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RELACIÓN SUELO AGUA - PLANTA OPTIMIZACIÓN EN EL USO DEL RECURSO HÍDRICO Julio Haberland Ingeniero Agrónomo, Ph.D. Departamento de Ingeniería y Suelos Facultad de Ciencias Agronómicas UNIVERSIDAD DE CHILE

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RELACIÓN

SUELO – AGUA - PLANTA

OPTIMIZACIÓN EN EL USO

DEL RECURSO HÍDRICO

Julio HaberlandIngeniero Agrónomo, Ph.D.

Departamento de Ingeniería y Suelos

Facultad de Ciencias Agronómicas

UNIVERSIDAD DE CHILE

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

BALANCE DE AGUA EN UN SUELO

SE A

entoAlmacenami

Entradas SalidasA

• Las plantas obtienen el agua desde el suelo mediante

su sistema radical

• El suelo actúa como reservorio de agua para las

plantas (ALMACENAMIENTO)

BALANCE HÍDRICO EN EL SUELO

• Entradas

– Precipitaciones pp

– Ascenso Capilar C

– RIEGO

• Salidas

– Percolación Profunda P

– Evaporación E

– Transpiración T

– DRENAJE

pp

PC

T

E

SE A

DRENAJERIEGOA PTECpp

RIEGO

DRENAJE

BALANCE HÍDRICO EN EL SUELO

• Si se conocen las características de la unidad de “ALMACENAMIENTO”

• Si se estiman las salidas “DEMANDA”

• SE PODRÁN RESPONDER LAS PREGUNTAS DE MANEJO DE RIEGO

– ¿CUANTO REGAR?

– ¿CUANDO REGAR?

– ¿CÓMO REGAR?

SALIDASENTRADASA

DRENAJERIEGOA PTECpp

PLANIFICACIÓN DEL RIEGO

• SELECCIÓN DE SITIO

Topografía

• Levantamiento Topográfico

• Riesgo de Erosión

• Base Cartográfica

– Estudio de suelos

– Diseño de riego

– Drenaje superficial y

subsuperficial

– Diseño de cuarteles y

caminos

SUELOS – AGUA

• Principales limitantes edáficas que definen

el manejo del agua

• Profundidad de suelos

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

SUELOS – AGUA

• Principales limitantes edáficas que definen

el manejo del agua

• Estratas limitantes

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

SUELOS – AGUA

• Principales limitantes edáficas que definen

el manejo del agua

• Drenaje

Napa

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

SUELOS – AGUA

• Principales limitantes edáficas que definen el manejo del agua

• Infiltración

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTAV

elo

cid

ad

de

In

filt

ració

n

Tiempo

aF

A

SUELOS – AGUA

• Principales limitantes edáficas que definen el manejo del agua

• Permeabilidad – Retención de agua – Aireación

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

Textura

Estructura

SUELOS – AGUA

• Distribución del agua bajo el suelo

ARENOSO FRANCO ARCILLOSO

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

SUELOS – AGUA

• Retención de agua en el suelo

Punto de Marchitez

Permanente

Conte

nid

o V

olu

métric

o d

e a

gua

[%]

Conte

nid

o d

e a

gua [m

m m

-1]

Arena

Franco

ArenosoFranco

Franco

LimosoArcilla

Franco

Arcilloso

Capacidad

de Campo

30 –

10 –

20 –

40 –

0

– 300

– 100

– 200

– 400

0

Agua Disponible

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

SUELOS – AGUA

• Retención de agua en el suelo

HA (CC – PMP)

Textura del suelo Porosidad Da CC PMP Gravimétrico Altura de agua aprovechable

% g/cm3 (%) (%) (%) (mm/m de suelo)

38 1.65 9 4 5 80

Arenoso (32 - 42) (1,55 - 1,80) (6 - 12) (2 - 6) (4 - 6) (60 - 100)

43 1.50 14 6 8 120

Franco arenoso (40 - 47) (1,40 - 1,60) (10 -18) (4 - 8) (6 - 8) (90 - 150)

47 1.40 22 10 12 170

Franco (43 - 49) (1,35 - 1,50) (18 - 26) (8 - 12) (10 - 14) (140 - 200)

49 1.35 27 13 14 190

Franco arcilloso (47 - 51) (1,30 - 1,40) (23 - 31) (11 - 15) (12 - 16) (160 - 220)

51 1.30 31 15 16 210

Arcillo arenoso (49 - 53) (1,25 - 1,35) (27 - 35) (27 - 35) (13 - 17) (180 - 230)

53 1.25 35 17 18 230

Arcilloso (51 - 55) (1,20 - 1,30) (31 - 39) (15 - 19) (16 - 20) (200 - 250)

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

SUELOS – AGUA

• Retención de agua en el suelo

Textura del suelo Altura de agua aprovechable

Umbral de riego Agua facilmente Disponible

Pedregosidad Agua realmente disponible

(mm/m de suelo) % mm/m % mm/m

80 30 24 25 18

Arenoso (60 - 100)

120 30 36 25 28

Franco arenoso (90 - 150)

170 30 51 25 38

Franco (140 - 200)

190 30 57 25 43

Franco arcilloso (160 - 220)

210 30 63 25 47

Arcillo arenoso (180 - 230)

230 30 69 25 52

Arcilloso (200 - 250)

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

Estudio Agrológico

• Distribución espacial de los suelos

• Capturar limitantes edáficas

– Definen la geometría del volumen

de suelo a ser explorado por las

raíces “PLANTA”

– Definen características del sistema

de riego “AGUA”

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

ESTUDIO AGROLÓGICO

• Las unidades de manejo permiten minimizar el número de

puntos de monitoreo (analítica y monitoreo)

UM - 1

7,45 ha

UM - 3

5,65 ha

UM - 2

6,29 ha

UM - 1

12,67 ha

TOTAL 32.02

CUADRO DE

SUPERFICIES

5,65

6,29

20,08UM - 1

UM - 3

UM - 2

CHN - 1

IIs

5,65 ha

STG - 2

IIs

0,57 ha

STG - 2

IIs

0,90 ha

STG - 2

IIs

4,34 ha

STG - 1

I

3,09 ha

STG - 3

IIIs

2,59 ha

STG - 3

IIIs

6,53 ha

STG - 3

IIIs

2,06 ha

STG - 4

IVs

6,29 ha

STG - 1

I

STG - 2

IIs

STG - 3

IIIs

STG - 4

IVs

CHN - 1

IIs5,65

3,09

5,81

6,29

11,18

CUADRO DE

SUPERFICIES

32.02TOTAL

DISEÑAR CUARTELES Y

SECTORES DE RIEGO

I IIIII

Diseño de riego en base a topografía

SUELOS

• Definir Unidades de Manejo en base a un previo estudio de

suelos

A

B

DISEÑAR CUARTELES Y

SECTORES DE RIEGO

I IIIII

Combinación de suelos y/o variedades

Diseño en base a riego

DISEÑAR CUARTELES Y

SECTORES DE RIEGO

• Diseñar cuarteles plantando las especies o variedades según los suelos previamente definidos

I

III IV

II

Diseñar Cuarteles

y Sectores de Riego

• Diseñar cuarteles plantando las especies o variedades según los suelos previamente definidos y optimizando el riego con el manejo predial

IA

IB

IIB

III A

IIA

IIIB

SISTEMA RADICAL

• Distribución de raíces en función de las características del suelo

• Geometría del volumen de suelos explorado por las raíces

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

OPCIONES DE SISTEMAS DE RIEGO

• Gravitacional

– Surcos

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

OPCIONES DE SISTEMAS DE RIEGO

• Gravitacional

– Platabandas

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

OPCIONES DE SISTEMAS DE RIEGO

• Riego Localizado de Alta Frecuencia

– Goteo

– Microaspersión

RELACIÓN SUELO AGUA PLANTA

Almacenamiento

Uso beneficioso

Evaporación

Percolación por baja UD

Escorrentía

Percolación por tiempo de riego

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DEL RIEGO

Subregado

Sobreregado

Percolación Profunda

Baja Uniformidad de Distribución

Pro

fun

did

ad

Agua infiltrada

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DEL RIEGO

SubregadoSobreregado

Pro

fun

did

ad

Agua infiltrada

Buena Uniformidad de Distribución

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DEL RIEGO

Pro

fun

did

ad

Agua infiltrada

Buena Uniformidad de Distribución

Incorrecto Tiempo de Riego

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DEL RIEGO

Sobreregado

Percolación Profunda

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DEL ALMACENAMIENTO

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DEL ALMACENAMIENTO

• Sensores de suelo

pcc

bbr

ET kET

E kET

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DE LA DEMANDA

• Monitoreo Ambiental

• Monitoreo de las Plantas

OPTIMIZACIÓN USO DEL AGUA DE RIEGO

MONITOREO DEL SUMINISTRO

• Monitoreo Sistema de Riego

• Monitoreo de Volúmenes aplicados