UNIVERSIDAD DE PANAMÁ

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

INGENIERIA EN CULTIVOS TROPICALES

“RIEGO Y DRENAJE”

LSA 425

PRACTICA # 1

PRUEBA DE INFILTRACIÓN Y CÁLCULO PARA LA DETERMINACION DE

CONSTANTES HIDRICAS DEL SUELO

PROFESOR

NOÉ AGUILAR

ELABORADO POR:

Jorge Carrión

Salathiel Villarreal

IV AÑO

I SEMESTRE

18-04-2011

INTRODUCCION

Los cultivos requieren para su desarrollo cierto porcentaje de humedad la cual se abastece de

forma natural a partir de reservas de agua del suelo almacenadas, producto de las precipitaciones

o de forma artificial mediante el riego.

El riego es la labor de suplir la deficiencia de agua ocasionada por diversas causas como lo son la

irregularidad en la frecuencia de las precipitaciones en la época de lluvia o la falta de la misma

en la época seca la perdida excesiva por el proceso de la transpiración.

Conociendo entonces los principios del riego y el drenaje se realizo la práctica de campo basado

en la infiltración de agua en el suelo, humedad, lámina de agua con los caculos y procedimientos

pertinentes.

Objetivos

Determinar la capacidad de campo y el punto de marchitez permanente en un

suelo.

Medir la velocidad de infiltración de agua en el suelo.

Medir la densidad aparente y el contenido de humedad de un suelo.

Desarrollar problemas prácticos sobre el contenido de humedad y lámina de agua

en los suelos.

Procedimiento

1. Medir la tasa de infiltración de agua en un suelo mediante el método de los cilindros e

infiltrómetros en una parcela en la F.C.A.

2. Preparar un sitio para determinar la capacidad de campo del suelo mediante el método de

inundación.

3. Luego de 24 horas volver al sitio y tomar muestras de suelo para obtener el contenido

humedad gravimétrico en el sitio preparado anteriormente. Tome muestras por triplicado

a profundidades de 0 a 10 cm, 10 cm a 20 cm y 20 cm a 30 cm empleando el equipo de

anillos metálicos de volumen conocido. Sellar las muestras para evitar perdida de agua

por evaporación y trasladarlas al laboratorio.

4. En el laboratorio obtener peso húmedo de cada muestra y colocarlas al horno a 105

grados centígrados hasta obtener peso constante (24 a 48 horas).

5. Retirar las muestras del horno, enfriar a temperatura ambiente y obtener el peso seco.

6. Medir el peso vacío, el diámetro y la altura del cilindro que contiene cada muestra del

suelo.

Equipo Utilizado

2 cilindros de metal

Madera 4x2

Mazo

Pala

Piqueta

Escalimetro

Cubos de 5 galones

Balanza

Anillos metalicos

Horno

Espátula

Resultados

Nº de Lectura

Hora de Lectura

Lámina (cm)

Tiempo ∆ (min)

Tiempo Acumul.

Lámina ∆ (cm)

Lámina Acumul.

Veloc. Inf. Prom.

1 10:35 13.62 10:36 14.5 1 1 0.9 0.9 543 10:37 14.9 1 2 0.4 1.3 394 10:38 15.5 1 3 0.6 1.9 385 10:40 16.0 2 5 0.5 2.4 28.86 10:45 16.1 5 10 0.1 2.5 157 10:55 17.9/12 10 20 1.8 4.3 12.98 11:00 12.6 5 25 0.6 4.9 11.769 11:15 15.0 15 40 2.4 7.3 10.95

Hoja de Cálculos -PRUEBA DE INFILTRACIÓN

Infiltración del agua en el suelo:

Después del riego o lluvia, el agua penetra en el suelo en forma vertical y horizontal por efecto de la gravedad, este fenómeno es denominado infiltración.La velocidad de infiltración se refiere a la relación entre una lámina de agua que se infiltra y el tiempo que tarda en hacerlo y se expresa en cm/hora o mm/hora.El agua se acumula en los poros del suelo y así pasa a ser utilizada por las plantas, es afectada por la evaporación o es desplazada a otros lugares por efecto del drenaje o percolación. Este movimiento está condicionado a la textura, humedad y estructura de los suelo.

VI = Ktn

VI = capacidad de infiltración o velocidad de infiltración en cm/horaK = constante de infiltración, velocidad de infiltración durante el intervalo inicial “t” = 1 que depende de la naturaleza del suelo.t = tiempo de oportunidad de infiltración en minutos.n = coeficiente a dimensional que corresponde a la pendiente de la curva e indica como disminuye la velocidad de infiltración con el tiempo. (0>n>-1)

Para la ecuación de la lámina de agua acumulada se integra la ecuación inicial de Kostiatov siguiente:

Lamina acumulada n+1 este resultado se requiere en cm.

Cuadro 1Estrato Psh+

envasePss +

envasePeso de envase

Psh Pss Volumen total del envase

0-10cm VT=π*d2*h/4d:5cm y h:5.1cm

M1 250.0 212.2 106.3 143.7 105.9

M2 260.5 221.3 105.0 155.5 116.3 VT: 100.14 cm3

M3 257.0 216.7 105.7 151.3 11110-20cm

M1 272.9 231.5 105.8 167.1 125.7M2 242.8 207.3 96.7 146.1 110.6M3 260.8 221.2 98.1 162.7 123.1

20-30cmM1 250.9 217.7 96.8 154.1 120.9M2 274.7 237.9 98.3 176.4 139.6M3 274.9 237.0 96.6 178.3 140.4

Cuadro 2Estrato Ѳg D.A. Ѳv n Lam p.m.p. Lam Agua

agua agua sat util0-10 cm 35.2 1.1 38.7 56 1.73 21 5.6 17.7

10-20 cm

32.6 1.2 39.1 52 2.58 21.3 10.4 17.8

20-30 cm

26.9 1.3 35.0 48 3.90 19 14.4 16

Humedad Grav. 0-10 cm Ѳg= 150.2-111.1/111.1 x 100 = 35.2%10-20 cm Ѳg 158.6-119.6/119.6 x 100 = 32.6%20-30 cm Ѳg= 169.6-133.6/133.6 x 100 = 26.9%D.A0-10 cm = 111.1/100.1 = 1.110-20 cm= 119.8/100.1= 1.220-30 cm= 133.6/100.1=1.3% Ѳv=Ѳg x D.A0-10 cm %Ѳv= 35.2% x 1.1 = 38.710-20 cm %Ѳv=32.6% x 1.2 = 39.120-30 cm %Ѳ= 26.9% x 1.3 = 35.0

E. Calcular la porosidad total de cada estrato considerando una densidad real de 2.50g/cm3

Porosidad N=1-DA/DR X 1000-10 cm = ((1)-1.1g/cm3 /2.50g/cm3) x 100 = 56 %10-20 cm= ((1)-1.2g/cm3 /2.50/cm3 ) x 100 = 52%20-30 cm= ((1)-1.3g/cm3 /2.50g/cm3) x 100 = 48%

F. Calcular la lamina de agua a saturación y la lámina de agua útil hasta 30 cm de prof.Lam. Agua= (n-%Ѳv) x prof/1000-10 cm = L.a = (56-38.7) x 10 cm/100 = 1.73cm10-20 cm= L.a= (52-39.1) x 10 cm/100= 1.29cm20-30 cm=L.a= (48-35.0) x 10 cm/100= 1.30cmPMP=%Ѳvcc/1.840-10 cm=38.7/1.84= 21%10-20 cm=39.1/1.84=21.3%20-30 cm= 35.0/1.84=19%Lám. Agua a Saturación = %n/100 x Prof.0-10 cm = 56/100 x 10cm = 5.610-20 cm= 52/100 x 10cm = 5.220-30 cm= 48/100 x 10cm = 4.8

Lám Agua útil = Ѳvcc - PMP0-10cm= 38.7-21=17.7%10-20 cm= 39.1-21.3=17.8%20-30 cm= 35.0-19=16%

Tiempo

acumulado

Velocidad de

infiltración

Log x Log y x2 y2 x.y

1 54 0 1.732 0 3.0 0

2 39 0.301 1.591 0.091 2.531 0.230

3 38 0.477 1.580 0.228 2.496 0.569

5 28.8 0.699 1.459 0.489 2.129 1.041

10 15 1 1.176 1 1.383 1.383

20 12.9 1.301 1.111 1.693 1.234 2.089

25 11.76 1.398 1.070 1.954 1.145 2.237

40 10.95 1.602 0.205 2.566 0.042 0.108

£x:6.778 £y:9.924 £x2:8.021 £y2:13.96 £xy:7.657

6.778/8:

0.847

9.924/8:

1.241

Para obtener el log x se utiliza el tiempo acumulado ejemplo:

Log 1: 0.

Para calcular el log y se utiliza la velocidad de infiltración, ejemplo: log 54: 1.732.

Luego en x.y se procede a multiplicar el log x por log y.

Al final se calcula la sumatoria y se promedia.

n: £x.y-£x.£y/n

£x²-(£x) ²/n

n: 7.657-(6.778*9.924)/8

8.021- (6.778)²/8

n: -0.330

Calculo de la constante de infiltración K

K= antilog (ỹ-n ᾷ)

=antilog (1.241-(-0.330*0.847)

= antilog 1.521

K= 33.2

VI= 33.2 t-0.330

Lamina Acumulada

K t n+1

(n+1)(60)

Lam. Acum. = 33.2 t-0.330+1

(-0.330+1)60

Lam. Acum. = 33.2 t0.67

40.2

Lam. Acum. = 0.83 t0.67

Anexos

MÉTODO DE GIRASOL

Método de girasol: esto consiste en llevar el suelo a un invernadero, se siembra una planta hasta cuando salgan los primeros dos pares de hoja, se le suspende el riego hasta que la planta presente marchitez en los dos primeros pares de hojas, la planta se lleva a una cámara de humedad. Si la planta no recupera la turgencia la misma se encuentra en punto de marchitez permanente.

El método de las plantas indicadoras de girasol (Helianthus annus); el cual consiste en tomar una muestra de suelo contenida en la maseta, cuando la planta no recupero su turgencia; dentro de una cámara húmeda, el valor del porcentaje de humedad que en ese momento la muestra, fue determinado en base a peso de suelo seco.

Este método empírico, que consiste en dividir la capacidad de campo entre 1.84, Narro, (1994). Para determinar el punto de marchitez permanente del suelo se toma muestras de suelo con diferentes coberturas y suelos sin coberturas en cada una de las profundidades de estudio.

Método empírico.

PMP

CONCLUSION

Al realizar esta práctica de campo para determinar la velocidad de infiltración de agua en el suelo

hemos visto que la misma es fundamental para calcular el tiempo de riego, diseño de los sistemas

de riego y los caudales a manejar en las parcelas.

Podemos decir también que conforme la humedad penetra en el suelo y satura las capas

superiores, su velocidad disminuye debido a la mayor resistencia del suelo y a la reducción en el

diámetro de los poros hasta llegar a un valor constante denominado infiltración básica, que se usa

para calcular el tiempo de aplicación al suelo en el caso del riego por gravedad y cuando se trata

de riego a presión, se utiliza para compararla con el grado de aplicación (precipitación horaria),

el cual debe ser menor que la infiltración básica.

BIBLIOGRAFIA

Juan Carlos Valverde. 2000, Riegos y drenajes. San José Costa Rica. Editorial Euned.

Ruth. Del Cid. Alvarado, Noel Trejos Castillo. 2002. Determinacion del cambio en las propiedades físicas, químicas y composición florística en un suelo degradado, con plantación de pinnus caribaea hondurensis, David, Chiriqui, Rep. De Panama. 132 pag.

Osmin Caceres Aguirre, Ernesto De Obaldia Garcia. 2004. Determinación de parámetros de riego por surcos y regaderas en contornos en las parcelas No. 2, 3, 4. Del CEIACHI. De la facultad de ciencias agropecuarias.