua,

que establece uniones con superficies slidas y cargadas. En elcaso de las esmectitas, la adsorcin es tan activa que provoca su expansin y afecta al movimiento del agua cerca de la superficie de las partculas.

Fuerzas de retencin del agua en el sueloFuerzas derivadas de iones en solucin. Son de importancia en suelos salinos y en cultivos hidropnicos. Fuerzas externas (variacin en la geometra de los poros, presin de gases, presin hidrulica en suelos saturados, etc.).

Tensin superficial. Fenmeno que se da en la interface aguaaire debido a la mayor atraccin entre molculas de agua que por las molculas gaseosas que se encuentran por encima de ellas, por lo que se forma una especie de membrana plstica en la interface. El agua tiene una alta tensin superficial.

Fuerzas de retencin del agua en el suelo La fuerza con que el suelo retiene al agua depende de la

cantidad de agua retenida y de la superficie especfica de las partculas del suelo. Segn esto, el

agua del suelo se divide en tres clases

principales: La capacidad de campo, el punto de marchitezpermanente y el agua til.

Fuerzas de retencin del agua en el sueloLa capacidad de campo. Es la mxima cantidad de agua retenida por el suelo (agua capilar y agua higroscpica). Su medicin debe hacerse en el campo, despus de un perodo lluvioso y tras haber dejado escurrir el agua gravitacional

durante tres das, habiendo protegido el suelo de la evaporacin.

Fuerzas de retencin del agua en el sueloEl punto de marchitez permanente. Corresponde al valor mximo de agua higroscpica, agua no absorbible por las races. Cuando el contenido de agua es igual o menor al punto de marchitez, las plantas no tienen agua disponible y mueren.

El punto de marchitez depende de la textura y la porosidad, y,por lo tanto, es diferente para cada tipo de suelo.

Fuerzas de retencin del agua en el sueloEl agua til es la cantidad de agua almacenada en el suelo despus del perodo de lluvias, y su valor es la diferencia entre la capacidad de campo y el punto de marchitez permanente. En resumen, el agua del suelo est sometida a dos tipos

principales de fuerzas:

Fuerzas capilares ascendentes. Fuerza de la gravedad, descendente.

Retencin de humedadLos suelos tienen cargas positivas y negativas. La fuerza de atraccin de la superficie de las partculas secas del suelo por las molculas polares de agua se denomina adhesin. La adsorcin del agua como una pelcula formada por varias

molculas de agua sobre la superficie de las partculas slidas sedenomina agua de adhesin y produce una reduccin en el movimiento de las molculas de agua, reduccin en la energa del agua y la liberacin de calor asociados con la transformacin del agua a un nivel de energa ms bajo.

Retencin de humedadEl agua de adhesin no est disponible para las plantas y slo se remueve secando el suelo a la estufa; esta clase de agua es considerada como agua higroscpica. Ms all de la esfera de atraccin de las partculas slidas, las

molculas de agua se atraen entre s, formando una pelculalquida continua alrededor de las partculas y en los microporos debido a la tensin superficial y se denomina agua de cohesin.

Retencin de humedadEl agua de los microporos y aproximadamente los dos tercios externos de la pelcula de agua de cohesin puede ser considerada como el agua disponible para las plantas y se denomina agua capilar.

El agua en los macroporos tiene ms energa que el agua decohesin, es retenida ms dbilmente y se mueve libremente fuera del suelo en respuesta a la atraccin de la gravedad y se denomina agua gravitacional.