Proyecto.finaL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA AGRICOLA

Principios y Métodos de Riego

CARACTERIZACION DE LOS SUELOS PARA LOS

REQUERIMIENTOS DE RIEGO EN EL CULTIVO DE SANDIA

(CITRULLUS LANATUS) EN LA FINCA SANTA RITA

Presentado A:

Dr. Álvaro Benito Aguilar Velázquez

Elaborado por:

Fernán Rodrigo Guadamuz Barnuty 2010-32505

Amada Concepción Ubeda Hernández 2010-33084

Walter A. Solórzano Guerrero 2010-33054

Fecha de entrega: 31 enero de 2014

INDICE

I. GENERALIDADES ........................................................................................... 5

1.1 Introducción ........................................................................................................................ 5

1.2 Antecedentes ...................................................................................................................... 6

1.3 Justificación ......................................................................................................................... 7

1.4 Localización ......................................................................................................................... 8

1.4.1 Macrolocalización ........................................................................................................ 8

1.4.2 Microlocalización ......................................................................................................... 8

1.5 Objetivos ............................................................................................................................. 9

1.5.1 Objetivo General ......................................................................................................... 9

1.5.2 Objetivos específicos ................................................................................................... 9

II. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 10

2.1 Cultivo de la sandia (Citrullus Lanatus) ............................................................................. 10

2.1.1 Morfología y taxonomía ............................................................................................ 10

2.1.2 Variedades ................................................................................................................. 12

2.1.3 Clima y Suelo ............................................................................................................. 13

2.1.4 Labores culturales ..................................................................................................... 14

2.1.5 Plagas ......................................................................................................................... 19

2.1.6 Enfermedades de las sandias .................................................................................... 33

2.2 Suelos ................................................................................................................................ 40

2.2.1 Origen de los suelos .................................................................................................. 40

2.2.2 Propiedades físicas .................................................................................................... 44

2.2.3 Propiedades Hidrofísicas ........................................................................................... 58

2.3 Evapotranspiración ........................................................................................................... 70

2.3.1 Evaporación ............................................................................................................... 70

2.3.2 Transpiración ............................................................................................................. 71

2.3.3 Evapotranspiración.................................................................................................... 72

2.4 Levantamiento Topográfico .............................................................................................. 80

2.4.1 Levantamiento topográfico con GPS ......................................................................... 81

III. MATERIALES Y METODOS ....................................................................... 86

3.1 Muestreo ........................................................................................................................... 86

3.1.1 Muestreos utilizados ................................................................................................. 86

o Métodos ............................................................................................................................ 86

3.1.2 Perfil del suelo ........................................................................................................... 89

Materiales ......................................................................................................................... 90

Procedimientos ................................................................................................................. 90

3.2 Propiedades Hidrofísicas ................................................................................................... 92

3.2.1 Contenido de humedad ............................................................................................. 92

3.2.2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente ........................................ 93

3.2.3 Velocidad de infiltración ........................................................................................... 95

3.3 Propiedades Físicas ........................................................................................................... 96

3.3.1 Densidad Aparente .................................................................................................... 96

3.3.2 Textura ...................................................................................................................... 98

3.3.3 Densidad Real y Porosidad ..................................................................................... 100

d1 = densidad del agua a la T1, en grados °C. ......................................................................... 100

3.4 Propiedades Químicas ..................................................................................................... 102

3.4.1 PH y Conductividad eléctrica ................................................................................... 102

3.5 Evapotranspiración ......................................................................................................... 105

3.5.1 Métodos .................................................................................................................. 105

3.6 Levantamiento Topográfico ............................................................................................ 111

IV. ANALISIS Y RESULTADOS ...................................................................... 112

4.1 Cálculos ........................................................................................................................... 112

4.1.1 Propiedades físicas .................................................................................................. 112

4.1.2 Propiedades Hidrofísicas ......................................................................................... 116

4.1.3 Propiedades químicas ............................................................................................. 122

4.1.4 Evapotranspiración.................................................................................................. 123

4.2 Análisis ............................................................................................................................. 125

4.2.1 Propiedades físicas .................................................................................................. 125

4.2.2 Propiedades Hidrofísicas ......................................................................................... 125

4.2.3 Propiedades químicas ............................................................................................. 126

4.2.4 Evapotranspiración.................................................................................................. 126

4.3 Presentación de los Resultados ....................................................................................... 126

Propiedades Físicas ................................................................................................................. 126

Propiedades Hidrofísicas ......................................................................................................... 127

Propiedades químicas ............................................................................................................. 127

Evapotranspiración ................................................................................................................. 127

Perfil Morfológico .................................................................................................................... 128

4.4 Calculo de Requerimiento de Riego ................................................................................ 130

4.5 Grafico Rr vs Et ................................................................................................................ 131

4.6 Programación de riego por el método grafico ................................................................ 131

4.7 Programación de riego método analítico ........................................................................ 133

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................. 134

5.1 Conclusiones.......................................................................................................................... 134

5.2 Recomendaciones ................................................................................................................ 135

VI. Bibliografía................................................................................................. 136

VII. ANEXOS ................................................................................................... 137

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I. GENERALIDADES

1.1 Introducción

Los sistema de riego permiten ahorrar aguay si simultáneamente se hace un

control adecuado de su aplicación y distribución; posibilita su establecimiento en

cualquier tipo de topografía y en suelos poco profundos; evita la ocurrencia de un

estrés hídrico (Riego Localizado de Alta Frecuencia).

Para lograr las ventajas del riego se debe disponer de un estudio adecuado del

suelo y de las condiciones meteorológicas ya que sin estos estudios el diseño no

trabajara de una forma eficiente.

Generalmente, la agricultura en Nicaragua está dirigida por pequeños productores

que no tiene ninguna orientación sobre el manejo del riego como consecuencia un

mal manejo del riego provoca una desconfianza sobre el productor ya que este

cree que el riego no es una inversión rentable.

Por lo antes expuesto, en el presente trabajo de investigación evaluamos las

características físicas, químicas e hidrofísicas del suelo de la finca Santa Rita

ubicada en la comunidad Guanacastillo del municipio de Masaya para los

requerimientos de riego del cultivo de la sandia.

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1.2 Antecedentes

A través de la historia se ha verificado que grandes civilizaciones han florecido y

decaído posteriormente, de acuerdo con la forma en que han manejado la

agricultura, entre otras cosas, la cual ha sido preferentemente usando el riego.

Se sabe que desde la época de los faraones en Egipto, así como en siria, Persia,

India, Java, Italia, España, México y Perú, existían numerosas obras de ingeniería

para conducir el agua a través de largos y difíciles trayectos, que permitían la

producción de alimentos para abastecer centros de población, cuyo resplandor era

evidente en la medida que tuvieran suficiente agua. Sin embargo, el ocaso

empezaba cuando la aplicación de prácticas inadecuadas principalmente

sobreriegos, provocaba el deterioro del suelo y en forma indirecta de las fuentes

de agua.

El uso de riego con fines agrícolas en Nicaragua inició en 1950, en plantaciones

de banano y caña de azúcar. En 1980, el Estado inició un plan de riego dirigido a

cooperativas y grandes grupos organizados de agricultores. En 1985, el área con

infraestructura de riego alcanzó 82000 ha y en 1990 llegó a su máximo con 93000

ha, de las cuales un 76% se ubican en la región del pacifico y en un 24% en la

regio central. Después de 1990, como resultado del abandono de los sistemas de

riego y el deterioro del equipamiento de riego por aspersión, se redujo a 23000 ha.

En ese periodo fue usado en cultivos de caña de azúcar, arroz, banano, y cultivos

no tradicionales. En el 2001, MARENA estimaba el uso del agua para riego en

1180 m3 anuales, es decir 1.20% de la disponibilidad total estimada del país.

En la zona donde se ubica la finca Santa Rita no se tiene antecedentes de que se

haya hecho estudios de suelos para aplicar algún método de riego.

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1.3 Justificación

Nicaragua posee una gran disponibilidad de agua, según datos del banco mundial

son 34,672 metros cúbicos de agua per cápita y la extracción total del agua es de

apenas 0.7 %. El IICA asegura que solo el 7.6 % del potencial de agua para la

agricultura se está utilizando. El país podría desarrollar la agricultura bajo riego en

1,210,100 hectáreas en los diferentes rubros, y hacer de esta una agricultura más

competitiva que aporte estabilidad en seguridad alimentaria que actualmente

depende demasiado de las precipitaciones anuales que produce los bajos

rendimientos que a su vez producen bajos ingresos.

A pesar de que el riego es una gran alternativa para aumentar la producción de los

cultivos no debe ser sobreestimado ya que si no se maneja correctamente también

puede causar daño al suelo y mal gastar el agua, es por esto que el riego no debe

tomarse a la ligera y se deben realizar los estudios correspondientes para tener

resultados satisfactorios.

En esta investigación evaluaremos las propiedades hidrofísicas que posee el suelo

de la finca Santa Rita para identificar las mejores alternativas de riego que se

pueden tomar. Este estudio servirá como referencia para las fincas ubicadas cerca

de Santa Rita en las cuales no se usa el riego como alternativa de método de

producción.

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1.4 Localización

1.4.1 Macrolocalización

La finca Santa Rita se ubica en el municipio de Masaya

1.4.2 Microlocalización

La finca Santa Rita se ubica en el Km 10 de la carretera de Masaya a Tipitapa en

la comunidad de Guanacastillo.

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1.5 Objetivos

1.5.1 Objetivo General

Determinar las características que posee el suelo de la finca Santa Rita para

diagnosticar sus requerimientos de riego para el sitio.

1.5.2 Objetivos específicos

1. Determinar las características físicas y químicas básicas del suelo de la

finca Santa Rita

2. Determinar características hidrofísicas de la finca Santa Rita

3. Conocer los requerimientos de riego necesarios para establecer el cultivo

de la Sandia en la finca Santa Rita.

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II. MARCO TEÓRICO

2.1 Cultivo de la sandia (Citrullus Lanatus)

Citrullus lanatus, comúnmente llamada sandía, patilla, paitilla, aguamelón o melón

de agua, es una planta de la familia Cucurbitaceae originaria de África, pero tiene

una gran presencia y difusión en Asia. Hoy en día se cultiva de manera extendida

por todo el mundo debido a su fruto, un pepónide de enorme tamaño.

2.1.1 Morfología y taxonomía

Familia:

Cucurbitaceae. Nombre científico: Citrullus lanatus (Thunb). Sinónimos: C.

Vulgaris y Colocynthis citrullus. Planta: Anual herbácea, de porte rastrero o

trepador. Sistema radicular: Muy ramificado. Raíz principal profunda y raíces

secundarias distribuidas superficialmente

Tallos:

De desarrollo rastrero. En estado de 5-8 hojas bien desarrolladas el tallo principal

emite las brotaciones de segundo orden a partir de las axilas de las hojas. En las

brotaciones secundarias se inician las terciarias y así sucesivamente, de forma

que la planta llega a cubrir 4-5 metros cuadrados. Se trata de tallos herbáceos de

color verde, recubiertos de pilosidad que se desarrollan de forma rastrera,

pudiendo trepar debido a la presencia de zarcillos bífidos o trífidos, y alcanzando

una longitud de hasta 4-6 metros.

Hoja:

Peciolada, dividida en 3-5 lóbulos que a su vez se dividen en segmentos

redondeados, presentando profundas entalladuras que no llegan al nervio

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principal. El haz es suave al tacto y el envés muy áspero y con nerviaciones muy

pronunciadas. El nervio principal se ramifica en nervios secundarios que se

subdividen para dirigirse a los últimos segmentos de la hoja, imitando la palma de

la mano, es de color verde pardo, cubierta de una capa de células incoloras que

les dan resistencia a la sequía y las protege de las quemaduras del sol.

Flores:

De color amarillo, solitarias, pedunculadas y axilares, atrayendo a los insectos por

su color, aroma y néctar (flores entomógamas), de forma que la polinización es

entomófila. La corola, de simetría regular o actinomorfa, está formada por 5

pétalos unidos en su base. El cáliz está constituido por sépalos libres (dialisépalo

o corisépalo) de color verde. Existen dos tipos de flores: masculinas o

estaminadas y femeninas o pistiladas, coexistiendo los dos sexos en una misma

planta, pero en flores distintas (flores unisexuales). Las flores masculinas disponen

de 8 estambres que forman 4 grupos soldados por sus filamentos. Las flores

femeninas poseen estambres rudimentarios y un ovario ínfero velloso y ovoide que

se asemeja en su primer estadio a una sandía del tamaño de un hueso de

aceituna (fruto incipiente), por lo que resulta fácil diferenciar entre flores

masculinas y femeninas. Estas últimas aparecen tanto en el brote principal como

en los secundarios y terciarios, con la primera flor en la axila de la séptima a la

décimo primera hoja del brote principal. Existe una correlación entre el número de

tubos polínicos germinados y el tamaño del fruto.

Fruto:

Baya globosa u oblonga. Su peso oscila entre los 2 y los 20 kilogramos. El color

de la corteza es variable, pudiendo aparecer uniforme (verde oscuro, verde claro o

amarillo) o a franjas de color amarillento, grisáceo o verde claro sobre fondos de

diversas tonalidades verdes. La pulpa también presenta diferentes colores (rojo,

rosado o amarillo) y las semillas pueden estar ausentes (frutos triploides) o

mostrar tamaños y colores variables (negro, marrón o blanco), dependiendo del

cultivar.

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2.1.2 Variedades

Pueden considerarse dos grupos de variedades híbridas existentes en el mercado:

- Variedades “Tipo Sugar Baby”, de corteza verde oscuro.

- Variedades “Tipo Crimson", de corteza rayada.

Dentro de ambos tipos pueden considerarse sandías con semillas y sin semillas,

aunque generalmente las sandías triploides se está, poniendo “tipo Crimson”, por

lo que la piel rayada está siendo un carácter diferenciador para el consumidor

entre sandía con semillas y sin semillas.

Deberá ser según los requerimientos que el mercado demande, siguiendo

características tales como : resistencia a virosis, enfermedades, buena firmeza,

soporte al manipuleo y transporte al mercado.

Charleston Gray: Es de las variedades grandes la mas conocida, es preferida por

los productores por ser muy resistente al transporte. Sus frutos son de tamaño

mediano a grande, cilíndricos alargados y lisos; la epidermis es verde claro, con

líneas mas oscuras, la carne es roja, dulce y las semillas son negras. Es una

variedad resistente a Fusarium y Antracnosis, con buen desarrollo de follaje.

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Jubilee: Tiene frutos alargados con extremos redondos, con franjas verde claro y

verde oscuro. Los frutos presentan buena resistencia al transporte y pesan 25 a 30

libras. Es una variedad resistente a Fusarium raza 1 y a Antracnosis.

Variedades pequeñas: Se encuentran Micky Lee, Perola, Quetzali y Tiger

Baby. Su promedio de peso oscila entre 8 a 15 libras por fruto. Estas variedades

producen hasta 4 a 6 frutos por planta. La variedad Perola es muy vigorosa y

productiva, no es muy resistente al transporte.

En verano, se recomienda no sembrar la variedad Charleston Gray por su

excesiva susceptibilidad a virosis.

2.1.3 Clima y Suelo

Temperatura

La sandía es menos exigente en temperatura que el melón, siendo los cultivares

triploides más exigentes que los normales, presentando además mayores

problemas de germinabilidad. Cuando las diferencias de temperatura entre el día y

la noche son de 20-30 ºC, se originan desequilibrios en las plantas: en algunos

casos se abre el cuello y los tallos y el polen producido no es viable.

Tabla 1

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Humedad

La humedad relativa óptima para la sandía se sitúa entre 60 % y el 80 %, siendo

un factor determinante durante la floración.

Exigencias de suelo

No son muy exigentes en suelo, aunque los mejores resultados en cuanto a

rendimiento y calidad se obtienen en suelos con alto contenido de materia

orgánica, profundo, aireado y bien drenado. Requieren un PH entre 6 y 7. Son

plantas extremadamente sensibles a problemas de mal drenaje. Son

moderadamente tolerantes a la presencia de sales tanto en el suelo como en el

agua de riego. Valores máximos aceptables son: 2,2 Ds/m en el suelo y 1,5 Ds/m

en el agua de riego.

2.1.4 Labores culturales

Siembra

Al sembrar es necesario tomar en cuenta la pendiente y la dirección del viento.

Antes de realizar la siembra la semilla debe ser tratada con un protector para

evitar pérdidas en la, germinación.

Es recomendable hacer un riego antes de la siembra directa y esperar que drene

el exceso de agua para luego proceder con la siembra a chuzo con distancia de 2

m x 2 m y 4 m x 1m (2 semilla/golpe), con poblaciones que oscilan de 3125 a

4166 plantas por hectárea. A los 10-12 días después de la siembra se efectúa el

raleo de plantas, dejando la mas vigorosa y sana.

Cuando la siembra se realiza previamente en invernaderos con bandejas

germinadoras se coloca una planta por postura, con la finalidad de bajar costo y

pérdida de la semilla. Con esto se gana tiempo en la época lluviosa, se, mantiene

la buena sanidad del cultivo y obtienen plantones uniformes a los 18 días después

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de siembra. El trasplante en este caso debe hacerse en horas tempranas de la

mañana o al atardecer.

La apertura del hoyo debe ser mayor al piloncito con el plantón a sembrar. Una

vez sembrada la semilla bajo cualquier sistema se debe aplicar un insecticida-

nematicida.

Acolchado

Consiste en cubrir el suelo/arena generalmente con una película de polietileno

negro de unas 200 galgas, con objeto de: aumentar la temperatura del suelo,

disminuir la evaporación de agua, impedir la emergencia de malas hierbas,

aumentar la concentración de CO2 en el suelo, aumentar la calidad del fruto, al

eludir el contacto directo del fruto con la humedad del suelo.. Puede realizarse

antes de la plantación, o después para evitar quemaduras en el tallo.

Poda

Esta operación se realiza de modo optativo, según el marco elegido, ya que no se

han apreciado diferencias significativas entre la producción de sandías podadas y

sin podar, y tiene como finalidad controlar la forma en que se desarrolla la planta,

eliminando brotes principales para adelantar la brotación y el crecimiento de los

secundarios.

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Consiste en eliminar el brote principal cuando presenta entre 5 y 6 hojas, dejando

desarrollar los 4-5 brotes secundarios que parten de las axilas de las mismas,

confiriendo una formación más redondeada a la planta.

Polinización

Normalmente si las condiciones ambientales son favorables es aconsejable el

empleo de abejas (Aphis milifera) como insectos polinizadores, ya que con el

empleo de hormonas los resultados son imprevisibles (malformación de frutos,

etc.), debido a que son muchos los factores de cultivo y ambientales los que

influyen en la acción hormonal. El número de colmenas puede variar de 2 a 4 por

hectárea, e incluso puede ser superior, dependiendo del marco de plantación, del

estado vegetativo del cultivo y de la climatología.

Cuando se cultiva sandía apirena (triploide) es necesaria la utilización de sandía

diploide como polinizadora, ya que el polen de la primera es estéril. Se buscan

asociaciones en las que coincidan las floraciones de la polinizadora y polinizada

en relación 30-40 % de polinizadora + 60-70 % de polinizada ó 25-33 % de

polinizadora + 67-75 % de polinizada. Es frecuente que se asocien sandías “tipo

Sugar Baby” como polinizadoras con “tipo Crimson “como polinizadas para no

confundirlas a la hora de la recolección.

Distancia de siembra

Los marcos de plantación más comunes en sandía son los de 2 m x 2 m y 4 m x

1m. El primero tiene el inconveniente de que se cubre la superficie muy pronto e

incluso a veces antes de que se hayan desarrollado suficientes flores femeninas,

ya que éstas aparecen a partir de la quinta o sexta coyuntura. El segundo marco

es más apropiado, ya que además permite un mejor aprovechamiento del agua y

de los nutrientes y el descanso de cierta parte del terreno (por la disposición de los

ramales portagoteros, que se colocan pareados por línea de cultivo) y un ahorro

en la colocación de materiales de semiforzado.

Fertirrigación

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Aunque existen explotaciones en las que se realiza a riego a manta, el riego por

goteo es el sistema más extendido en sandía en invernadero, con aporte de agua

y nutrientes en función del estado fenólogico de la planta, así como del ambiente

en que ésta se desarrolla (tipo de suelo, condiciones climáticas, calidad del agua

de riego, etc.).

En cultivo en suelo y en enarenado el establecimiento del momento y volumen de

riego vendrá dado básicamente por los siguientes parámetros:

- Tipo de suelo (capacidad de campo, porcentaje de saturación).

- Evapotranspiración del cultivo.

- Eficacia de riego (uniformidad de caudal de los goteros).

- Calidad del agua de riego (a peor calidad, mayores son los volúmenes de agua,

ya que es necesario desplazar el frente de sales del bulbo de humedad).

El consumo de agua en sandía varia considerablemente desde los meses de

invierno hasta los 6 l.m-2 y día en el mes de junio, con el engorde de los frutos,

debiendo reducir el riego y/o aumentar la conductividad eléctrica de la solución

nutritiva durante la maduración para evitar el rajado de los frutos.

Antes de la plantación se debe dar un riego abundante, y posteriormente de dan

riegos cortos y frecuentes hasta que la planta esté bien enraizada. Durante el

desarrollo de la planta y hasta la floración los riegos son largos y escasos, en

floración cortos y diarios, durante el cuajado y desarrollo del fruto son largos y

frecuentes y en el período de maduración se van alargando progresivamente los

intervalos de riego y el volumen de agua.

Actualmente se emplean básicamente dos métodos para establecer las

necesidades de abonado: en función de las extracciones del cultivo y en base a

una solución nutritiva “ideal” a la que se ajustarán los aportes previo análisis de

agua. Este último método es el que se emplea en cultivos hidropónicos, y para

poder llevarlo a cabo en suelo o en enarenado, requiere la colocación de sondas

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de succión para poder determinar la composición de la solución del suelo

mediante análisis de macro y micronutrientes, CE y pH.

Existen una amplia bibliografía sobre las extracciones de nutrientes en sandía, que

puede servir de guía cuando las condiciones en las que se han obtenido los datos

son similares a las del cultivo en cuestión. En las condiciones de cultivo de sandía

Reche (1994) señala como extracciones (en kg.Ha-1) para una producción de 40-

60 T.Ha las siguientes:

Los fertilizantes de uso más extendido son los abonos simples en forma de sólidos

solubles (nitrato cálcico, nitrato potásico, nitrato amónico, fosfato monopotásico,

fosfato monoamónico, sulfato potásico, sulfato magnésico) y en forma líquida

(ácido fosfórico, ácido nítrico), debido a su bajo coste y a que permiten un fácil

ajuste de la solución nutritiva, aunque existen en el mercado abonos complejos

sólidos cristalinos y líquidos que se ajustan adecuadamente, solos o en

combinación con los abonos simples, a los equilibrios requeridos en las distintas

fases de desarrollo del cultivo.

El aporte de microelementos, resulta vital para una nutrición adecuada, pudiendo

encontrar en el mercado una amplia gama de sólidos y líquidos en forma mineral y

en forma de quelatos, cuando es necesario favorecer su estabilidad en el medio

de cultivo y su absorción por la planta

También se dispone de numerosos correctores de carencias tanto de macro como

de micronutrientes que pueden aplicarse vía foliar o riego por goteo, aminoácidos

de uso preventivo y curativo, que ayudan a la planta en momentos críticos de su

desarrollo o bajo condiciones ambientales desfavorables, así como otros

productos (ácidos húmicos y fúlvicos, correctores salinos, etc.), que mejoran las

condiciones del medio y facilitan la asimilación de nutrientes por la planta.

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2.1.5 Plagas

Araña roja (Tetranychus urticae)

Se desarrolla en el envés de las hojas causando decoloraciones, punteaduras o

manchas amarillentas que pueden apreciarse en el haz como primeros síntomas.

Con mayores poblaciones se produce desecación o incluso de foliación.

Los ataques más graves se producen en los primeros estados fenológicos. Las

temperaturas elevadas y la escasa humedad relativa favorecen el desarrollo de la

plaga. En judía y sandía con niveles altos de plaga pueden producirse daños en

los frutos.

Métodos preventivos y técnicas culturales

- Desinfección de estructuras y suelo previa a la plantación en parcelas con

historial de araña roja.

- Eliminación de malas hierbas y restos de cultivo.

- Evitar los excesos de nitrógeno.

- Vigilancia de los cultivos durante las primeras fases del desarrollo.

Control biológico mediante enemigos naturales

Principales especies depredadoras de huevos, larvas y adultos de araña roja.

Control químico

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- Será necesario monitorear las plantaciones por lo menos tres veces por semana,

con el propósito de identificar a tiempo plagas o enfermedades; como también

para detectar la calidad de las aplicaciones y la efectividad de los productos.

- Con los monitoreos lograremos también, utilizar el plaguicida específico y las

dosificaciones adecuadas para un mejor control.

- Para realizar una aplicación, hay que tomar en cuenta el umbral de daño

económico, intensidad de daño, fase de desarrollo de la plaga o enfermedad.

- Otro factor importante que puede influir en la calidad de una aplicación, es

conocer el PH del agua que utilizamos para fumigar (usar reguladores de PH )

- Es importante que la persona que fumiga, use adecuadamente el equipo básico

de protección con el propósito de evitar intoxicaciones.

- Después de cada fumigación es necesario lavar muy bien el equipo de

fumigación; con esto evitaremos el daño a empaques y otros accesorios del

equipo.

Mosca blanca (Trialeurodes vaporariorum)

Las partes jóvenes de las plantas son colonizadas por los adultos, realizando las

puestas en el envés de las hojas. De éstas emergen las primeras larvas, que son

móviles. Tras fijarse en la planta pasan por tres estadios larvarios y uno de pupa,

este último característico de cada especie.

Los daños directos (amarilleamientos y debilitamiento de las plantas) son

ocasionados por larvas y adultos al alimentarse, absorbiendo la savia de las hojas.

Los daños indirectos se deben a la proliferación de negrilla sobre la melaza

producida en la alimentación, manchando y depreciando los frutos y dificultando el

normal desarrollo de las plantas.

Ambos tipos de daños se convierten en importantes cuando los niveles de

población son altos. Otro daños indirectos se producen por la transmisión de virus.

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Trialurodes vaporariorun es transmisora del virus del amarillamiento en

cucurbitáceas.

Bemisia tabaci es potencialmente transmisora de un mayor número de virus en

cultivos hortícola y en la actualidad actúa como transmisora del Virus del rizado

amarillo de tomate (TYLCV), conocido como "virus de la cuchara".


- Colocación de mallas en las bandas de los invernaderos.

- Limpieza de malas hierbas y restos de cultivos.

- No asociar cultivos en el mismo invernadero.

- No abandonar los brotes al final del ciclo, ya que los brotes jóvenes atraen a los

adultos de mosca blanca.

- Colocación de trampas cromáticas amarillas


Control químico





dosificaciones adecuadas para un mejor control. - Para realizar una aplicación,

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hay que tomar en cuenta el umbral de daño económico, intensidad de daño, fase

de desarrollo de la plaga o enfermedad.







equipo.

Pulgón (Aphis gossypii)

Son las especies de pulgón más comunes y abundantes en los invernaderos.

Presentan polimorfismo, con hembras aladas y ápteras de reproducción vivípara.

Las formas ápteras del primero presentan sifones negros en el cuerpo verde o

amarillento, mientras que las de Myzus son completamente verdes (en ocasiones

pardas o rosadas). Forman colonias y se distribuyen en focos que se dispersan,

principalmente en primavera y otoño, mediante las hembras aladas.


- Colocación de mallas en las bandas del invernadero.

- Eliminación de malas hierbas y restos del cultivo anterior.

- Colocación de trampas cromáticas amarillas.


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Control químico














equipo.

Trips (Frankliniella occidentalis)

Los adultos colonizan los cultivos realizando las puestas dentro de los tejidos

vegetales en hojas, frutos y, preferentemente, en flores (son florícolas), donde se

localizan los mayores niveles de población de adultos y larvas nacidas de las

puestas.

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Los daños directos se producen por la alimentación de larvas y adultos, sobre todo

en el envés de las hojas, dejando un aspecto plateado en los órganos afectados

que luego se necrosan. Estos síntomas pueden apreciarse cuando afectan a frutos

(sobre todo en pimiento) y cuando son muy extensos en hojas).

Las puestas pueden observarse cuando aparecen en frutos (berenjena, judía y

tomate). El daño indirecto es el que acusa mayor importancia y se debe a la

transmisión del virus del bronceado del tomate (TSWV), que afecta a pimiento,

tomate, berenjena y judía.



- Limpieza de malas hierbas y restos de cultivo.

- Colocación de trampas cromáticas azules.


Control químico





dosificaciones adecuadas para un mejor control. - Para realizar una aplicación,

hay que tomar en cuenta el umbral de daño económico, intensidad de daño, fase

de desarrollo de la plaga o enfermedad.


conocer el PH del agua que utilizamos para fumigar (usar reguladores de PH)



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25



equipo.

Minadores de la hoja

Liriomyza trifolii (Burgess) (DIPTERA: AGROMYZIDAE),

Liriomyza bryoniae (DIPTERA: AGROMYZIDAE),

Liriomyza strigata (DIPTERA: AGROMYZIDAE),

Liriomyza huidobrensis (DIPTERA: AGROMYZIDAE).

Las hembras adultas realizan las puestas dentro del tejido de las hojas jóvenes,

donde comienza a desarrollarse una larva que se alimenta del parénquima,

ocasionando las típicas galerías.

La forma de las galerías es diferente, aunque no siempre distinguible, entre

especies y cultivos. Una vez finalizado el desarrollo larvario, las larvas salen de las

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26

hojas para pupar, en el suelo o en las hojas, para dar lugar posteriormente a los

adultos.




- En fuertes ataques, eliminar y destruir las hojas bajas de la planta.

- Colocación de trampas cromáticas amarillas.

- Control biológico mediante enemigos naturales

- Control químico

- Materias activas: abamectina, ciromazina, pirazofos.

Orugas

Spodoptera exigua (Hübner) (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE)

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Spodoptera litoralis (Boisduval) (LEPIDOPTERA:

NOCTUIDAE)

Heliothis sp (Hübner) (LEPIDOPTERA:

NOCTUIDAE)

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Heliothis sp (Dennis y Schiff) (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE)

La principal diferencia entre especies en el estado larvario se aprecia en el número

de falsa patas abdominales (5 en Spodoptera y Heliothis y 2 en Autographa y

Chrysodeixis), o en la forma de desplazarse en Autographa y Chrysodeixis

arqueando el cuerpo (medidores).

La presencia de sedas ("pelos" largos) en la superficie del cuerpo de la larva de

Heliothis, o la coloración marrón oscuro, sobre todo de patas y cabeza, en las

orugas de Spodoptera sp, también las diferencia del resto de las especies.

La biología de estas especies es bastante similar, pasando por estados de huevo,

5-6 estadíos larvarios y pupa. Los huevos son depositados en las hojas,

preferentemente en el envés, en plastones con un número elevado de especies

del género Spodoptera, mientras que las demás lo hacen de forma aislada.

Los daños son causados por las larvas al alimentarse. En Spodoptera y Heliothis

la pupa se realiza en el suelo y en Chrysodeixis chalcites y Autographa gamma, en

las hojas. Los adultos son polillas de hábitos nocturnos y crepusculares.

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Los daños pueden clasificarse de la siguiente forma: daños ocasionados a la

vegetación (Spodoptera, Chrysodeixis), daños ocasionados a los frutos (Heliothis,

Spodoptera y

Plusias en tomate, y Spodoptera y Heliothis en pimiento) y daños ocasionados en

los tallos (Heliothis y Ostrinia) que pueden llegar a cegar las plantas.




- En fuertes ataques, eliminar y destruir las hojas bajas de la planta.

- Colocación de trampas de feromonas y trampas de luz.

- Vigilar los primeros estados de desarrollo de los cultivos, en los que se pueden

producir daños irreversibles.


- Patógenos autóctonos: Virus de la poliedrosis nuclear de S. exigua.

- Productos biológicos: Bacillus thuringiensis.

Control químico




- Con los monitoreos lograremos también, utilizar el plaguicida especifico y las






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30





equipo.

Usualmente se alimentan de las raíces de las plantas y pueden destruir

completamente el sistema radicular; a excepción de los gusanos cortadores que

causan el daño a nivel del suelo, cortando el tallo de la planta; como control

cultural, se recomienda la destrucción de malezas y/o laboreo algunas semanas

antes de sembrar. Como control químico se pueden utilizar insecticidas

granulados antes o en la postura al momento de la siembra.

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31

“Raíz atacada por el nemátodo Meloidogyne"

Afectan prácticamente a todos los cultivos hortícolas, produciendo los típicos

nódulos en las raíces. Penetran en las raíces desde el suelo. Las hembras al ser

fecundadas se llenan de huevos tomando un aspecto globoso dentro de las raíces.

Esto unido a la hipertrofia que producen en los tejidos de las mismas, da lugar a la

formación de los típicos "rosarios". Estos daños producen la obstrucción de vasos

e impiden la absorción por las raíces, traduciéndose en un menor desarrollo de la

planta y la aparición de síntomas de marchitez en verde en las horas de más calor,

clorosis y enanismo.

Se distribuyen por rodales o líneas y se transmiten con facilidad por el agua de

riego, con el calzado, con los aperos y con cualquier medio de transporte de tierra.

Además, los nematodos interaccionan con otros organismos patógenos, bien de

manera activa (como vectores de virus), bien de manera pasiva facilitando la

entrada de bacterias y hongos por las heridas que han provocado.


- Utilización de variedades resistentes.

- Desinfección del suelo en parcelas con ataques anteriores.

- Utilización de plántulas sanas.

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Control por métodos físicos

- Esterilización con vapor.

- Solarización, que consiste en elevar la temperatura del suelo mediante la

colocación de una lámina de plástico transparente sobre el suelo durante un

mínimo de 30 días.

Control químico














equipo.

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33

2.1.6 Enfermedades de las sandias

“Ceniza” u oidio de las cucurbitáceas

Los síntomas que se observan son manchas pulverulentas de color blanco en la

superficie de las hojas (haz y envés) que van cubriendo todo el aparato vegetativo

llegando a invadir la hoja entera, también afecta a tallos y peciolos e incluso frutos

en ataques muy fuertes.

Las hojas y tallos atacados se vuelven de color amarillento y se secan. Las malas

hierbas y otros cultivos de cucurbitáceas, así como restos de cultivos serían las

fuentes de inóculo y el viento es el encargado de transportar las esporas y

dispersar la enfermedad.

Las temperaturas se sitúan en un margen de 10-35 ºC, con el óptimo alrededor de

26 ºC. La humedad relativa óptima es del 70 %.



- Utilización de plántulas sanas.

- Realizar tratamientos a las estructuras.

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- Utilización de las variedades de melón con resistencias parciales a las dos razas

del patógeno.

Control químico














equipo.

Enfermedades Vasculares

En plántula causa podredumbre radicular y la muerte de ésta. En plantas se

observa una marchitez, pudiendo estar afectadas parte de las rastras. En tallo, los

haces vasculares aparecen de color pardo más o menos intenso, apareciendo a

veces gotas de goma en el tallo.


- La rotación de cultivos reduce paulatinamente el patógeno en suelos infectados.

- Eliminar las plantas enfermas y los restos del cultivo.

- Utilizar semillas certificadas y plántulas sanas.

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- Utilización de variedades resistentes

- Desinfección de las estructuras y útiles de trabajo

- Solarización.

Control químico

- Los tratamientos químicos durante el cultivo son ineficaces.

Chancro gomoso del tallo

En plántulas afecta principalmente a los cotiledones en los que produce unas

manchas parduscas redondeadas, en las que se observan puntitos negros y

marrones distribuidos en forma de anillos concéntricos. El cotiledón termina por

secarse, produciendo lesiones en la zona de la inserción de éste con el tallo.

Los síntomas más frecuentes en melón, sandía y pepino son los de "chancro

gomoso del tallo" que se caracterizan por una lesión beige en tallo, recubierta de

picnidios y/o peritecas, y con frecuencia se producen exudaciones gomosas

cercanas a la lesión. En la parte aérea provoca la marchitez y muerte de la planta.

Puede transmitirse por semillas. Los resto de cosecha son una fuente primaria de

infección y las esporas pueden sobrevivir en el suelo o en los tallos y en la

estructura de los invernaderos, siendo frecuentes los puntos de infección en las

heridas de podas e injertos.

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La temperatura de desarrollo de la enfermedad es de 23-25 ºC, favorecido con

humedades relativas elevadas, así como exceso de abono nitrogenado. Las altas

intensidades lumínicas la disminuyen.


- Utilizar semilla sana.

- Eliminar restos de cultivo tanto alrededor como en el interior de los invernaderos.

- Desinfección de las estructuras del invernadero.

- Control de la ventilación para disminuir la humedad relativa.

- Evitar exceso de humedad en suelo. Retirar goteros del pie de la planta.

- Deben sacarse del invernadero los frutos infectados y los restos de poda.

- Realizar la poda correctamente.

Antracnosis (Colletotrichum lagenarium)

Es una de las enfermedades más severas y que frecuentemente afectan al

melonero. Los perjuicios son de dos tipos:

- Afectan a las hojas causando pérdida de la vitalidad y hasta muerte de la planta.

- Inutilizan los frutos después de la cosecha

Cuando el cultivo es conducido en época húmeda y caliente (21 a 27ºC), esta

condición se transforma en factor limitante para el crecimiento y desenvolvimiento

de las plantas.

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37

Temperaturas menores de 13ºC o mayores de 31ºC provocan un desarrollo lento

del hongo. Los medios de diseminación del hongo son, entre otros; semillas

contaminadas interna o externamente, gotas de lluvia, restos infectados de

cultivos anteriores.

Síntomas.- La enfermedad se manifiesta en los órganos aéreos de la planta, en

todos sus estados de desenvolvimiento. Las lesiones en las hojas se inician con

encharcamientos de los tejidos infectados, seguidas de necrosis, resultando

manchas circulares de diámetro variable. Cuando las lesiones son muy numerosas

se produce un rápido encrespamiento de la hoja afectada. En los tallos y en el

pecíolo se observan lesiones elípticas, deprimidas, a veces presentando el tejido

necrótico recubierto por una masa rosada que es la fructificación, característica del

hongo. En los frutos desarrollados, antes o después de la cosecha, se notan

lesiones circulares o elípticas, con bordes encharcados y recubiertas por la masa

de esporas de color Rosado.

Control.

- Eliminar los restos de cultivos anteriores. - Rotación de cultivos, no sembrar en

época lluviosa y uso de semillas certificadas. - Pulverizar con productos químicos

tales como benlate (50 gr.); Triziman D (230 gr.); Difolatan (460 gr.), todos en 100

litros de agua.

Oidium (Erysiphe poligone, Erysiphe cichoracearum, Sphaerotheca

fuliginea)

Es difícil distinguir estas tres especies de oidium pero que la más frecuente es la

E. cichoracearum. Esta enfermedad es conocida vulgarmente como mildew

polvoriento, ceniza o blanco.

El oidium (E. cichoracearum)es una de las enfermedades más comunes en los

cultivos de cucurbitáceas y que, al tener condiciones favorables (altas

temperaturas y humedad relativa), puede asumir caracteres serios. Ataca a las

partes aéreas de las plantas, especialmente las hojas.

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38

Síntomas.- Se inicia en las hojas viejas como pequeñas manchas redondas,

superficiales que, posteriormente, son recubiertas por las fructificaciones

blanquecinos del hongo. Con el desarrollo de los fitopatógenos y aumento de las

manchas, se nota un mayor cubrimiento de la planta. Las áreas afectadas pasan a

demostrar amarillamientos y al final se necrosan los tejidos.

Control

- Rotación de cultivos y eliminación de plantas hospederas. - Pulverizaciones en

100 litros de agua con productos tales como: Azufre humectable (230 gr.), Calixin

(15 a 20 cc), Milcurb ó Milgo (75 a 100 cc), Karathene (100 a 150 gr.).

Mildew o Mildiu (Pseudoperonospora cubensis)

Es conocido también como mildew velloso y la severidad de su ataque varía con

las condiciones ambientales, durante su diseminación. Encuentra su hábitat

cuando existen temperaturas amenas (16 a 22ºC) y alta humedad relativa.

Trabajos de mejoramiento genético han posibilitado la obtención de variedades e

híbridos resistentes a este fitopatógeno.

Síntomas.- El primer síntoma de la infección es el aparecimiento de puntos

circulares u ovales encharcados y de color amarillo suave que se localizan en el

haz de las hojas; si las condiciones son favorables, para la fructificación del hongo,

se pueden observar las esporas o conidias en el envés, con coloración verde-oliva

a púrpura. Al no controlarse a tiempo, se podrá observar tejidos muertos con color

café o parduzco.

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Control.- - Sembrar variedades resistentes y rotar el cultivo. - Pulverizar en 100

litros de agua con Dithane M-45 (230gr.), Difolatan (460 gr.), Triziman D (230 gr.),

etc.

Fusarosis (Fusarium oxysporum)

Esta enfermedad se observa, mayormente, cuando las plantas están alcanzando

su máximo desarrollo y han iniciado la fructificación. La diseminación del

fitopatógeno puede realizarse por el agua de riego, semillas, viento, implementos

agrícolas etc.

Síntomas.- Presencia de marchites en el cuello de la raíz, como consecuencia del

atrofiamiento de los tejidos parenquimáticos. Si las plantas no mueren quedan

subdesarrolladas y al realizarse un corte transversal del tallo y raíz, se puede

observar la decoloración de los ejes vasculares; esto es, se tornan café o pardos.

Control.- - Uso de variedades resistentes o tratamiento de las semillas.

- Rotación de cultivos.

- Pulverizaciones preventivas con Oxicloruro de cobre, aplicando al cuello de la

raíz en dosis de 230 gr. para 100 litros de agua; Derosal (30 gr. en 100 litros de

agua), etc.

Pudrición negra (Mycosphaerella melonis)

Puede afectar a todas las partes de la planta, en cualquier estado de

desenvolvimiento, Especialmente si el cultivo está desarrollándose en

temperaturas en torno de 25ºC. Cuando las plantas son pequeñas pueden ser

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40

afectadas por este fitopatógeno, en conjunción con otros, produciendo la

enfermedad conocida como Dampping off.

Síntomas.- En los tallos se observan manchas necróticas de forma circular, que al

unirse, abarcan grandes áreas del órgano afectado, pudiendo haber formación de

goma y aparecimiento de los picnidios, así como, hendiduras en el cortex con

exposición del leño. En los frutos, las lesiones son circulares con bordes

irregulares, inicialmente acuosos y después necróticos, de color pardo y dando

aspecto negruzco cuando la enfermedad se profundiza en los tejidos, pudiendo

haber exudación gomosa en los tejidos que circundan a las necrosis.

Control

- Uso de semillas certificadas o tratadas con productos desinfectantes.

- Rotación de cultivos.

- Pulverización con productos recomendados para control de mildew o

antracnosis, o cual quiera que sirva para este efecto.

2.2 Suelos

Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente

activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas

y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella.

(Villalaz, Carlos Crespo;, 2004)

2.2.1 Origen de los suelos

El suelo constituye la interface entre las rocas del sustrato continental y la

atmósfera, formándose como consecuencia de los fenómenos físicos, físico-

químicos y biológicos de intercambio que ahí se producen. El concepto de suelo

es, por tanto, un concepto evolutivo. Este se forma como consecuencia de un

proceso dinámico, que implica un cambio progresivo desde que la roca se pone en

http://es.wikipedia.org/wiki/Seres_vivos

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41

contacto con la atmósfera como consecuencia de la erosión, hasta su desarrollo

completo.

Un concepto muy relacionado es el de regolito, que constituye lo que podríamos

llamar el “protosuelo”, es decir, una capa no estructurada de materiales que se

acumula sobre la superficie del terreno como consecuencia de procesos diversos.

Por su parte, el suelo es un regolito evolucionado, que ha adquirido la

estructuración en capas u horizontes que le caracteriza. Por ejemplo, la superficie

de la Luna está cubierta por el regolito lunar, formado por fragmentos de rocas y

polvo que han resultado de los impactos de meteoritos, y de la acumulación de

polvo cósmico, sin que se forme un suelo debido a la ausencia de una atmósfera,

agua, y una dinámica superficial que permita su desarrollo.

Figura 1 Suelo lunar

También las zonas de alta montaña, por encima de determinadas altitudes, en las

que ya no llega a desarrollarse vegetación, tenemos un regolito formado por los

restos de la meteorización del sustrato.

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42

Figura 2 Suelo de zonas altas

En condiciones normales, cuando eliminamos el suelo de una porción de terreno,

al cabo de unos meses o unos pocos años observamos que comienza a

implantarse vegetación, que se forman acumulaciones de tierra, y que los

fragmentos de rocas comienzan a redondear sus formas, liberando fragmentos

menores. Es decir, se está formando un regolito, que constituye el punto de

partida de la edafogénesis, es decir la formación de un suelo.

En la edafogénesis, el primer proceso que tiene lugar es la diferenciación de dos

horizontes:

El más superficial, u “Horizonte A” que se forma como consecuencia de la

implantación de vegetación sobre el regolito: la actividad de las raíces, la

acumulación de los restos vegetales, la actividad animal (lombrices,

insectos u otros animales excavadores), así como por la acumulación en

esta zona de los productos de la meteorización superficial (arcillas, cuarzo).

El otro horizonte que se forma es el denominado “Horizonte C”, más

profundo, en contacto directo con la roca más o menos meteorizada del

sustrato, y compuesto mayoritariamente por fragmentos de ésta,

acompañados por productos poco evolucionados de su meteorización.

Estos suelos primitivos AC son característicos de áreas sometidas a fuerte

erosión, en las que no da tiempo al desarrollo de un suelo completamente

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43

estructurado, aunque también pueden tratarse de suelos jóvenes, en

formación.

Cuando el suelo evoluciona durante un periodo de tiempo lo suficientemente largo

se forma un nuevo horizonte:

“Horizonte B” o de acumulación. Esta capa del suelo se origina como

consecuencia de los procesos de intercambio que se producen entre los

horizontes A y C: la migración de aguas, tanto descendentes (de infiltración de

aguas de lluvia) como ascendentes (capilaridad, gradiente de humedad), hace que

llegue a individualizarse este horizonte caracterizado por la acumulación de

precipitados salinos (carbonatos, sulfatos).

Estos tres horizontes son los básicos y fundamentales que podremos encontrar en

la mayor parte de los suelos comunes. En mayor detalle, es posible identificar

otros horizontes, o subdividir éstos, pero no vamos a entrar en estos aspectos.

Figura 3 Creación de los horizontes del suelo

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44

2.2.2 Propiedades físicas

Densidad Aparente

La densidad aparente se define como el peso de una unidad de volumen de suelo

que incluye su espacio poroso.

La densidad aparente refleja el contenido total de porosidad en un suelo y es

importante para el manejo de los suelos (refleja la compactación y facilidad de

circulación de agua y aire). También es un dato necesario para transformar

muchos de los resultados de los análisis de los suelos en el laboratorio

(expresados en % en peso) a valores de % en volumen en el campo.

La DA de los suelos no cultivados varía generalmente entre 1 y 1.6 g/cm3. La

variación es debida en su mayor parte a diferencias en el volumen total de poros,

reconociéndose dos fuentes de origen principales: la textura y la estructura.

Generalizando, podemos decir que el espacio poroso total se incrementa a medida

que la textura es más fina, resultando en una disminución de la densidad

aparente. El tamaño de los poros que generan las partículas de arcilla es

extremadamente pequeño respecto del generado por partículas de arena, pero

existe considerablemente mayor cantidad de poros en una muestra de textura

arcillosa que en una arenosa (no confundir tamaño de poros con volumen de

poros). Por otro lado, además del tamaño de la partícula, tiene influencia en la

densidad aparente la forma de la misma. Las partículas de arcilla son planas y

tienden a empaquetarse al azar, es decir en forma desordenada, y no como

ladrillos perfectamente acomodados en una pared. En este sentido son más

eficientes en ocupar una unidad de volumen las partículas esféricas (forma

aproximada de las arenas y limos), resultando en un empaquetamiento más denso

que el de las partículas planas. Una gran proporción de limo, que no promueve la

agregación, provoca un aumento de la densidad aparente al taponar los poros

generados entre las partículas de arena; en cambio un incremento en las

proporciones de arcilla y materia orgánica aumenta el volumen de pequeños poros

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45

y promueve la agregación (formación de estructura) provocando una disminución

de la densidad aparente.

Por otro lado, siempre generalizando, la DA aumenta de estructura migajosa o

granular a prismática, columnar, laminar o masiva, porque en este sentido

disminuye el volumen ocupado por la fase porosa.

La compactación (debida al pisoteo de animales, al laboreo, las precipitaciones,

etc.) disminuye el volumen de poros, incrementando, por tanto el peso por unidad

de volumen.

La pérdida de materia orgánica puede incrementar el peso del suelo de dos

formas: a) la materia orgánica es más liviana que la mineral, b) su disminución se

encuentra por lo general asociada a reducciones en el volumen total de poros.

Densidad Real

Es la relación entre la unidad de peso y la unidad de volúmen de la fase sólida del

suelo, siendo mas o menos constante, ya que está determinado por la

composición química y mineralógica de la fase sólida.

El peso específico de los componentes del suelo es variado, por ejemplo menor de

2,5 gr/cm3 (humus y yeso), 2,5 a 3,0 (arcillas, cuarzo, feldespatos, calcitas,

micas), de 3,0 a 4,0 (limonitas, piroxenos, olivinos) y mayor de 4,0 (hematitas y

magnetitas).

No obstante, considerando que la mayor parte de los componentes del suelo

(aluminosilicatos, sílice) poseen una densidad oscilante entre 2,6 y 2,7 g/cm3, se

toma un valor medio de 2,65 gr/cm3 (valor adoptado al realizar el análisis

granulométrico).

El contenido de los distintos elementos constituyentes de los suelos es el que

determina las variaciones de su densidad real, por lo que la determinación de este

parámetro permite por ejemplo estimar su composición mineralógica. Si la

densidad real es muy inferior a 2,65 gr/cm3, podemos pensar que el suelo posee

un alto contenido de yeso o de materia orgánica, si es significativamente superior

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46

a 2,65 gr/cm3 podemos inferir que posee un elevado contenido de óxidos de Fe o

minerales ferromagnésicos.

Textura

La textura de un suelo es la proporción de los tamaños de los grupos de partículas

que lo constituyen y está relacionada con el tamaño de las partículas de los

minerales que lo forman y se refiere a la proporción relativa de los tamaños de

varios grupos de partículas de un suelo. Esta propiedad ayuda a determinar la

facilidad de abastecimiento de los nutrientes, agua y aire que son fundamentales

para la vida de las plantas. (Barbosa, 2013)

Para el estudio de la textura del suelo, éste se considera formado por tres fases:

sólida, líquida y gaseosa. La fase sólida constituye cerca del 50 % del volumen de

la mayor parte de los suelos superficiales y consta de una mezcla de partículas

inorgánicas y orgánicas cuyo tamaño y forma varían considerablemente. La

distribución proporcional de los diferentes tamaños de partículas minerales

determina la textura de un determinado suelo. La textura del suelo se considera

una propiedad básica porque los tamaños de las partículas minerales y la

proporción relativa de los grupos por tamaños varían considerablemente entre los

suelos, pero no se alteran fácilmente en un determinado suelo.

El procedimiento analítico mediante el que se separan las partículas de una

muestra de suelo se le llama análisis mecánico o granulométrico y consiste en

determinar la distribución de los tamaños de las partículas. Este análisis

proporciona datos de la clasificación, morfología y génesis del suelo, así como, de

las propiedades físicas del suelo como la permeabilidad, retención del agua,

plasticidad, aireación, capacidad de cambio de bases, etc. Todos los suelos

constan de una mezcla de partículas o agrupaciones de partículas de tamaños

similares por lo que se usa su clasificación con base en los límites de diámetro en

milímetros.

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Figura 4 Clasificación de las partículas del suelo según el USDA

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48

Figura 5 Clases Texturales

Clases de texturas

Los nombres de las clases de textura se utilizan para identificar grupos de suelos

con mezclas parecidas de partículas minerales. Los suelos minerales pueden

agruparse de manera general en tres clases texturales que son: las arenas, las

margas y las arcillas, y se utiliza una combinación de estos nombres para indicar

los grados intermedios. Por ejemplo, los suelos arenosos contienen un 70 % o

más de partículas de arena, los areno-margosos contiene de 15 a 30 % de limo y

arcilla. Los suelos arcillosos contienen más del 40 % de partículas de arcilla y

pueden contener hasta 45 % de arena y hasta 40 % de limo, y se clasifican como

arcillo-arenosos o arcillo-limosos. Los suelos que contienen suficiente material

coloidal para clasificarse como arcillosos, son por lo general compactos cuando

están secos y pegajosos y plásticos cuando están húmedos. Las texturas margas

constan de diversos grupos de partículas de arena, limo y arcilla y varían desde

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margo-arenoso hasta los margo-arcillosos. Sin embargo, aparentan tener

proporciones aproximadamente iguales de cada fracción.

Estructura

La estructura es la forma en que las partículas del suelo se reúnen para formar

agregados. De acuerdo a esta característica se distinguen suelos de estructura

esferoidal (agregados redondeados), laminar (agregados en láminas), prismática

(en forma de prisma), blocosa (en bloques), y granular (en granos).

La estructura del suelo se define por la forma en que se agrupan las partículas

individuales de arena, limo y arcilla. Cuando las partículas individuales se agrupan,

toman el aspecto de partículas mayores y se denominan agregados. (Barbosa,

2013)

Figura 6

Grados de estructura del suelo

El grado de estructura es la intensidad de agregación y expresa la diferencia entre

la cohesión dentro de los agregados y la adhesividad entre ellos. Debido a que

estas propiedades varían según el contenido de humedad del suelo, el grado de

estructura debe determinarse cuando el suelo no esté exageradamente húmedo o

seco. Existen cuatro grados fundamentales de estructura que se califican entre O

y 3, de la manera siguiente:

0: Sin estructura: condición en la que no existen agregados visibles o bien no hay

un ordenamiento natural de líneas de debilidad, tales como:

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50

Estructura de aglomerado (coherente) donde todo el horizonte del suelo aparece

cementado en una gran masa;

Estructura de grano simple (sin coherencia) donde las partículas individuales del

suelo no muestran tendencia a agruparse, como la arena pura;

1: Estructura débil: está deficientemente formada por agregados indistintos apenas

visibles. Cuando se extrae del perfil, los materiales se rompen dando lugar a una

mezcla de escasos agregados intactos, muchos quebrados y mucho material no

agregado;

2: Estructura moderada: se caracteriza por agregados bien formados y

diferenciados de duración moderada, y evidentes aunque indistintos en suelos no

alterados. Cuando se extrae del perfil, el material edáfico se rompe en una mezcla

de varios agregados enteros distintos, algunos rotos y poco material no agregado;

3: Estructura fuerte: se caracteriza por agregados bien formados y diferenciados

que son duraderos y evidentes en suelos no alterados. Cuando se extrae del perfil,

el material edáfico está integrado principalmente por agregados enteros e incluye

algunos quebrados y poco o ningún material no agregado.

Clases y tipos de estructura del suelo

La clase de estructura describe el tamaño medio de los agregados individuales. En

relación con el tipo de estructura de suelo de donde proceden los agregados, se

pueden reconocer, en general, cinco clases distintas que son las siguientes:

o Muy fina o muy delgada;

o Fina o delgada;

o Mediana;

o Gruesa o espesa;

o Muy gruesa o muy espesa;

El tipo de estructura describe la forma o configuración de los agregados

individuales. Aunque generalmente los técnicos en suelos reconocen siete tipos de

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51

estructuras del suelo, sólo usaremos cuatro tipos. Estos se clasifican del 1 al 4, de

la forma siguiente:

Figura 7

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52

o Color

El color del suelo depende de sus componentes y puede usarse como una medida

indirecta de ciertas propiedades. El color varía con el contenido de humedad. El

color rojo indica contenido de óxidos de hierro y manganeso; el amarillo indica

óxidos de hierro hidratado; el blanco y el gris indican presencia de cuarzo, yeso y

caolín; y el negro y marrón indican materia orgánica. Cuanto más negro es un

suelo, más productivo será, por los beneficios de la materia orgánica.

El color del suelo puede proporcionar información clave sobre otras propiedades

del medio edáfico. Por ejemplo, suelos de colores grisáceos y con presencia de

"moteados o manchas" son síntomas de malas condiciones de aireación.

Horizontes superficiales de colores oscuros tenderán a absorber mayor radiación y

por consiguiente a tener mayores temperaturas que suelos de colores claros. La

medición del color del suelo se realiza con un sistema estandarizado basado en la

"Tabla de Colores Munsell". En esta tabla se miden los tres componentes del

color:

• Tono (hue) (En suelos es generalmente rojizo o amarillento)

• Intensidad o brillantez (chroma)

• Valor de luminosidad (value)

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53

Figura 8 Tabla de Colores Munsell

o Permeabilidad

Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y

es una de las cualidades más importantes que han de considerarse. (Barbosa,

2013)

Muchos factores afectan a la permeabilidad del suelo. En ocasiones, se trata de

factores en extremo localizados, como fisuras y cárcavas, y es difícil hallar valores

representativos de la permeabilidad a partir de mediciones reales. Un estudio serio

de los perfiles de suelo proporciona una indispensable comprobación de dichas

mediciones. Las observaciones sobre la textura del suelo, su estructura,

consistencia, color y manchas de color, la disposición por capas, los poros visibles

y la profundidad de las capas impermeables como la roca madre y la capa de

arcilla, constituyen la base para decidir si es probable que las mediciones de la

permeabilidad sean representativas.

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54

El suelo está constituido por varios horizontes, y que, generalmente, cada uno de

ellos tiene propiedades físicas y químicas diferentes. Para determinar la

permeabilidad del suelo en su totalidad, se debe estudiar cada horizonte por

separado.

La permeabilidad del suelo se relaciona con su textura y estructura

El tamaño de los poros del suelo reviste gran importancia con respecto a la tasa

de filtración (movimiento del agua hacia dentro del suelo) y a la tasa de

percolación (movimiento del agua a través del suelo). El tamaño y el número de

los poros guardan estrecha relación con la textura y la estructura del suelo y

también influyen en su permeabilidad.

Variación de la permeabilidad según la textura del suelo

Por regla general, como se muestra a continuación, mientras más fina sea la

textura del suelo, más lenta será la permeabilidad:

Figura 9 Variación de la permeabilidad según la textura del suelo

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Figura 10 Permeabilidad según el tipo de estructura

o Porosidad

Como consecuencia de la textura y estructura del suelo tenemos su porosidad, es

decir su sistema de espacios vacíos o poros.

Los poros en el suelo se distinguen en: macroscópicos y microscópicos.

Los primeros son de notables dimensiones, y están generalmente llenos de aire,

en efecto, el agua los atraviesa rápidamente, impulsada por la fuerza de la

gravedad. Los segundos en cambio están ocupados en gran parte por agua

retenida por las fuerzas capilares.

Los terrenos arenosos son ricos en macroporos, permitiendo un rápido pasaje del

agua, pero tienen una muy baja capacidad de retener el agua, mientras que los

suelos arcillosos son ricos en microporos, y pueden manifestar una escasa

aeración, pero tienen una elevada capacidad de retención del agua.

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La porosidad puede ser expresada con la relación;

Consistencia

La consistencia: es la característica física que gobierna las fuerzas de cohesión-

adhesión, responsables de la resistencia del suelo a ser moldeado o roto.

(Barbosa, 2013).

Dichas fuerzas dependen del contenido de humedades por esta razón que la

consistencia se debe expresar en términos de seco, húmedo y mojado.

Se refiere a las fuerzas que permiten que las partículas se mantengan unidas; se

puede definir como la resistencia que ofrece la masa de suelo a ser deformada o

amasada.- Las fuerzas que causan la consistencia son: cohesión y adhesión.

Cohesión: Esta fuerza es debida a atracción molecular en razón, a que las

partículas de arcilla presentan carga superficial, por una parte y la atracción de

masas por las fuerzas de Van der Walls. Además de estas fuerzas, otros factores

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tales como compuestos orgánicos, carbonatos de calcio y óxidos de hierro y

aluminio, son agentes que integran el mantenimiento conjunto de las partículas.

La cohesión, entonces es la atracción entre partículas de la misma naturaleza.

Adhesión: Se debe a la tensión superficial que se presenta entre las partículas de

suelo y las moléculas de agua. Sin embargo, cuando el contenido de agua

aumenta, excesivamente, la adhesión tiende a disminuir. El efecto de la adhesión

es mantener unidas las partículas por lo cual depende de la proporción Agua/Aire.

De acuerdo a lo anteriormente expuesto se puede afirmar que la consistencia del

suelo posee dos puntos máximos; uno cuando está en estado seco debido a

cohesión y otro cuando húmedo que depende de la adhesión.

Limite Plástico: Se puede llamar una tira cilíndrica cuya finalidad es hacer una

pasta de suelo con agua luego es amasada hasta crear o formar un cilindro de

10cm x 0.5cm el grosor.

Límite Líquido: En este límite el contenido de humedad (PW) en la película de

agua se hace tan gruesa que la cohesión decrece y la masa de suelo fluye por

acción de la gravedad. Se realiza este proceso en la cazuela y se hace una pasta

de suelo: Agua.

Colocar en la cazuela y realizar una ranura con una espátula trapezoidal para

hacer una ranura por medio en dos golpear hasta que a los 20 - 25 golpes.

Índice de Plasticidad: Es un parámetro físico que se relaciona con la facilidad de

manejo del suelo, por una parte, y con el contenido y tipo de arcilla presente en el

suelo,

Por otra: Se obtiene de la diferencia entre el limite liquido y el limite plástico:

IP = LL - LP > 10 plástico.

IP = LL - LP < 10 no plástico.

Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20

señalan suelos muy plásticos.

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Determinación de la consistencia del suelo mojado

La prueba se realiza cuando el suelo está saturado de agua, como por ejemplo,

inmediatamente después de una abundante lluvia. En primer lugar, determine la

adhesividad, que es la cualidad que tienen los materiales del suelo de adherirse a

otros objetos. Después, determine la plasticidad, que es la cualidad por la cual el

material edáfico cambia continuamente de forma, pero no de volumen, bajo la

acción de una presión constante, y mantiene dicha forma al desaparecer la

presión.

2.2.3 Propiedades Hidrofísicas

o Infiltración

El agua precipitada sobre la superficie de la Tierra, queda detenida, escurre por

ella, o bien penetra hacia el interior. De esta última fracción se dice que se ha

filtrado. El interés económico del fenómeno, es evidente si se considera que la

mayor parte de los vegetales utilizan para su desarrollo agua infiltrada y que el

agua subterránea de una región tiene como presupuesto previo para su existencia,

que se haya producido infiltración.

Infiltración es el proceso por el cual el agua penetra en el suelo, a través de la

superficie de la tierra, y queda retenida por ella o alcanza un nivel acuífero

incrementando el volumen acumulado anteriormente. Superada por la capacidad

de campo del suelo, el agua desciende por la acción conjunta de las fuerzas

capilares y de la gravedad. Esta parte del proceso recibe distintas

denominaciones: percolación, infiltración eficaz, infiltración profunda, etc. (Aparicio

Mijares F. J., 1999)

Descripción del proceso de infiltración

Considérese un área de suelo suficientemente pequeña, de modo que sus

características (tipo de suelo, cobertura vegetal, etc.), así como la intensidad de la

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lluvia en el espacio puedan considerarse uniformes, aunque la última cambie en el

tiempo.

Supóngase que, al inicio de una tormenta, el suelo está de tal manera seco que la

cantidad de agua que puede absorber en la unidad de tiempo, es decir, su

capacidad de infiltración es mayor que la intensidad de la lluvia en esos primeros

instantes de la tormenta. Bajo estas condiciones, se infiltraría toda la lluvia, es

decir:

Si 𝑖 < 𝑓𝑝 , 𝑓 = 𝑖

Donde:

𝑓= infiltración, expresada como lámina por unidad de tiempo (mm/h)

𝑓𝑝 = Capacidad de infiltración (mm/h)

𝑖 = Intensidad de la lluvia

En esta parte del proceso las fuerzas producidas por la capilaridad predominan

sobre las gravitatorias. Al avanzar el tiempo, si la lluvia es suficientemente intensa,

el contenido de humedad del suelo aumenta hasta que su superficie alcanza la

saturación. En este momento se empiezan a llenar las depresiones del terreno, es

decir, se originan charcos y comienza a producir flujo sobre la superficie. A este

instante se le llama tiempo de encharcamiento y se denota como tp.

Después del tiempo de encharcamiento, si la lluvia sigue siendo intensa, las

fuerzas capilares pierden importancia frente a las gravitatorias pues el contenido

de humedad en el suelo aumenta y la capacidad de infiltración disminuye con el

tiempo. Además, bajo estas condiciones, la infiltración se hace independiente de la

variación en el tiempo de la intensidad de la lluvia en tanto que ésta sea mayor

que la capacidad de transmisión del suelo, de manera que:

𝑖 > 𝑓𝑝 , 𝑓 = 𝑖

Donde fp decrece con el tiempo.

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60

Si después del tiempo de encharcamiento la tormenta entra en un periodo de

calma, es decir, su intensidad disminuye hasta hacerse menor que la capacidad

de infiltración, el tirante de agua existente sobre la superficie del suelo, de haberlo,

disminuye hasta desaparecer y el agua contenida en los charcos también se

infiltra, y en menor grado se evapora.

Cuando ya no hay agua sobre la superficie del terreno, el contenido de humedad

de las capas de suelo cercanas al frente húmedo se difunde, haciendo que dicho

frente avance hacia arriba hasta que la superficie deja de estar saturada.

Posteriormente, la lluvia puede volver a intensificarse y alcanzar otro tiempo de

encharcamiento repitiéndose todo el ciclo descrito.

Factores que afectan la infiltración

El agua, para infiltrarse, debe penetrar a través de la superficie del terreno y

circular a través de éste. Hay dos grupos de factores que influyen en el proceso:

o Factores que definen las características del terreno o medio permeable

o Factores que definen las características del fluido (agua) que se infiltra

Algunos de estos factores influyen más en la intensidad de la infiltración, al

retardar la entrada del agua, que en el total de volumen infiltrado, pero tal

consideración se desprende, intuitivamente, de la descripción que a continuación

se hace de ellos:

o Factores que definen las características del terreno o medio permeable

a) Condiciones de superficie:

La compactación natural, o debida al tránsito, dificulta la penetración del agua y

por tanto, reduce la capacidad de infiltración. Una superficie desnuda está

expuesta al choque directo de las gotas de lluvia, que también da lugar a la

compactación, lo que también disminuye la infiltración.

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Cuando un suelo está cubierto de vegetación, las plantas protegen de la

compactación por impacto de lluvia, se frena el recorrido superficial del agua que

está, así, más tiempo expuesta a su posible infiltración, y las raíces de las plantas

abren grietas en el suelo que facilitan la penetración del agua.

La pendiente del terreno influye en el sentido de mantener más o menos tiempo

una lámina de agua de cierto espesor sobre él. La especie cultivada, en cuanto

define mayor o menor densidad de cobertura vegetal, y sobre todo, el tratamiento

agrícola aplicado, influirán en la infiltración. En las áreas urbanizadas se reduce

considerablemente la posibilidad de infiltración.

b) Características del terreno:

La textura del terreno influye por sí y por la influencia en la estabilidad de la

estructura, tanto menor cuanto mayor sea la proporción de materiales finos que

contenga. Un suelo con gran cantidad de limos y arcillas está expuesto a la

disgregación y arrastre de estos materiales por el agua, con el consiguiente

llenado de poros más profundos.

La estructura define el tamaño de los poros. La existencia de poros grandes

reduce la tensión capilar, pero favorece directamente la entrada de agua.

El calor específico del terreno influirá en su posibilidad de almacenamiento de

calor que, afecta a la temperatura del fluido que se infiltra, y por tanto a su

viscosidad.

El aire que llena los poros libres del suelo, tiene que ser desalojado por el agua

para ocupar su lugar y esto suaviza la intensidad de la infiltración, hasta que es

desalojado totalmente.

c) Condiciones ambientales

La humedad inicial del suelo juega un importante papel. Cuando el suelo está seco

al comienzo de la lluvia, se crea una fuerte capilaridad al humedecerse las capas

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superiores y este efecto, se suma al de gravedad incrementando la intensidad de

infiltración. A medida que se humedece, se hinchan por hidratación, las arcillas y

coloides y cierran las fracturas y grietas disminuyendo la capacidad de infiltración.

Por otra parte, el agua que alcanza el nivel acuífero es el total de la infiltrada

menos la retenida por el suelo.

o Características del fluido que se infiltra

La turbidez del agua afecta la intensidad de la infiltración, especialmente por los

materiales finos en suspensión que contiene, que penetran en el suelo y reducen

por colmatación la permeabilidad.

El contenido en sales, a veces, favorece la formación de flóculos con los coloides

del suelo y reduce por el mismo motivo, la intensidad de infiltración. En otras

ocasiones, puede ocurrir lo contrario, al producirse defloculación.

La temperatura del agua afecta a su viscosidad y en consecuencia, a la facilidad

con que discurrirá por el suelo. Debido a ello se han obtenido para los mismos

terrenos, intensidades de infiltración menores en invierno que en verano.

o Métodos para calcular infiltración

Método del surco infiltrómetro

Para determinar la infiltración en los surcos se toma un tramo de surco (por

ejemplo, 40 m) y se alimenta con un caudal constante. Se afora el agua al final del

terreno, con diversos intervalos de tiempo, hasta comprobar que el caudal se hace

constante. La diferencia entre el caudal de entrada (QE) y el de salida (QS) es la

infiltración del agua en el surco, que se mide en mm de altura de agua por hora

(mm/h), teniendo en cuenta que 1 l/m2 = 1 mm. La velocidad de infiltración será:

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Figura 11 Perfil del surco infiltrómetro

Normalmente la velocidad de infiltración se puede expresar como la cantidad de

agua infiltrada en la unidad de tiempo por metro de longitud de surco.

Cuando la pendiente es muy reducida y los surcos muy cortos se utiliza un caudal

elevado para llenarlos con rapidez. Posteriormente se corta el flujo de agua y se

deja que el agua contenida en los surcos se infiltre. Cuando la pendiente supera el

0,5 % y el suelo tiene una permeabilidad reducida, los surcos cortos se trazan

siguiendo las curvas de nivel y se enlaza el final de cada uno de ellos con el

principio del siguiente.

Fórmulas

Cálculo de caudal máximo no erosivo

𝑸𝒎𝒂𝒙 = 𝟎. 𝟔

𝑺

S= pendiente del terreno

Calculo de la velocidad de infiltración (VI)

𝑽𝑰 = (𝑸𝒆 − 𝑸𝒔)

𝑳 ∗ 𝒂

Qe = Caudal a la entrada del surco

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Qs = Caudal al final del surco

L = Longitud del surco

a = ancho del surco (fondo + bordes en contacto con el agua)

Calculo de la infiltración acumulada (IA)

𝑰𝑨 = ∑ 𝑽𝑰𝒊

𝒏

Vii = Velocidad de infiltración en un punto dado

n = cantidad de los puntos de control

Cálculo de lámina neta infiltrada

𝑳𝑰 = 𝑽𝑰 (𝒄𝒎

𝒉𝒓) ∗ 𝒕(𝒉𝒓)

LI = Lámina de agua infiltrada

VI = Velocidad de infiltración

t = tiempo de oportunidad

Método del cilindro infiltrómetro

Se emplean dos cilindros concéntricos, los cuales se entierran en el suelo unos cm

manteniéndose dentro de los mismos una lámina de agua cuyo espesor debe

mantenerse entre los 50 – 70 mm. La medición del agua gastada puede

efectuarse de diferentes formas de acuerdo a las adaptaciones que pueda poseer

el equipo.

Tales mediciones al comienzo son realizadas a intervalos que se establecen

según las características del suelo, así que existen casos en que es necesario

comenzar haciendo mediciones a intervalos de 1 y 2 min en otros casos es

suficiente 5 min. Posteriormente estos intervalos cresen progresivamente hasta

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que el mismo suelo establece el máximo de tiempo, este no debe exceder los 60

min.

Simulador de lluvia

Con el objeto de evitar en lo posible las fallas de los infiltrómetros de carga

constante, se usan los infiltrómetros que simulan la lluvia, aplicando el agua en

forma constante al suelo mediante regaderas.

El área que estos simuladores cubre varía generalmente entre 0.1 y 40 m2. En

estos aparatos la capacidad de infiltración se deduce midiendo el escurrimiento

superficial resultante de una lluvia uniforme. Existen diversos tipos de

infiltrómetros de esta clase, dependiendo del sistema generador de lluvia y la

forma de recoger el escurrimiento superficial del área en estudio.

La capacidad de infiltración media en la cuenca Æ, se puede obtener con las

mediciones de infiltrómetros en puntos representativos de las diferentes

características del suelo de la cuenca.

Æ = (1 / Ac) Vi Ai

Donde:

Æ = capacidad de infiltración media de la cuenca (m/s)

Ac = área total de la cuenca (m2)

Vi = velocidad de infiltración obtenida con el infiltrómetro (m/s)

Ai = área con características similares a las del punto donde se midió Vi (m2)

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o Coeficiente de escurrimiento

Se entiende por coeficiente de escurrimiento o escorrentía a la relación entre la

lámina de agua precipitada sobre una superficie y la lámina de agua que escurre

superficialmente, (ambas expresadas en mm).

𝑘 = 𝐸𝑠

𝑃𝑟

Donde:

Es = Precipitación (en mm)

Pr = Lámina escurrida (en mm)

El valor del parámetro k varía mucho en función del tipo de uso del suelo. En el

cuadro siguiente se presentan algunos valores generalmente aceptados para

precipitaciones de larga duración.

Característica del área Valor de k

Residencial urbano - Casas unifamiliares 0.30

Residencial urbano - Apartamentos con

jardines 0.50

Comercial e industrial 0.90

Forestada (dependiendo del suelo) 0.05 -

0.20

Parques, prados, terrenos cultivados 0.05 -

0.30

Pavimentadas con asfalto u hormigón 0.85 -

1.00

Terreno saturado por lluvias prolongadas 1.00

Figura 12 Valores de k según el terreno

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Observando estos valores determinados por medio de ensayos de campo, se

puede apreciar fácilmente por qué la destrucción de los bosques y la urbanización

provocan crecidas mucho mayores.

Debe corregirse la ecuación del coeficiente de escurrimiento, pues éste es la

relación entre el caudal que escurre sobre el caudal precipitado (que siempre es

mayor por las pérdidas que se presentan durante el escurrimiento, como son la

infiltración y la evaporación), lo que hace que el coeficiente de escurrimiento sea

siempre menor que la unidad. A mayores pérdidas del caudal precipitado, menor

será el coeficiente de escurrimiento, y viceversa. Por lo tanto:

o Capacidad de campo

La Capacidad de Campo (CC) es el contenido de agua o humedad que es capaz

de retener el suelo luego de saturación o de haber sido mojado abundantemente y

después dejado drenar libremente, evitando pérdida por evapotranspiración hasta

que el Potencial hídrico del suelo se estabilice (alrededor de 24 a 48 horas

después de la lluvia o riego). El término se introdujo en 1922 por los autores

Israelson y West.1

Corresponde aproximadamente al contenido de agua que retiene una muestra de

suelo saturada y luego sometida a una tensión de -0,33 bares (Richards y Weaver,

1944).2 Aunque es dependiente del tipo de suelo que tan representativo de la

realidad sea este método de laboratorio, por lo que otros autores han propuesto

diferentes tensiones para diferentes suelos.

Se obtiene de la siguiente manera:

𝐶𝐶 = (𝑊𝑆𝐻 − 𝑊𝑆𝑆)

𝑊𝑆𝑆

Donde:

CC =Capacidad de campo

WSH = Peso del suelo húmedo

WSS = Peso del suelo seco

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Figura 13 Diagrama del contenido de humedad en el suelo a capacidad de campo.

Generalmente se expresa el contenido de agua en suelo por la forma gravimétrica

de humedad (ω) en unidades de gH2O/g Suelo seco o Volumétrica de Humedad

(θ) en unidades de cm3H2O/cm3Suelo. Si no se expresan las unidades, se asume

que se refiere al contenido gravimétrico.

En la práctica, las muestras de suelo para obtener la capacidad de campo se

toman en los diferentes horizontes que el perfil de suelo posee.

El estado de capacidad de campo permite clasificar los poros en grandes y

pequeños, también llamados macroporos y microporos; los grandes son los que

en ese estado están vacíos de agua. Tal criterio de distinción no se corresponde

muy bien con lo que ocurre en la realidad, ya que incluso a contenidos muy bajos

de humedad los macroporos tienen un cierto contenido de agua en forma de

película adherida a la superficie de las partículas sólidas. Sin embargo esa

clasificación de los poros es de mucha aplicación a numerosos problemas de

ingeniería.

La porosidad total (E) se puede considerar como la suma de la porosidad debida a

los poros grandes, que se llama macroporosidad y se representa por ~ y la

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Capacidad_de_Campo.jpg

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porosidad debida a los pequeños llamada microporosidad que, como se ha visto,

es el contenido de humedad del suelo a capacidad de campo, por lo que se

representa por CC.

En la definición tradicional de capacidad de campo se admite que ese estado se

alcanza dos o tres días después de comenzado el drenaje ( lo cual es inexacto en

algunos suelos) a lo que corresponde un potencial mátrico de - 100 a - 200 cm.

Otra causa de que este estado no esté bien definido es que cuando hay próxima

una capa freática, el contenido de humedad retenido por el suelo varía. Con el

objeto de soslayar esas imprecisiones, se ha intentado sustituir el concepto de

capacidad de campo por el de humedad equivalente, que es el agua retenida por

el suelo cuando a una muestra del mismo se aplica una presión de extracción de

1/3 atm. (333 cm). Sin embargo, este término no se aplica en la actualidad debido

a que en algunos suelos hay grandes diferencias entre, humedad equivalente y

capacidad de campo.

o Punto de Marchitez Permanente

Se conoce como tal al porcentaje o nivel de humedad del suelo al cual las plantas

se marchitan en forma permanente. Si el suelo no recibe nuevos aportes de agua,

la evaporación desde el suelo y la extracción por parte de las raíces hacen que el

agua almacenada disminuya hasta llegar a un nivel en el que las raíces ya no

pueden extraer agua del suelo. El punto de marchitez no es un valor constante

para un suelo dado, sino que varía con el tipo de cultivo. Se considera que el

punto de marchitez permanente de un suelo coincide con el contenido de

humedad que le es correspondiente a una tensión de 15 atmósferas.

Figura 14 Punto de marchitamiento

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70

Métodos para determinar el PMP

o Método Biológico

Se ha estudiado el comportamiento de 67 especies a diferentes niveles de

humedad del suelo y encontraron que todas se marchitaban más o menos al

mismo nivel de humedad en el suelo. Es así como seleccionaron una como

modelo cuyas características son: crecimiento vigoroso y de respuesta observable

ante cambios en los contenidos de agua en el suelo, es así como se seleccionó al

girasol como modelo para este método.

o Método de la membrana a 15 atmosferas

Es uno de los más usados y se conoce como el método de Richards y los

resultados tienen 90% de confiabilidad, Se sabe que el contenido de humedad de

vuelve difícil de aprovechar a 10-20 atm por lo que se toma como referencia 15

atm para determinar el pmp, este es el principio de este método.

2.3 Evapotranspiración

2.3.1 Evaporación

La evaporación es el proceso por el cual el agua líquida se convierte en vapor de

agua (vaporización) y se retira de la superficie evaporante (remoción de vapor). El

agua se evapora de una variedad de superficies, tales como lagos, ríos, caminos,

suelos y la vegetación mojada. Para cambiar el estado de las moléculas del agua

de líquido a vapor se requiere energía. La radiación solar directa y, en menor

grado, la temperatura ambiente del aire, proporcionan esta energía. La fuerza

impulsora para retirar el vapor de agua de una superficie evaporante es la

diferencia entre la presión del vapor de agua en la superficie evaporante y la

presión de vapor de agua de la atmósfera circundante. A medida que ocurre la

evaporación, el aire circundante se satura gradualmente y el proceso se vuelve

cada vez mas lento hasta detenerse completamente si el aire mojado circundante

no se transfiere a la atmósfera o en otras palabras no se retira de alrededor de la

hoja. El reemplazo del aire saturado por un aire más seco depende grandemente

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de la velocidad del viento. Por lo tanto, la radiación, la temperatura del aire, la

humedad atmosférica y la velocidad del viento son parámetros climatológicos a

considerar al evaluar el proceso de la evaporación.

Cuando la superficie evaporante es la superficie del suelo, el grado de cobertura

del suelo por parte del cultivo y la cantidad de agua disponibles en la superficie

evaporante son otros factores que afectan el proceso de la evaporación. Lluvias

frecuentes, el riego y el ascenso capilar en un suelo con manto freático poco

profundo, mantienen mojada la superficie del suelo. En zonas en las que el suelo

es capaz de proveer agua con velocidad suficiente para satisfacer la demanda de

la evaporación del suelo, este proceso está determinado solamente por las

condiciones meteorológicas. Sin embargo, en casos en que el intervalo entre la

lluvia y el riego es grande y la capacidad del suelo de conducir la humedad cerca

de la superficie es reducida, el contenido en agua en los horizontes superiores

disminuye y la superficie del suelo se seca. Bajo estas circunstancias, la

disponibilidad limitada del agua ejerce un control sobre la evaporación del suelo.

En ausencia de cualquier fuente de reabastecimiento de agua a la superficie del

suelo, la evaporación disminuye rápidamente y puede cesar casi totalmente en un

corto lapso de tiempo.

2.3.2 Transpiración

La transpiración consiste en la vaporización del agua líquida contenida en los

tejidos de la planta y su posterior remoción hacia la atmósfera. Los cultivos

pierden agua predominantemente a través de los estomas. Estos son pequeñas

aberturas en la hoja de la planta a través de las cuales atraviesan los gases y el

vapor de agua de la planta hacia la atmósfera. El agua, junto con algunos

nutrientes, es absorbida por las raíces y transportada a través de la planta. La

vaporización ocurre dentro de la hoja, en los espacios intercelulares, y el

intercambio del vapor con la atmósfera es controlado por la abertura estomática.

Casi toda el agua absorbida del suelo se pierde por transpiración y solamente una

pequeña fracción se convierte en parte de los tejidos vegetales.

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72

La transpiración, igual que la evaporación directa, depende del aporte de energía,

del gradiente de presión del vapor y de la velocidad del viento. Por lo tanto, la

radiación, la temperatura del aire, la humedad atmosférica y el viento también

deben ser considerados en su determinación. El contenido de agua del suelo y la

capacidad del suelo de conducir el agua a las raíces también determinan la tasa

de transpiración, así como la salinidad del suelo y del agua de riego. La tasa de

transpiración también es influenciada por las características del cultivo, el medio

donde se produce y las prácticas de cultivo. Diversas clases de plantas pueden

tener diversas tasas de transpiración. Por otra parte, no solamente el tipo de

cultivo, sino también su estado de desarrollo, el medio donde se produce y su

manejo, deben ser considerados al evaluar la transpiración.

2.3.3 Evapotranspiración

Se define la evapotranspiración como la pérdida de humedad de una superficie

por evaporación directa junto con la pérdida de agua por transpiración de la

vegetación. Se expresa en mm por unidad de tiempo. El concepto de

evapotranspiración incluye tres diferentes definiciones: evapotranspiración del

cultivo de referencia (ETo), evapotranspiración del cultivo bajo condiciones

estándar (ETc), y evapotranspiración del cultivo bajo condiciones no estándar (ETc

aj). ETo es un parámetro relacionado con el clima que expresa el poder

evaporante de la atmósfera. ETc se refiere a la evapotranspiración en condiciones

óptimas presentes en parcelas con un excelente manejo y adecuado aporte de

agua y que logra la máxima producción de acuerdo a las condiciones climáticas.

ETc requiere generalmente una corrección, cuando no existe un manejo óptimo y

se presentan limitantes ambientales que afectan el crecimiento del cultivo y que

restringen la evapotranspiración, es decir, bajo condiciones no estándar de cultivo.

o Medición de ET

La evapotranspiración no es simple de medir. Para determinarla

experimentalmente se requieren aparatos específicos y mediciones precisas de

varios parámetros físicos o el balance del agua del suelo en lisímetros. Los

métodos experimentales de campo, son en general caros, exigiendo precisión en

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73

las mediciones, y pueden ser completamente realizados y analizados

apropiadamente sólo por personal de investigación suficientemente preparado. A

pesar de que estos procedimientos no son apropiados para mediciones de rutina,

siguen siendo importantes para la evaluación de las estimaciones de ET obtenidas

con otros métodos indirectos.

o Método de balance de energía y microclimas

La evaporación de agua requiere cantidades relativamente altas de energía, ya

sea en la forma de calor sensible o de energía radiante. Por ello, el proceso de

evapotranspiración es controlado por el intercambio de energía en la superficie de

la vegetación y es limitado por la cantidad de energía disponible. Debido a esta

limitación, es posible predecir la evapotranspiración aplicando el principio de

conservación de energía. La energía que llega a la superficie debe ser igual a la

energía que sale de la superficie en el mismo periodo de tiempo.

Todos los flujos de energía deben ser considerados cuando se deriva una

ecuación de balance de energía. La ecuación para una superficie de evaporación

se puede escribir como:

Rn − G - λET − H = 0 (1)

donde Rn es la radiación neta, H es el calor sensible, G es el flujo de calor del

suelo, y λET es el flujo de calor latente. Los distintos términos pueden ser positivos

o negativos. Cuando Rn es positiva, proporciona energía a la superficie y cuando

G, λET y H son positivos retiran energía de la superficie. En la Ecuación 1,

solamente se consideran flujos verticales y se ignora la tasa neta de energía que

se transfiere horizontalmente por advección. Por lo tanto la ecuación se aplica

solamente a superficies grandes y extensas de vegetación homogénea. La

ecuación está restringida a cuatro componentes: Rn, λET, H y G. No se

consideran otros términos de energía, tal como el calor almacenado y liberado de

la planta, o la energía utilizada en actividades metabólicas. Estos términos solo

utilizan una pequeña fracción de la radiación solar diaria y pueden ser

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74

considerados despreciables cuando se comparan con los otros cuatro

componentes.

El flujo de calor latente (λET) representa la fracción de la evapotranspiración que

puede ser derivada de la ecuación del balance de energía si todos los otros

componentes son conocidos. La radiación neta (Rn) y el flujo de calor del suelo

(G) pueden ser medidos o estimados en función de parámetros climáticos. Por el

contrario la medición del calor sensible (H) es compleja y sus valores no pueden

obtenerse fácilmente. La determinación de H incluye mediciones precisas de los

gradientes de temperatura por encima de la superficie.

Otro método para estimar la evapotranspiración es el método de transferencia de

masa. Este enfoque considera los movimientos verticales de pequeñas cantidades

de aire (remolinos) por encima de una amplia superficie homogénea. Los

remolinos transportan la materia (vapor de agua) y la energía (calor, momentum)

desde y hacia la superficie de evapotranspiración. Asumiendo condiciones de

equilibrio y que los coeficientes de transferencia de los remolinos para el vapor de

agua son proporcionales a aquellos para el calor y el momentum, la

evapotranspiración puede ser calculada a partir de los gradientes verticales de la

temperatura del aire y vapor de agua usando la relación de Bowen. Otros métodos

de observaciones directas, utilizan gradientes de velocidad del viento y de vapor

de agua. Estos métodos y otros como el de la covarianza de remolinos, requieren

medidas precisas de la presión de vapor, y de la temperatura del aire o velocidad

del viento a diferentes niveles sobre la superficie. Por lo tanto su aplicación se

restringe principalmente, a situaciones de investigación.

o Balance de agua en el suelo

La evapotranspiración también puede determinarse midiendo varios componentes

del balance de agua en el suelo. El método consiste en evaluar los flujos de agua

que entran y salen de la zona radicular del cultivo dentro de un determinado

periodo de tiempo. El riego (R) y la precipitación (P) proporcionan agua a la zona

radicular. Parte de R y P pueden perderse por escurrimiento superficial (ES), y

percolación profunda (D) la cual eventualmente recargará la capa freática. El agua

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75

también puede ser transportada hacia la superficie mediante capilaridad (C) desde

la capa freática sub-superficial hacia la zona de raíces o ser incluso transferida

horizontalmente por flujo sub-superficial hacia dentro (FSin) o fuera (FSout) de la

zona radicular (ΔFS). Sin embargo, excepto bajo condiciones de pendientes

pronunciadas, normalmente los valores de FSin y FSout son mínimos y pueden no

ser considerados. La evaporación del suelo y la transpiración del cultivo pueden

agotar el agua de la zona radicular. Si todos los otros flujos aparte de la

evapotranspiración (ET) pueden ser evaluados, la evapotranspiración se puede

deducir a partir del cambio en el contenido de agua en el suelo (ΔSW) a lo largo

de un periodo de tiempo:

ET = R + P - ES - D + C ± ΔFS ± ΔSW

Algunos flujos como el flujo sub-superficial, la percolación profunda y la capilaridad

desde la capa freática son difíciles de medir y pueden no considerarse en periodos

cortos de tiempo. El método del balance de agua en el suelo generalmente solo

puede dar estimaciones de ET para periodos largos de tiempo del orden de una

semana o diez días.

o Lisímetros

Si se aísla la zona radicular del cultivo y se controlan los procesos que son difíciles

de medir, los diversos términos en la ecuación del balance de agua en el suelo se

pueden determinar con apreciable exactitud. Esto se hace en lisímetros que son

tanques aislados llenados con suelo disturbado o no disturbado en los que el

cultivo crece y se desarrolla. En lisímetros de pesaje de precisión, la

evapotranspiración se puede obtener con una exactitud de centésimos de

milímetro, donde la pérdida de agua es medida directamente por el cambio de

masa y períodos pequeños tales como una hora pueden ser considerados. En

lisímetros de drenaje, la evapotranspiración es medida por un período dado,

restando la cantidad de agua de drenaje, recogida en el fondo de los lisímetros, de

la cantidad total de agua ingresada.

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76

Un requerimiento de los lisímetros es que la vegetación dentro e inmediatamente

fuera del lisímetro sea idéntica (la misma altura e índice de área foliar). Este

requisito no se ha respetado normalmente en muchos estudios de lisimetría y ha

dado lugar a datos seriamente desviados y poco representativos de ETc y Kc.

Como los lisímetros son difíciles de manejar y caros de construir y además su

operación y mantenimiento requieren de especial cuidado, su uso se restringe

normalmente a trabajos investigativos.

o ET calculada con datos meteorológicos

Debido a la dificultad de obtener mediciones de campo precisas, ET se calcula

comúnmente con datos meteorológicos. Una gran cantidad de ecuaciones

empíricas o semi-empíricas se han desarrollado para determinar la

evapotranspiración del cultivo o de referencia utilizando datos meteorológicos.

Algunos de los métodos son solamente válidos para condiciones climáticas y

agronómicas específicas y no se pueden aplicar bajo condiciones diferentes de las

que fueron desarrolladas originalmente.

Numerosos investigadores han analizado el funcionamiento de los varios métodos

del cálculo para diversas localidades. Como resultado de una Consulta de

expertos llevada a cabo en mayo de 1990, el método FAO Penman-Monteith se

recomienda actualmente como el método estándar para la definición y el cálculo

de la evapotranspiración de referencia, ETo. La ET del cultivo bajo condiciones

estándar se determina utilizando los coeficientes de cultivo (Kc) que relacionan la

ETc con la ETo. La ET de superficies cultivadas bajo condiciones no estándar se

ajusta mediante un coeficiente de estrés hídrico (Ks) o modificando el coeficiente

de cultivo.

o ET estimada con el tanque evaporímetro

La evaporación de una superficie libre de agua, proporciona un índice del efecto

integrado de la radiación, la temperatura del aire, la humedad del aire y del viento

en la evapotranspiración. Sin embargo, diferencias entre la superficie de agua y

las superficies cultivadas producen diferencias significativas entre la pérdida de

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77

agua de una superficie libre de agua y una superficie cultivada. El tanque ha

probado su valor práctico y ha sido utilizado con éxito para estimar la

evapotranspiración de referencia observando la pérdida por evaporación de una

superficie de agua y aplicando coeficientes empíricos para relacionar la

evaporación del tanque con ETo.

A pesar de la diferencia en los procesos ligados a la evaporación del tanque y la

evapotranspiración de superficies cultivadas, el uso de la evaporación del tanque

para predecir la ETo para períodos de 10 días puede ser considerado confiable si

se usa correctamente. La evaporación del tanque está relacionada con la

evapotranspiración de referencia por un coeficiente empírico derivado del mismo

tanque:

ETo = Kp * Epan

donde

ETo evapotranspiración de referencia [mm día-1],

Kp coeficiente del tanque evaporímetro [-],

Epan evaporación del tanque evaporímetro [mm día-1].

Existen diversos tipos de tanques evaporímetros, el color, el tamaño, y la posición

del tanque evaporímetro tienen una influencia significativa en los resultados

medidos, los coeficientes del tanque evaporímetro son específicos para cada tipo

de tanque evaporímetro.

Para seleccionar el coeficiente apropiado para un tanque evaporímetro dado, se

debe considerar no solamente el tipo del tanque, sino también la cobertura del

suelo donde se ubica el tanque, sus alrededores así como el viento y las

condiciones generales de humedad. La localización y el ambiente del tanque

evaporímetro también tienen influencia en los resultados. Lo último es

particularmente cierto en casos en que el tanque evaporímetro se encuentra

situado en suelos bajo barbecho y no en campos cultivados. Bajo esta

característica, dos casos se consideran comúnmente: Caso A en que el tanque

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78

evaporímetro se localiza en una zona de pasto corto verde y está rodeado por un

suelo en barbecho; y Caso B en que el tanque evaporímetro se localiza sobre un

suelo en barbecho y está rodeado por un cultivo verde.

Figura 15. Coeficientes Kp

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79

o Ecuación de FAO - Penman y Monteith

La Ecuación 6 determina la evapotranspiración de la superficie hipotética de

referencia y proporciona un valor estándar con el cual se puede comparar la

evapotranspiración en diversos períodos del año o en otras regiones así como

también puede relacionarse con la evapotranspiración de otros cultivos.

Procedimiento de cálculo:

1. Derivacion de algunos parametros climaticos de las temperaturas maximas y

minimas diarias (Tmax y Tmin), de la altitud (z) y de la velocidad media del viento

(u2).

2. Calculo del deficit de la presion del vapor (es-ea). La presion de saturacion de

vapor (es) se deriva de Tmax y Tmin, mientras que la presion real del vapor (ea)

se puede derivar de la temperatura del punto de rocio (Trocio), de la humedad

relativa máxima y minima (HRmax y HRmin), de la humeda relativa maxima

solamente (HRmax), o de la humedad relativa promedio (HRmedia).

3. Determinacion de la radiacion neta (Rn) como la diferencia entre la radiacion

neta de onda corta (Rns) y la radiacion neta de onda larga (Rnl). En la planilla, el

efecto del flujo de calor en el suelo se ignora para los calculos diarios pues la

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magnitud del flujo en este caso es relativamente pequena. En la ecuacion FAO

Penman-Monteith, la radiacion neta, expresada en MJ m-2 dia-1, se convierte a

mm dia-1(evaporacion equivalente) usando 0,408 como el factor de la conversion

dentro dela ecuacion.

4. La ETo se obtiene combinando los resultados de los pasos anteriores.

Muchos programas informáticos utilizan ya la ecuación FAO Penman-Monteith

para determinar la evapotranspiración de referencia. Como ejemplo, los resultados

generados por el programa CROPWAT, el software de la FAO desarrollado para la

programación del riego.

2.4 Levantamiento Topográfico

Un levantamiento topográfico es una representación gráfica que cumple con todos

los requerimientos que necesita un constructor para ubicar un proyecto y

materializar una obra en terreno, ya que éste da una representación completa,

tanto del terreno en su relieve como en las obras existentes. De ésta manera, el

constructor tiene en sus manos una importante herramienta que le será útil para

buscar la forma más funcional y económica de ubicar el proyecto. Por ejemplo, se

podrá hacer un trazado de camino cuidando que éste no contemple pendientes

muy fuertes ni curvas muy cerradas para un tránsito expedito, y que no sea de

mucha longitud ni que se tengan excesivas alturas de corte o terraplén, lo que

elevaría considerablemente el costo de la obra; por otro lado, un arquitecto podrá

ubicar una urbanización de manera que las casas se encuentren todas en terrenos

adecuados, no en riscos o acantilados, que tengan buena vista, que estén en

armonía con el sector, etc.

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81

2.4.1 Levantamiento topográfico con GPS

Las actividades relacionadas al levantamiento topográfico han sido modificadas

tremendamente durante las pasadas décadas por la incorporación de instrumentos

de última tecnología entre los que se puede mencionar el GPS.

Es necesario resaltar que la característica de mayor importancia en esta

modificación se evidencia en el proceso de captura, almacenamiento, cálculo y

transmisión de los datos de campo, así como en la representación gráfica de los

mismos; esto ha traído como consecuencia la posibilidad de obtener un producto

final con mayor precisión y rapidez. El uso que el profesional de la Ingeniería hace

de la topografía tiene básicamente que ver con la definición de linderos y con el

desarrollo de proyectos de infraestructura tales como urbanismos, carreteras,

puentes, obras hidráulicas, acueductos, alcantarillado, riego y drenaje, etc., por lo

tanto se hace necesario incorporar a los cursos de Topografía la enseñanza de los

fundamentos y prácticas necesarias para que los estudiantes adquieran estos

conocimientos y desarrollen las habilidades y destrezas que les permitan el

manejo instrumental de equipos como el GPS que es uno de los de instrumentos

más utilizados en la práctica topográfica moderna.

Principios básicos de funcionamiento

El sistema GPS funciona mediante unas señales de satélite codificadas que

pueden ser procesadas en un receptor GPS permitiéndole calcular su posición,

velocidad y tiempo.

http://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/dispalm/dispalm.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/pmbok/pmbok.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/metodos-ensenanza/metodos-ensenanza.shtml

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82

Se utilizan cuatro señales para el cálculo de posiciones en tres dimensiones y

ajuste de reloj del receptor.

Aunque los receptores GPS utilizan tecnología punta, los principios básicos de

funcionamiento son sencillos y los podríamos resumir en los cuatro apartados

siguientes.

Triangulación: la base del sistema

El principio básico fundamental en el funcionamiento del sistema GPS, consiste en

utilizar los satélites de la constelación NAVSTAR situados en distintas órbitas en el

espacio, como puntos de referencia precisa para determinar nuestra posición en la

superficie de la Tierra.

Esto se consigue obteniendo una medición muy precisa de nuestra distancia hacia

al menos tres satélites de la constelación, pudiéndose así realizar una

"triangulación" que determine nuestra posición en el espacio.

De todas formas, si quisiéramos ser absolutamente técnicos, la trigonometría nos

dice que necesitamos las distancias a cuatro satélites para situarnos sin

ambigüedad. Pero en la práctica tenemos suficiente con solo tres, si rechazamos

las soluciones absurdas.

Medición de las distancias El sistema GPS funciona midiendo el tiempo que tarda una señal de radio en

llegar hasta el receptor desde un satélite y calculando luego la distancia a partir de

ese tiempo.

http://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/coseno/coseno.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/soluciones/soluciones.shtml

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83

Las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz: 300.000 km/sg en el vacío. Así,

si podemos averiguar exactamente cuando recibimos esa señal de radio,

podremos calcular cuánto tiempo ha empleado la señal en llegar hasta nosotros.

Por lo tanto, solo nos falta multiplicar ese tiempo en segundos por la velocidad de

la luz (300.000 km/sg) y el resultado será la distancia al satélite.

La clave de la medición del tiempo de transmisión de la señal de radio, consiste en

averiguar exactamente cuando partió la señal del satélite. Para lograrlo se

sincronizan los relojes de los satélites y de los receptores de manera que generen

la misma señal exactamente a la misma hora. Por tanto, todo lo que hay que hacer

es recibir la señal desde un satélite determinado y compararla con la señal

generada en el receptor para calcular el desfase. La diferencia de fase será igual

al tiempo que ha empleado la señal en llegar hasta el receptor.

La señal generada tanto en los satélites como en los receptores consiste en

conjuntos de códigos digitales complejos. Estos códigos se han hecho

complicados a propósito, de forma que se les pueda comparar fácilmente sin

ambigüedad. De todas formas, los códigos son tan complicados que su aspecto es

el de una larga serie de impulsos aleatorios.

Estos impulsos no son realmente aleatorios, sino que se trata de secuencias

"pseudoaleatorias" cuidadosamente elegidas que en verdad se repiten cada

http://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondas

http://www.monografias.com/trabajos5/natlu/natlu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/historix/historix.shtml

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84

milisegundo. Por lo que se conocen con el nombre de código "pseudoaleatorio"

(PRN, Pseudo Random Noise).

Obtención de un perfecto sincronismo

Puesto que sabemos que las señales de radio transmitidas por los satélites GPS

viajan a la velocidad de nuestro receptor de tan solo 1/100 de segundo, provocaría

una desviación en la medición de la distancia de 3.000 Km.La trigonometría nos

dice que si tres mediciones perfectas sitúan un punto en el espacio tridimensional,

entonces cuatro mediciones imperfectas pueden eliminar cualquier desviación de

tiempo (siempre que la desviación sea consistente).En el caso general de

posicionamiento en tres dimensiones, necesitamos hacer como mínimo cuatro

mediciones de distancia, para eliminar cualquier error producido por falta de

sincronismo entre relojes. Por lo tanto, será imposible conseguir un

posicionamiento verdaderamente preciso, si no se dispone de por lo menos cuatro

satélites sobre el horizonte circundante.

Conocimiento de la posición de los satélites

Los satélites GPS no transmiten únicamente un "mensaje de tiempo", sino que

también transmiten un "mensaje de datos" que contiene información sobre su

órbita exacta y la salud del sistema. Un buen receptor GPS, utiliza esta

información junto con la información de su almanaque interno, para definir con

precisión la posición exacta de cada uno de los satélites

Dilución de la precisión y visibilidad

La geometría de los satélites visibles es un factor importante a la hora de

conseguir una buena precisión en el posicionamiento de un punto. Dicha

geometría cambia con el tiempo como consecuencia del movimiento orbital de los

satélites en el espacio (puesto que no son geoestacionarios). El factor que mide la

bondad de esta geometría es el denominado factor de dilución de la precisión

(DOP, Dilution Of Precision).

http://www.monografias.com/Salud/index.shtml

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85

Para evitar la oclusión de las señales, la DOP se calcula utilizando los satélites

que realmente son visibles.Los efectos combinados de la dilución de la precisión

en posición y tiempo se denominan GDOP (Geometric Dilution Of Precision),

dilución de la precisión geométrica.

GPS diferencial (dgps)

El GPS Diferencial consigue eliminar la mayoría de los errores naturales y

causados por el usuario que se infiltran en las mediciones normales con el GPS.

Estos errores son pequeños, pero para conseguir el nivel de precisión requerido

por algunos trabajos de posicionamiento es necesario minimizar todos los errores

por pequeños que sean. Para realizar esta tarea es necesario tener dos

receptores operando simultáneamente. El receptor de "referencia" permanece en

su estación y supervisa continuamente los errores, y después transmite o registra

las correcciones de esos errores con el fin de que el segundo receptor (receptor

itinerante que realiza el trabajo de posicionamiento) pueda aplicar dichas

correcciones a las mediciones que esta realizando, bien sea conforme las realiza

en tiempo real, o posteriormente.

http://www.monografias.com/trabajos/fintrabajo/fintrabajo.shtml

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86

III. MATERIALES Y METODOS

3.1 Muestreo

3.1.1 Muestreos utilizados

o Métodos

Los métodos de muestreo utilizados en la investigación fueron los siguientes:

o Muestras simples alteradas: son aquellas en las que el suelo no mantiene

ni la forma ni el volumen que tenía antes de la toma. Se emplean en los

análisis generales de suelo.

o Muestras inalteradas: mantienen la forma y el volumen que tenían en el

suelo. Se utiliza para la determinación de propiedades físicas como la Da.

o Sondeo: Se excavan agujeros en el suelo con diámetros que no superen

los 30 cm y profundidades aproximadas de 50 cm. Se emplean para

observar características como el color, profundidad de horizontes y textura,

con el fin de determinar qué tan homogénea es la zona y si se requiere de

un muestreo de mayor complejidad.

o Calicata: Es un muestreo de mayor complejidad, en el que se realiza una

excavación de la profundidad del suelo o si es más profundo de 1m o 1.20

m de profundidad. De esta manera se pueden conocer de manera más

exhaustiva las características del suelo tales como su profundidad efectiva,

perfil, color, etc. y además obtener muestras inalteradas de cada horizonte

del suelo.

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Materiales

Para realizar los diferentes tipos de muestreo se utilizan muchas herramientas en

común las cuales se enumeran a continuación:

o Mapa de la finca

o Machete

o Barreno

o Barra o piocha

o Pala o palín

o Cuchillo

o Recipiente de boca ancha con capacidad mayor de 10 lts

o Bolsas plásticas limpias

o Marcadores

o Cilindro de volumen conocido

o Hoja de campo

Procedimientos

Muestras Simples Alteradas

1. Se hizo un reconocimiento de la finca para determinar cuáles zonas eran

más homogéneas (basado en su topografía).

2. Luego se determinó el número de muestras que se extraerían por lote (5

por manzana en un área de 3.6 Mz).

3. Se procedió a realizar los muestreos en forma de zigzag.

4. Se limpió de malezas con el machete el terreno que iba a ser muestreado.

5. Se extrajo suelo con la pala a una profundidad de entre 10-20 cm.

6. Se colocó la muestra extraída en un recipiente.

7. Se repitió el paso 4,5 y 6 para cada una de las áreas seleccionadas para

ser muestreadas.

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8. Luego se homogenizaron todas las muestras colocadas en el recipiente y

se extrajo una sola muestra de aproximadamente 1000 gr.

Muestras Inalteradas

Este muestreo se realizó luego de hacer la excavación de la calicata.

1. Se colocó un cilindro metálico de volumen conocido de manera horizontal a

20 cm de la superficie.

2. Se presionó el cilindro para que se pudiera introducir en el perfil del suelo

3. Se sacó el cilindro del suelo y se enraso procurando no perder muestra.

Sondeos

1. Se determinó el número de sondeos por lote (3 sondeos por Mz)

2. Se realizaron los sondeos en forma de Zigzag.

3. Se limpió el terreno seleccionado y con una barra y una pala se procedió a

excavar un agujero de 50 cm aproximadamente.

4. Se observó el límite entre los horizontes y así como el color y estructura del

suelo.

5. Se repitió el paso 3 y 4 en cada uno de los sitios seleccionados para el

sondeo.

Calicata

Debido a las condiciones del terreno se decidió hacer 3 calicatas en las

siguientes ubicaciones señaladas con una x en el mapa que se muestra:

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1. Se limpió de malezas y cultivos un área de 1 x 1.5 m aproximadamente.

2. Se comenzó a excavar con una barra y una pala hasta que se llegó a una

profundidad de 1 metro aproximadamente.

3. Se procedió a raspar el perfil de suelo en el que se tuvo mejor iluminación

para identificar mejor los horizontes del suelo.

4. Se tomaron los datos correspondientes para los que se realizó la calicata.

5. Se procedió a cerrar la calicata colocando el suelo en el mismo orden que

se extrajo.

3.1.2 Perfil del suelo

Método

La calicata debe realizarse con la vista del perfil opuesta a la dirección en que sale

el sol (o la principal fuente de luz). La sección mínima recomendada es de 0,80 m

por 1,00 m, a fin de permitir una adecuada inspección de las paredes. El material

excavado deberá depositarse en la superficie en forma ordenada separado de

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90

acuerdo a la profundidad y horizonte correspondiente. Debe desecharse todo el

material contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarán plataformas o

escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reduciéndose la

excavación. Esto permite una superficie para efectuar la determinación de la

densidad del terreno. Se deberá dejar al menos una de las paredes lo menos

remoldeada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil

estratigráfico del pozo. En cada calicata se deberá realizar una descripción visual

o registro de estratigrafía comprometida.

Materiales

1. Machete

2. Pala

3. Coba

4. Cinta métrica

5. Cuchillo

6. Bolsas plásticas

7. Tabla de colores Munsell

8. Hoja de campo

Procedimientos

1. Se seleccionó el área donde se realizó la calicata

2. Se limpió la zona de cultivos y malezas.

3. Se procedió a realizar la excavación hasta un metro de profundidad.

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4. Ya finalizada la calicata se procedió a realizar el peinado del perfil con un

cuchillo, posteriormente se diferenciaron los horizontes utilizando las

siguientes propiedades: color, textura, estructura y consistencia.

5. Con la cinta métrica se medió el espesor y profundidad de cada uno de los

horizontes que conformaban el perfil de suelo.

6. A través de apreciación visual se determinó si en el perfil habia presencia

de moteados y en qué cantidad.

7. Se determinó también la presencia y profundidad de raíces. Cantidad y tipo

de animales del suelo.

8. Posteriormente se nombró cada uno de los horizontes y se describieron las

transiciones.

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3.2 Propiedades Hidrofísicas

3.2.1 Contenido de humedad

Método

Método gravimétrico

Se basa en determinar la cantidad de agua perdida mediante la diferencia de

pesadas de una muestra antes y después de ser situada en una estufa a 105 °C

durante 8 horas. Es decir, peso del suelo húmedo menos peso del suelo seco es

igual al agua, que abreviadamente expresamos así:

Psh – Pss = a

Ahora bien esta cantidad de agua encontrada se expresa en %, para establecer

una relación de humedad entre ella y el área total representada.

El porcentaje se expresó en función del peso seco utilizando la siguiente formula:

%𝑾 = 𝑷𝒔𝒉−𝑷𝒔𝒔

𝑷𝒔𝒔∗ 𝟏𝟎𝟎

Materiales

1. Balanza electrónica, ±0.01 gr de sensibilidad

2. Horno, 105 °C

3. Recipiente para pesaje

4. Tamiz de 2 mm de Diámetro

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Procedimiento

1. Se preparó la muestra dejándose secar a temperatura ambiente sobre una

bandeja durante 72 horas.

2. Luego se tamizó la muestra por un tamiz de 2 mm.

3. Se pesó e identificó la tara

4. Se colocó una porción de suelo sobre la tara y se pesó (Psh).

5. Se colocó la muestra en un horno a 105°c durante 8 horas.

6. Se pesó la tara más el suelo seco (Pss).

3.2.2 Capacidad de Campo y Punto de Marchitez Permanente

Métodos

Método del embudo para capacidad de campo

En una muestra representativa del suelo de estudio previamente procesada se

realiza la prueba de capacidad de retención de humedad, para lo cual se toma el

suelo previamente procesado y se agrega en un embudo de vidrio equipado con

papel filtro previamente humedecido. El suelo debe saturase y dejar que por medio

de la acción de la gravedad filtre el agua gravitacional. Cuando el drenaje del

suelo ha cesado, se determina el porcentaje de humedad del suelo secándolo en

horno a 105°C.

Determinación del PMP

Es el contenido de agua retenida a una tensión de 15 Bars. Su valor depende

del tipo de suelo. Este es el límite de tensión hasta el cual una planta de girasol

puede extraer agua.

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Existen fórmulas para su estimación:

(Máximov): PMP %ps = 0.001(%arena)+0.12(%limo) +0.57(%arcilla)

(Silva et al.,1988): PMP %ps = -5 + 0.74 CC %ps

Materiales

1. Embudos de vidrio o porcelana.

2. Soporte para los embudos.

3. Beaker de 100 ml para colectar el material subdrenante.

4. Filtros

5. Agua destilada.

6. Balanza con precisión de 0.01 g

7. Horno termostáticamente controlada a 105°C

8. Frasco para tarar

Procedimientos

1. En un embudo de cristal grande se colocó un papel filtro previamente

humedecido; el embudo se colocó en un anillo unido a su soporte.

2. Se llenó el embudo con la muestra extraída hasta un poquito por debajo del

papel filtro, se humedeció hasta saturar la muestra luego la muestra

empezó a gotear recogiéndose el agua en beaker.

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3. Se dejó escurrir toda el agua gravitacional por 48 horas, lego haciendo una

prueba de tacto se comprobó que el suelo estaba en CC.

4. Se tomó el peso húmedo de la muestra.

5. Se colocó la muestra en el horno a 105 C hasta obtener peso constante y

se pesó (Pss).

6. Se determinó el tanto por ciento de humedad sobre la base de suelo seco,

con la siguiente formula:

𝐶𝐶 =(𝑃𝑠ℎ − 𝑃𝑠𝑠)

𝑃𝑠𝑠∗ 100

3.2.3 Velocidad de infiltración

Método

Método del cilindro Infiltrómetro

Entre los métodos de campo el más usual es el empleo de cilindros concéntricos,

los cuales se entierran en el suelo unos cm manteniéndose dentro de los mismos

una lámina de agua cuyo espesor debe mantenerse entre los 50 – 70 mm. La

medición del agua gastada puede efectuarse de diferentes formas de acuerdo a

las adaptaciones que pueda poseer el equipo.

Tales mediciones al comienzo son realizadas a intervalos que se establecen

según las características del suelo, así que existen casos en que es necesario

comenzar haciendo mediciones a intervalos de 1 y 2 min en otros casos es

suficiente 5 min. Posteriormente estos intervalos cresen progresivamente hasta

que el mismo suelo establece el máximo de tiempo, este no debe exceder los 60

min.

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Materiales

1. Cilindro Infiltrómetro

2. Recipientes con agua

3. Regla graduada

4. Hoja de campo

Procedimientos

1. Se seleccionó un área representativa del suelo para a analizar y cuya estructura no fue sido alterada.

2. Se limpió el área de hierbas evitando compactar el suelo.

3. Se insertó el Infiltrómetro de cilindro en el suelo hasta la marca

4. Se agregó agua sobre el cilindro (Se anotó el to). Esta carga se mantuvo constante en todo el transcurso de la determinación.

5. Se tomó el medidor y se leyó los cm marcados por el cursor. Esta lectura se anotó en la casilla del intervalo correspondiente (Intervalo to).

6. Las lecturas de intervalos se realizaron a los intervalos de 1 min, 2 min, 5 min, 5 min, 10 min, 10min, 20 min, 30 min hr, 30 min, 1hr… hasta completar 2 horas de infiltración total.

3.3 Propiedades Físicas

3.3.1 Densidad Aparente

Método

Método del cilindro

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Se extrae del suelo una muestra inalterada, para ello se inserta un cilindro de

volumen conocido en el suelo teniendo cuidado de perturbar lo menos posible el

suelo.

El material extraído es secado al horno a 105 ±5°C y luego es pesado, con lo que

la determinación de la densidad aparente del suelo queda determinada por:

𝐷𝑎 =𝑊𝑠𝑠

𝑉𝑐

Donde:

Da: Densidad aparente (g/cm3)

Wss: peso del suelo seco (g)

Vc: volumen del cilindro (cm3)

Si en el suelo existen rocas, se debe determinar de forma independiente la

densidad de las rocas.

Materiales

1. Cilindro de volumen conocido

2. Balanza electrónica de precisión ± 0.01 gr

3. Horno

4. Tara

5. Tamiz de 2 mm

Procedimientos

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1. Se preparó una superficie vertical a 20 cm de la superficie del suelo en la

calicata.

2. Se introdujo un cilindro de volumen conocido.

3. Se presionó el cilindro con mucho cuidado para que la muestra no se

alterara con el martillo para profundizarlo.

4. Se retiró el cilindro del suelo con mucho cuidado y se enrazo evitando

perder muestra.

5. Se llevó la muestra a laboratorio y se tomó su peso húmedo.

6. Se extrajo la muestra y se volvió a pesar ya en estado seco.

7. Se tomó el volumen del cilindro.

3.3.2 Textura

Método

Método de Bouyoucos

1. Densímetro

2. Probetas de 1 Lt

3. Termómetro

4. Balanza electrónica de ± 0.5 g de sensibilidad

5. Embolo agitador

6. Vaso de precipitado 500 ml

7. Probeta de 100 ml

8. Piseta

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9. Cronometro

10. Suelo

11. Agitador

12. Solución de hexametafosfato de sodio (36.5 g de (NaPO3). Disuelto en un

litro de agua destilada

13. Peróxido de hidrogeno, H2O2, 30%

14. Alcohol etílico

15. Agua destilada

Procedimientos

1. Se pesó 50 g de suelo seco al aire en una botella resistente al calor (105°C)

de 500 ml calibrada a 250 ml.

2. Se agregó 125 ml de agua y se humedeció el suelo completamente.

3. Se agregó 50 ml de solución de hexametafosfato de sodio y se completó el

volumen con agua.

4. Se agitó durante la noche.

5. Se transfirió los contenidos a la probeta de 1 L. Se agregó los lavados de

agua y se completó con agua a 1L.

6. Se hizo un blanco con 50 ml de la solución de hexametafosfato de sodio en

1 L, y se mantuvo a la misma temperatura de la muestra.

7. Se mezcló la muestra de la probeta vigorosamente con el embolo y se inició

el cronometro en el momento que el embolo fue removido.

8. Se registraron las lecturas del hidrómetro de Bouyoucos a 40 segundos y a

5 horas, las temperaturas a los 40 s y las 5 horas en la muestra y el blanco.

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100

3.3.3 Densidad Real y Porosidad

Método

Método del picnómetro

El picnómetro es un instrumento sencillo utilizado para determinar con precisión la

densidad de líquidos. Su característica principal es la de mantener un volumen fijo

al colocar diferentes materiales en su interior. Esto nos sirve para comparar las

densidades de dos materiales pesando el picnómetro con cada material por

separado y comparando sus masas.

Se compara la densidad del suelo respecto a la densidad del agua pura a una

temperatura determinada, por lo que al dividir la masa del suelo dentro del

picnómetro respecto de la masa correspondiente de agua, obtendremos la

densidad relativa del suelo respecto a la del agua a la temperatura de medición.

La densidad real se obtiene de la siguiente formula:

𝐷𝑟 = 𝑃𝑠

(𝑃1 − 𝑃𝑝

𝑑1) − (

𝑃3 − 𝑃𝑠 − 𝑃𝑝𝑑3

)

Donde: Dr = Densidad real (gr/cm3)

d1 = densidad del agua a la T1, en grados °C.

d3 = densidad del agua a la T3, en grados °C.

P1 = Peso del picnómetro más agua (gr).

PP = Peso del picnómetro vacio (gr).

P3 = Peso del conjunto agua más suelo mas picnómetro (gr).

PS = Peso del suelo (gr).

La porosidad se calcula mediante la relación que existe entre la densidad aparente

y la densidad real de una muestra de suelo. Se usa la siguiente formula:

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101

𝑃 = 1 − 𝐷𝑎

𝐷𝑟∗ 100

Donde.

P = Porosidad el suelo.

Da = Densidad aparente del suelo

Dr = Densidad real del suelo

Materiales

1. Balanza electrónica, ±0.01 gr de sensibilidad

2. Embudos de vidrio

3. Picnómetros

4. Cocina eléctrica

5. Tamiz de 2 mm de diámetro

6. Dispensadores

7. Beakers

8. Agua destilada

Procedimientos

1. Se puso a hervir suficiente agua destilada durante 30 min y se dejó

refrescar.

2. Se pesó el picnómetro limpio y seco (PP).

3. El picnómetro se llenó completamente con agua destilada hervida y se

enrasó con el tapón de cristal. Después se secó por fuera.

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102

4. Se pesó el picnómetro más el agua destilada hasta la marca del

picnómetro, (P1 = PA + PP). Se tomó la temperatura (T1).

5. Se vació el picnómetro y se puso a secar en la estufa y se dejó refrescar.

6. Se preparó una muestra para efectuar el análisis.

7. Se echó una pequeña cucharada de la muestra seca en el picnómetro y se

pesó el suelo seco más el peso del picnómetro (P2 = PS + PP).

8. Se añadió agua destilada hervida de manera que se saturó la muestra toda

la muestra.

9. Se hirvió el picnómetro más la muestra sobre una cocina eléctrica durante

30 minutos para eliminar todo el oxígeno mediante ebullición

10. Se enrasó el picnómetro con agua destilada hervida, poniendo el tapón y se

secó por fuera. Dentro del líquido no pueden quedar burbujas.

11. Se pesó el picnómetro mas la combinación suelo-agua (P3 = PA + PS+ PP)

y se tomó la temperatura (T3).

.

3.4 Propiedades Químicas

3.4.1 PH y Conductividad eléctrica

Métodos

Método del ph-metro

El pH del suelo es potenciometricamente medido en la suspensión subdrenante en

una mezcla suelo:liquido con una relación de 1:2.5, respectivamente. El líquido

puede ser agua (pH-H2O) o una solución de KCl 1 M (pH-KCl). Para la

determinación de utiliza una referencia que se conoce como blanco, lo cual

consiste en una muestra conteniendo únicamente agua.

Método del conductímetro

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103

Para la determinación de la conductividad, las muestras recolectadas son

almacenadas en frascos de polietileno con volumen de 500 ml. Las muestras no

leídas inmediatamente pueden ser guardadas por un periodo no mayor de 24

horas.

Se mide la conductividad eléctrica (CE) de las soluciones de cloruro de potasio, y

de acuerdo a las instrucciones del fabricante del Conductímetro.

Calcular, para cada solución de KCl, la constante de la celda según:

𝐾 = 𝐶𝑚

𝐶𝑒 (𝑚𝑆, 𝜇𝑆)

Donde:

K= Constante

Ce= CE especificada del tampón.

Cm= CE medida en el tampón.

Anotar el K promedio y en base a ello corregir las lecturas

𝐾 =𝐾147 + 𝐾1413 + 𝐾12.88

3

La conductividad eléctrica puede ser determinada multiplicando el valor de la

conducción de la conductancia por el valor de la constante K de la celda. Las

unidades son μS/cm o mS/cm.

𝐶𝐸 (𝜇𝑆) = 𝐾 ∗ 𝐶

Donde:

CE = Conductividad eléctrica de la muestra

K = Constante de celda

C = Conductancia medida en la solución

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104

Materiales

1. Balanza Electrónica, ±0.01 gr de sensibilidad

2. pH-metro equipado con electrodo de vidrio (indicador y de referencia)

3. Agitador de agitación reciproca

4. Agua destilada

5. Frascos de polietileno de 250 ml, de boca ancha con tapón

6. Conductímetro de laboratorio

7. Papel secante o toalla

8. Beaker de 100 o 200 ml

9. Piseta de 500 ml

10. Termómetro.

11. Tampones técnicos.

Procedimientos

Ph

1. Se pesó 20 gr de suelo de la muestra ya preparada y secada al aire

2. Se depositó la muestra en un fresco de polietileno

3. Se le agregó agua en relación 1:25 (50 ml)

4. S agitó el frasco por 5 minutos

5. Se calibró el pH-metro (tampón ácido 4.01, tampón alcalino 9.21, tampón

neutro 7.0)

6. Se introdujo en el frasco el electrodo del pH- metro para su lectura

7. Se retiró el electrodo y se lavo para evitar errores en posteriores lecturas.

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105

Conductividad eléctrica

1. Se pesó 10 gr de suelo

2. Se depositó la muestra en un fresco de polietileno

3. Se le agregó agua en relación 1:50

4. S agitó el frasco por 5 minutos

5. Se calibró el conductímetro (patrón 147𝜇𝑠/𝑐𝑚, patrón 1413 𝜇𝑠, patrón

12.88 𝜇𝑠)

6. Se introdujo en el frasco el electrodo del conductímetro para su lectura

7. Se retiró el electrodo y se lavó para evitar errores en posteriores lecturas.

3.5 Evapotranspiración

3.5.1 Métodos

Método del tanque evaporímetro tipo A

Se basa en la consideración propuesta por Grassi en la que estipula que las

medidas de evaporación en una superficie de agua en un tanque evaporímetro

integra los efectos de los diferentes factores meteorológicos que influyen en la

evaporación.

Basado en esto, se puede estimar con cierta precisión la evapotranspiración de un

cultivo utilizando la siguiente expresión:

EtR = EtP* KC

si consideramos que EtP = C Ev tenemos:

EtR = C* EV* KC

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106

Donde:

EtR = evapotranspiración real

EtP = evapotranspiración potencial

C = coeficiente de ajuste de la evaporación por la posición del tanque, la

intensidad del

viento y por el porciento de la humedad relativa mensual sobre el tanque

EV = evaporación media en tanque tipo A

KC = coeficiente de ajuste en función del desarrollo vegetativo del cultivo

El tanque tipo “A”, es el más utilizado por el Servicio Meteorológico Nacional y

estipula que las tinas tengan un diámetro de 1.22 m por 0.26 m de altura.

Su colocación está condicionada a ciertas normas que cubren la altura sobre el

suelo fijándola a 0.50 m sobre la superficie del terreno sobre tablones de 4” x 4”

cuyo tanque de aluminio deber ser pintado de color generalmente blanco,

recomendándose no utilizar colores obscuros o negros.

Puede estar rodeado de pasto o en tierra seca. El nivel del agua dentro de la tina

se debe conservar de 15 a 20 cm y teniendo cuidado de que no se formen en la

superficie capas de nata que modifiquen el valor de la evaporación.

Método de Penman simplificado

Con este método puede obtenerse fácilmente la evaporación potencial diaria en

mm/día, mediante el uso de un nomograma y tablas formadas en función de la

radiación extraterrestre, la temperatura media del aire y el porcentaje de brillo

solar. Para este porcentaje se calcula un valor esperado en la zona o se determina

por medio de un piroheliógrafo (quemador de papel).

Metodología para obtener la evapotranspiración potencial

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107

1. Se obtiene el valor de la radiación extraterrestre expresada en evaporación

equivalente en mm/día de cada mes en atención a la latitud del lugar.

2. Se calcula el porcentaje de brillo solar del lugar mediante la relación del

vapor del brillo solar, según el reporte medio mensual obtenido en el

piroheliógrafo instalado y el valor del brillo solar esperado en cada uno de

los meses dados.

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108

3. Para encontrar el valor de la evapotranspiración potencial en el

nomograma, se traza una línea que una el punto que representa al valor de

la radiación extraterrestre expresada en evaporación equivalente en mm/día

con el punto de la escala donde está el valor del porcentaje de brillo solar,

prolongándola hasta la escala pivote, cuyo cruce determinará el siguiente

trazo.

4. Del punto base de la escala pivote, se traza una línea que una el valor

obtenido en la línea pivote con el valor de la temperatura media mensual

expresada en °C, la cual deberá prolongarse hasta encontrar la escala en

que están los valores de la evapotranspiración potencial dada en mm/día.

El cruce de dicha línea y la escala encontrada, fija el valor de la

evaporación potencial diaria en mm/día.

5. El valor de la evapotranspiración potencial en mm/día se multiplica por el

número de días que tiene el mes y/o por los días que cubre el cultivo y se

tiene el valor de evapotranspiración mensual en mm/día y/o en mm/ciclo.

Método de blanney-criddle

Este método se toma en cuenta, además de la temperatura y las horas de sol

diarias, el tipo de cultivo, la duración del su ciclo vegetativo, la temporada de

siembra y la zona.

El ciclo vegetativo de un cultivo es el tiempo de transcurre entre la siembra y la

cosecha y, por supuesto, varia de cultivo a cultivo. Harry F. Blaney y Wayne D.

Criddle lograron perfeccionar su fórmula en el oeste de los Estados Unidos, donde

haciendo intervenir la temperatura media mensual y el porcentaje de horas-luz, así

como un coeficiente que depende del cultivo se puede estimar el uso consuntivo.

Formula de Blanney-Criddle

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109

Procedimiento de cálculo

Se sugiere la siguiente metodología para el cálculo de la evapotranspiración real

utilizando los coeficientes de desarrollo, determinados de las gráficas específicas

del cultivo considerado:

1)Obtener en cada uno de los meses el factor “f” de Blaney y Criddle, que es el

producto de los factores “p”, porciento teórico de horas-luz en función de la latitud

y el mes, por el valor de la expresión:

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110

2)Determinar y calcular los valores de Kc o sea, los coeficientes de la etapa de

desarrollo en la gráfica de cultivo, para lo cual es necesario seleccionar el tramo

de curva que comprenda al periodo vegetativo y dividirlo entre el número de

meses que dura el ciclo del cultivo. Calcular para cada mes una ordenada media

de la curva (por medio de3 o 4 ordenadas del intervalo), la cual representa el valor

mensual de Kc.

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111

3.6 Levantamiento Topográfico

El tipo de método utilizado para realizar el levantamiento topográfico fue el GPS.

El sistema GPS presenta un conjunto de técnicas de localización con diversos

niveles de precisión. El procedimiento seguido para llevar a cabo el levantamiento

consistió en posicionarnos en cada punto del terreno en estudio y marcas sus

coordenadas para formar la poligonal a continuación mostrada.

El área de estudio es igual a 1.973 Ha.

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112

IV. ANALISIS Y RESULTADOS

4.1 Cálculos


Densidad Aparente

Datos

Identificación Peso sin suelo

(gr)

Peso con suelo

seco (gr)

Tara 1 48.20 98.1

Tara 2 50.2 101.65

Tara 3 48.30 99.95

Volumen del Cilindro

𝑽𝒄 =𝝅 ∗ 𝑫𝟐 ∗ 𝒉

𝟒

Diámetro = 4.3 cm

Altura = 9.8 cm

𝑽𝒄 =𝝅 ∗ (𝟒. 𝟑)𝟐 ∗ 𝟗. 𝟖

𝟒= 𝟏𝟒𝟐. 𝟑𝟏𝟔 𝒄𝒎𝟑

Cálculos matemáticos

𝑫𝒂 = 𝑾𝒔𝒔

𝑽𝒄

𝑾𝒔𝒔 = (𝟗𝟖. 𝟏 − 𝟒𝟖. 𝟐) + (𝟏𝟎𝟏. 𝟔𝟓 − 𝟓𝟎. 𝟐) + (𝟗𝟗. 𝟗𝟓 − 𝟒𝟖. 𝟑) = 𝟏𝟓𝟎. 𝟐 𝒈𝒓

𝑫𝒂 = 𝟏𝟓𝟑 𝒈𝒓

𝟏𝟒𝟐. 𝟑𝟏𝟔 𝒄𝒎𝟑= 𝟏. 𝟎𝟕𝟓

𝒈𝒓𝒄𝒎𝟑⁄

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113

Densidad Real y Porosidad

Datos Pesos

Pp 114.7 gr

Pp+Ps 132.65gr

P3= Pa+Ps+Pa 370.55 gr

T3 37.2°C

P1=Pp+Pa 362.15gr

T1 29.4°C

Ps = (Pp+Ps) – Pp = 17.95 gr

Dadas las temperaturas se encuentran las densidades d1 y d3.

Densidad 1: d1 a 29.4°C = 0.995896

Densidad 3: d3 a 34.3°C = 0.994325

Densidad real

𝐷𝑟 =0.995896 ∗ 0.994325 ∗ 17.95𝑔𝑟

0.994325(362.15𝑔𝑟 − 114.7𝑔𝑟) − 0.995896(370.55𝑔𝑟 − 17.95𝑔𝑟 − 114.7𝑔𝑟)

=

𝐷𝑟 = 1.949𝑔𝑟

𝑐𝑚3⁄

Porcentaje de poros

Donde: Da: densidad aparente 1.075 𝑔𝑟

𝑐𝑚3⁄

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114

%𝑃 = 1 −1.075

𝑔𝑟𝑐𝑚3⁄

1.949𝑔𝑟

𝑐𝑚3⁄∗ 100 = 44.84%

Textura

Datos

Muestra Lec 40s T° 40s 40s corr Lec 5

hrs

T° 5hrs 5 hr

corr

B1 -0.5 29.1°C -2 31.9°C

Muestra 35 10

B2 -1 29.5°C -2 32°C


Corrección de lecturas

Promedio de los Blancos a los 40s

𝐵1 + 𝐵2

2=

(−0.5) + (−1)

2= −0.75

Promedio de los Blancos a las 5 hrs

𝐵1 + 𝐵2

2=

(−2) + (−2)

2= −2

Corrección de la temperatura

T = 0.3 d pata T° mayor de 20°C

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115

Donde d es la densidad a dicha temperatura determinada por interpolación d para

los 40 seg = 0.9959 y la temperatura es el promedio 29.1+29.5

2= 29.3. Densidad a

las 5 hrs es de 0.993296 y la temperatura promedio es de 31.95.

T 40 seg = 0.3 (0.9959) (29.3-20) = 2.779

T 5 hrs = 0.3 (0.993296) (31.95-20) = 3.561

Corrección de la lectura a los 40 seg

40s = 2 (35 – (-0.75) + 2.779) = 77.058

Corrección de la lectura a las 5 hrs

5 hrs = 2 (10 – (-2) +3.561) = 31.122

Cálculo de la granulometría

% Arena = 1- 0.77058 = 0.2294= 22.94%

% Limo = 77.058 – 31.122 = 45.936

% Arcilla = 31.122

La textura es Franco-arcillosa

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116


Calculo del contenido de humedad

% de Humedad

Datos

Peso de la tara = 21.50gr

Peso de la tara mas suelo húmedo = 61.30gr

Peso de la tara mas suelo seco = 54.7 gr


%𝐻 = (𝑊𝑠ℎ − 𝑡𝑎𝑟𝑎) − (𝑊𝑠𝑠 − 𝑡𝑎𝑟𝑎)

𝑊𝑠𝑠 − 𝑡𝑎𝑟𝑎∗ 100

%𝐻 = (61.30 − 21.50) − (54.7 − 21.50)

54.7 − 21.50∗ 100 = 19.9 %

Capacidad de campo y PMP

Peso Tara = 21.55 gr

Peso Húmedo mas Tara = 76.78 gr

Peso Seco mas tara = 56.95 gr

𝐶𝐶 =(𝑃𝑠ℎ − 𝑃𝑠𝑠)

𝑃𝑠𝑠∗ 100

𝑪𝑪 =(𝟕𝟔. 𝟕𝟖 − 𝟓𝟔. 𝟗𝟓)

𝟓𝟔. 𝟗𝟓 − 𝟐𝟏. 𝟓𝟓∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟗. 𝟐𝟗 %

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117

CC y PMP método por fórmulas

(Bodman y Mahmud):

CC%ps = 0.023 (% arena) + 0.25 (% limo) + 0.61 (% arcilla)

CC = 0.023 (22.94) + 0.25 (45.94) + 0.61 (31.122)= 31

(Máximov):

PMP %ps = 0.001(%arena)+0.12(%limo) +0.57(%arcilla)

PMP %ps = 0.001(22.94)+0.12(45.94) +0.57(31.122) = 23

Velocidad de infiltración

HOJA DE CAMPO PARA VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN

Fecha: 01/11/2013 GPS: 12°4'42'' N, 86°6'9.8'' W

Responsable: Telf: -

Finca: Santa Rita Municipio: Masaya Depto: Masaya

Lote: 01 Área: 1.973 Ha Uso: Sorgo

Hora de inicio: 09:46 am

Hora de final: 11:06 am

Datos de campo

Prueb

a No

Tiempo

(minuto)

Lectura

(cm)

L.

corregida

(cm)

L. parcial

(cm)

L.

acumulad

a (cm)

Vl.

Instantánea

(cm/hrs)

Velocidad

promedio

(cm/hrs)

1 0 0 ---------- -------- -------- ------- ---------

2 5 0.65 ---------- 0.65 0.65 7.8 5.1

3 10 0.85 ---------- 0.2 0.85 2.4 2.1

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118

4 15 1 ---------- 0.15 1 1.8 2.1

5 20 1.2 ---------- 0.2 1.2 2.4 2.1

6 25 1.35 ---------- 0.15 1.35 1.8 1.65

7 35 1.6 ---------- 0.25 1.6 1.5 1.65

8 45 1.9 ---------- 0.3 1.9 1.8 1.8

9 55 2.2 ---------- 0.3 2.2 1.8 1.35

10 65 2.35 ---------- 0.15 2.35 0.9 1.2

11 75 2.6 ---------- 0.25 2.6 1.5 1.95

12 85 2.8 ---------- 0.2 2.8 2.40 2.4

13 95 3 ---------- 0.2 3 2.40 1.95

14 105 32 ---------- 0.25 5.60 1.50 2.245

15 115 33.5 ---------- 0.5 6.10 2.99 --------

Calculo de la lamina acumulada

LA = A*𝑻𝑶𝒃

b=𝒏 (∑ 𝑿𝒊𝒀𝒊)−∑ 𝑿𝒊 ∑ 𝒀𝒊

𝒏 ∑ 𝑿𝒊𝟐−(∑ 𝑿𝒊)𝟐

a=∑ 𝒀𝒊−𝒃 ∑ 𝑿𝒊

𝒏

A= antilog (a)

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119

L. Acum = velocidad de infiltración, expresada en cm To = Tiempo de oportunidad (tiempo de contacto del agua con el suelo) expresado en minutos u horas. a = coeficiente que representa la L.Acum para b = exponente que varía entre 0 y -1.

Lectura Tiempo

(min)

Lamina acumulada

(min) X Y X*Y X2 Y2

1 5 0.650 0.699 -0.187 -0.131 0.489 0.035

2 10 0.850 1.000 -0.071 -0.071 1.000 0.005

3 15 1.000 1.176 0.000 0.000 1.383 0.000

4 20 1.200 1.301 0.079 0.103 1.693 0.006

5 25 1.350 1.398 0.130 0.182 1.954 0.017

6 35 1.600 1.544 0.204 0.315 2.384 0.042

7 45 1.900 1.653 0.279 0.461 2.733 0.078

8 55 2.200 1.740 0.342 0.596 3.029 0.117

9 65 2.350 1.813 0.371 0.673 3.287 0.138

10 75 2.600 1.875 0.415 0.778 3.516 0.172

11 85 2.800 1.929 0.447 0.863 3.723 0.200

12 95 3.000 1.978 0.477 0.944 3.911 0.228

13 105 5.600 2.021 0.748 1.512 4.085 0.560

14 115 6.100 2.061 0.785 1.618 4.246 0.617

Sumatoria 22.189 4.021 7.844 37.433 2.214

Cálculos

𝒃 = 𝟏𝟒 (𝟕. 𝟖𝟒𝟒) − (𝟐𝟐. 𝟏𝟖𝟗 ∗ 𝟒. 𝟎𝟐𝟏)

𝟏𝟒 ∗ (𝟑𝟕. 𝟒𝟑𝟑) − (𝟐𝟐. 𝟏𝟖𝟗)𝟐

𝑏 = 0.546

𝑎 = (4.021) − (0.546 ∗ 22.189)

14

𝑎 = −0.578

𝐴 = 𝑎𝑛𝑡𝑖𝑙𝑜𝑔 (−0.578)

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120

𝐴 = 0.264

𝐿𝐴 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 𝐴 ∗ 𝑇0𝑏

Calculo de la velocidad de infiltración instantánea

VI = A*𝑻𝑶𝒃

b=𝒏 (∑ 𝑿𝒊𝒀𝒊)−∑ 𝑿𝒊 ∑ 𝒀𝒊

𝒏 ∑ 𝑿𝒊𝟐−(∑ 𝑿𝒊)𝟐

a=∑ 𝒀𝒊−𝒃 ∑ 𝑿𝒊

𝒏

A= antilog (a)

Lectura Tiempo

(min)

Lamina acumulada corregida

1 5 0.636

2 10 0.928

3 15 1.158

4 20 1.355

5 25 1.531

6 35 1.839

7 45 2.110

8 55 2.354

9 65 2.579

10 75 2.789

11 85 2.986

12 95 3.173

13 105 3.351

14 115 3.522

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121

Lectura Tiempo

(min)

Velocidad instantanea

(cm/hr) X Y X*Y X2 Y2

1 5 7.800 0.699 0.892 0.624 0.489 0.796

2 10 2.400 1.000 0.380 0.380 1.000 0.145

3 15 1.800 1.176 0.255 0.300 1.383 0.065

4 20 2.400 1.301 0.380 0.495 1.693 0.145

5 25 1.800 1.398 0.255 0.357 1.954 0.065

6 35 1.500 1.544 0.176 0.272 2.384 0.031

7 45 1.800 1.653 0.255 0.422 2.733 0.065

8 55 1.800 1.740 0.255 0.444 3.029 0.065

9 65 0.900 1.813 -0.046 -0.083 3.287 0.002

10 75 1.500 1.875 0.176 0.330 3.516 0.031

11 85 2.400 1.929 0.380 0.734 3.723 0.145

12 95 2.400 1.978 0.380 0.752 3.911 0.145

13 105 1.500 2.021 0.176 0.356 4.085 0.031

14 115 2.990 2.061 0.476 0.980 4.246 0.226

Sumatoria 22.189 4.392 6.363 37.433 1.956

b = -0.264188

A= 5.4

Lectura Tiempo

(min)

Velocidad Ins.

Corregida

1 5 3.530

2 10 2.939

3 15 2.640

4 20 2.447

5 25 2.307

6 35 2.111

7 45 1.975

8 55 1.873

9 65 1.792

10 75 1.726

11 85 1.670

12 95 1.621

13 105 1.579

UNI ING. AGRICOLA

122

14 115 1.542

Velocidad de infiltración = 15.42 mm/hr (moderadamente lenta)

4.1.3 Propiedades químicas

pH y Conductividad Eléctrica

PH (no requiere cálculos por los que valor leído del instrumento usado es el valor

correspondiente a la muestra)

Datos

Muestra : 1

Ph: 6.37

Conductancia: 47.2 μs/cm

Conductividad Eléctrica

Datos

Patron Valor de conductancia

147 0.677

1413 0.836

12.88 0.811

Conductividad eléctrica

𝐾 =0.677 + 0.836 + 0.811

3= 0.774

𝐶𝐸 = 𝐾 ∗ 𝐶

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123

𝐶𝐸 = 0.774 ∗ 47.2 = 36.53 𝜇𝑠/𝑐𝑚


Metodo blanney-criddle

Datos Meteorológicos: Estación Aeropuerto. (Anexo ), Área: 1.973 Ha , 2.79 mz

Cultivo: Sandia Ciclo Vegetativo: 140 dias

Meses del periodo vegetativo: 5

Fecha de siembra: 1 Dic Fecha de cosecha: 30 abril

Latitud: 12°4'42'' N

Mes Duracion Temp C°

T+7.8 / 21.8 P % F Kt Eto Kc Et Et'

Et acumulada

Dic 1 25.9 2.00458716 8.051 16.1389 1.0462 16.8850 0.53 8.9491 7.1669 0

Ene 1 26.1 2.01376147 7.4243 14.9508 1.0525 15.7351 0.7213 11.3497 9.0895 7.6054

Feb 1 26.8 2.04587156 8.4417 17.2706 1.0743 18.5531 0.81144 15.0548 12.0567 16.6949

Mar 1 28 2.10091743 8.3991 17.6458 1.1116 19.6157 0.72432 14.2080 11.3786 28.7516

Abr 1 29 2.14678899 8.0085 17.1926 1.1428 19.6472 0.65 12.7707 10.2275 40.1302

Sumatoria 83.1987 62.3322 50.3577

K' = 0.7492

KG = 0.6

J = 0.8009

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124

Método del tanque Evaporímetro tipo A






MES

Radio del cultivo

EV mm/dia V. viento HR Kt Eto Kc Etc Etc acumulada

Dic 1000 8.32857143 2.3 73 0.85 7.07928571 0.53 3.75202143 3.75202143

Ene 1000 6.64516129 2.9 69 0.85 5.6483871 0.7213 4.07418161 7.82620304

Feb 1000 7.97142857 3.2 65 0.85 6.77571429 0.81144 5.4980856 13.3242886

Mar 1000 9.50333333 3.3 64 0.85 8.07783333 0.72432 5.85093624 19.1752249

Abr 1000 8.99354839 3.2 63 0.85 7.64451613 0.65 4.96893548 24.1441604

Penman-Monteith FAO

Mes Temp Min Temp Max Humedad Viento Insolación Rad ETo Eto acumulada

°C °C % km/día horas MJ/m²/día mm/día mm/dia

Diciembre 20.8 31.7 73 149 7.6 17.6 3.96 3.96

Enero 20.5 32.1 69 190 8.1 18.8 4.5 8.46

Febrero 20.9 33 65 207 8.8 21.2 5.26 13.72

Marzo 21.8 34.2 64 214 9.2 23.2 5.88 19.6

Abril 23 35.1 63 207 8.7 22.9 6.05 25.65

UNI ING. AGRICOLA

125

4.2 Análisis


La densidad aparente de este suelo cumple con el rango de un suelo ligero no

compactado el cual es apto para uso agrícola. El suelo analizado presenta una

densidad real que según la teoría cuenta con la presencia de yeso o contenido de

materia orgánica (suelos con densidad menor a 2.65) en lo que se refiere a la

porosidad el porcentaje determinado representa bajo contenido de poros

presentes en el suelo. El suelo analizado posee una textura franco arcillosa, un

tipo de textura muy favorable para el uso agrícola ya que posee muy buena

estructura no tiene problemas de infiltración y contiene nutrientes procedentes de

la arcilla.


La capacidad de campo encontrada con el método del embudo resulta ser un valor

alto, mientras que con el método de fórmulas se encuentra una CC más baja,

ambos métodos son confiables. La velocidad de infiltración instantánea desciende

con forme avanza el tiempo demostrando un comportamiento normal con una

tendencia a acercarse a la velocidad de infiltración base en la que la variación de

la velocidad es poca y el valor se mantiene casi constante. Esto ocurre luego de

dos horas iniciada la prueba donde se interrumpió la prueba, se puede decir que

de haberse continuado la prueba en poco tiempo el valor de VI se hubiera vuelto

constante.

La lamina acumula avanza con forme lo hace el tiempo acercándose cada vez

más al valor de Hr en la que la lámina acumulada es igual a la profundidad de

estudio.

La velocidad de infiltración que tiende a ser constante es moderadamente lenta.

UNI ING. AGRICOLA

126

4.2.3 Propiedades químicas

Según los resultados obtenidos de la muestra el pH es de 6.37 lo cual indica que

es un suelo ligeramente ácido y muy cercano al valor neutro lo cual indica que a

este suelo se pueden adaptar muchos tipos de cultivos sin verse afectados.

La conductividad eléctrica obtenida es de 47.2 μs/cm lo cual está bajo el nivel

tolerable de salinidad lo cual causa un efecto nulo sobre los cultivos.


Para el cálculo de la evapotranspiración se utilizaron 3 métodos los cuales dieron

resultados diferentes, siendo el mas confiable el método de Penman-Monteith

modificado por la FAO, ya que en este método intervienen mas variables y su

aplicación se llevo a cabo mediante el software cropwat. Mediante este método se

calculo la Eto utilizada para los requerimientos de riego.

4.3 Presentación de los Resultados

Propiedades Físicas

Propiedad Unidades Resultado

Densidad aparente gr/cm3 1.075

Densidad Real gr/cm3 1.949

Porosidad Porcentaje 44.84

Textura --------------- Franco-arcillosa

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127

Propiedades Hidrofísicas


Capacidad de campo Porcentaje 31

PMP Porcentaje 23

Contenido de humedad Porcentaje 19.9

Velocidad de infiltración mm/hr 15.42

Propiedades químicas


pH Adimensional 6.37

Conductividad eléctrica μs/cm 47.2

Evapotranspiración

Blanney-Criddle

Mes Duracion Temp C°

T+7.8 / 21.8 P % F Kt Eto Kc Et Et'

Et acumulada

Dic 1 25.9 2.00458716 8.051 16.1389 1.0462 16.8850 0.53 8.9491 7.1669 0

Ene 1 26.1 2.01376147 7.4243 14.9508 1.0525 15.7351 0.7213 11.3497 9.0895 7.6054

Feb 1 26.8 2.04587156 8.4417 17.2706 1.0743 18.5531 0.81144 15.0548 12.0567 16.6949

Mar 1 28 2.10091743 8.3991 17.6458 1.1116 19.6157 0.72432 14.2080 11.3786 28.7516

Abr 1 29 2.14678899 8.0085 17.1926 1.1428 19.6472 0.65 12.7707 10.2275 40.1302

Sumatoria 83.1987 62.3322 50.3577

Tanque Evaporimetor Tipo A

MES

Radio del cultivo

EV mm/dia V. viento HR Kt Eto Kc Etc Etc acumulada

Dic 1000 8.32857143 2.3 73 0.85 7.07928571 0.53 3.75202143 3.75202143

Ene 1000 6.64516129 2.9 69 0.85 5.6483871 0.7213 4.07418161 7.82620304

Feb 1000 7.97142857 3.2 65 0.85 6.77571429 0.81144 5.4980856 13.3242886

Mar 1000 9.50333333 3.3 64 0.85 8.07783333 0.72432 5.85093624 19.1752249

Abr 1000 8.99354839 3.2 63 0.85 7.64451613 0.65 4.96893548 24.1441604

Penman-Monteith

UNI ING. AGRICOLA

128

Mes Temp Min Temp Max Humedad Viento Insolación Rad ETo Eto acumulada

°C °C % km/día horas MJ/m²/día mm/día mm/dia

Diciembre 20.8 31.7 73 149 7.6 17.6 3.96 3.96

Enero 20.5 32.1 69 190 8.1 18.8 4.5 8.46

Febrero 20.9 33 65 207 8.8 21.2 5.26 13.72

Marzo 21.8 34.2 64 214 9.2 23.2 5.88 19.6

Abril 23 35.1 63 207 8.7 22.9 6.05 25.65

Perfil Morfológico

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129

Datos generales

Departamento: Masaya Municipio: Masaya

Finca: Santa Rita Propietario: Carlos Navarro Uso: Agrícola

Vegetación: Abundante Pendiente: ----------- Erosión:--------- Pedregosidad:----------------

N° Hz Prof. (cm) Espesor Color Moteados Textura Estructura

1 A 0-45 45 Café oscuro No Franco arcilloso Sub-angular

2 B 45-80 35 Café claro No -------- -------------

3 C 80-100 20 Amarillento No -------- -------------

Profundidad Efectiva: 90 cm

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130

4.4 Calculo de Requerimiento de Riego






La Eto utilizada y la precipitación efectiva se obtuvieron mediante el software

cropwat.

Requerimiento de riego = Evapotranspiración real – precipitación efectiva

Mes Eto (cm) Kc Et (cm) Et acumulada (cm) Prec. Efec (cm) R. riego (cm)

R.riego acum.

Diciembre 12.276 0.53 6.50628 6.50628 0.86 5.64628 5.64628

Enero 13.95 0.72 10.044 16.55028 0.37 9.674 15.32028

Febrero 14.728 0.81 11.92968 28.47996 0.24 11.68968 27.00996

Marzo 17.64 0.72 12.7008 41.18076 0.36 12.3408 39.35076

Abril 18.76 0.65 12.194 53.37476 1.45 10.744 50.09476

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131

4.5 Grafico Rr vs Et

4.6 Programación de riego por el método grafico

Datos

CC PMP Da Prof. La

31 23 1.075 0.45 3.87

31 23 1.075 0.80 3.01

LA = 6.88 cm

Lamina en el estrato = 6.88 cm

Se considera un consumo del 50 %

Lr = 6.88 * 0.5 = 3.44

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132

Lr inicial = R acum. – La

Lr inicial = 50.09 – 6.88 = 43.21

𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 = 𝐿𝑟𝑖

𝐿𝑟

𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 = 43.21

3.44

𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜 = 12.56

𝐿𝑟 = 𝐿𝑟𝑖

𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑖𝑒𝑔𝑜𝑠

𝐿𝑟 = 43.21

13= 3.32

Régimen de riego

Riego Lr Fecha Intervalo

1 3.324 21-dic 0

2 6.648 04-ene 14

3 9.972 14-ene 10

4 13.296 24-ene 10

5 16.62 03-feb 10

6 19.944 12-feb 9

7 23.268 20-feb 8

8 26.592 27-feb 7

9 29.916 07-mar 8

10 33.24 15-mar 8

11 36.564 24-mar 9

12 39.888 01-abr 8

13 43.212 08-abr 7

Ver gráfico en anexos.

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133

4.7 Programación de riego método analítico

Mes Lamina Alm R.riego diario Periodo M Ciclo vege

Consumo en consumo consumo consumo Riego N° Intervalo R Lamina de Almacen

el peri acumulado permisible acum. Total dias reposicion Final

Dic 1 6.88 6.88

Dic 6.88 0.182 19 19 3.44 3.44 3.44 3.44 2 19 3.44 6.88

Dic 6.88 0.182 12 31 2.184 2.184 3.44 2.184 4.696

Ene 4.696 0.312 11 42 3.432 5.616 3.44 12.484 3 27 5.616 6.88

Ene 6.88 0.312 20 62 6.24 6.24 3.44 18.724 4 20 6.24 6.88

Ene 6.88 0.312 2 64 0.624 0.624 3.44 19.348 6.256

Feb 6.256 0.417 15 79 6.255 6.879 3.44 25.6 5 17 6.255 6.88

Feb 6.88 0.417 13 92 5.421 5.421 3.44 31.02 6 13 5.421 6.88

Mar 6.88 0.398 4 96 1.592 1.592 3.44 32.612 5.288

Mar 5.288 0.398 13 109 5.174 6.766 3.44 37.786 7 17 6.766 6.88

Mar 6.88 0.398 14 125 5.572 5.572 3.44 43.358 8 14 5.572 6.88

Abril 6.88 0.358 3 128 1.074 1.074 3.44 44.432 5.806

Abril 5.806 0.358 16 144 5.73 6.804 3.44 50.162 9 19 6.804 6.88

Abril 6.88 0.358 6 150 2.148 2.148 3.44 52.31 4.732

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V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusiones

La finca santa Rita posee características físicas aptas para agricultura ya que la

densidad aparente y la porosidad demuestran que es un suelo no compactado con

una buena estructura y la textura franco-arcillosa es una de las mas favorables

para establecer cualquier tipo de cultivo. El pH y CE también se mantiene en

rangos muy favorables para establecer cualquier cultivo.

La finca santa Rita posee una capacidad de campo baja lo cual no es favorable ya

que el suelo retiene una lámina menor en cuanto a la velocidad de infiltración es

moderadamente lente lo cual favorece a que se utilice un método de riego

localizado.

Para encontrar la evapotranspiración utilizada en el cálculo del requerimiento de

riego se utilizaron 3 métodos obteniendo resultados más confiables del método

Penman-Monteih. En cuanto al cálculo de el régimen de riego se utilizó el método

grafico y el analítico obteniendo resultados muy similares en ambos métodos.

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5.2 Recomendaciones

En base a los resultados obtenidos en el ensayo y el análisis de los mismos,

hacemos las siguientes recomendaciones:

1. Se recomienda realizar un laboreo apropiado del suelo para no alterar las buenas características físicas que posee este suelo, es decir evitar la compactación.

2. Se recomienda hacer un manejo adecuado de fertilizantes y fungicidas para evitar alterar características como el pH que en este suelo se conserva en un buen rango.

3. Se recomienda hacer un buen manejo los lavados del suelo para no aumentar la salinidad y mantener un buen rango de la CE.

4. Se recomienda aplicar un tipo de riego localizado como riego por goteo ya que es favorecido por una velocidad de infiltración lenta y por el tipo de cultivo debido a que la sandía no tolera suelos demasiados anegados.

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VI. Bibliografía

Aparicio Mijares F. J. (1999). Fundamentos de Hidrología de Superficie. Mexico :

Ed. Limusa 303P.

Barbosa, H. (9 de Noviembre de 2013). © Monografias.com S.A. Obtenido de

http://www.monografias.com/trabajos65/propiedades-suelo/propiedades-

suelo2.shtml

Villalaz, Carlos Crespo;. (2004). Mecánica de suelos y cimentaciones. Editorial

Limusa.

Wikipedia. (9 de Noviembre de 2013). Wikipedia®. Obtenido de

http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_de_infiltraci%C3%B3n

MAGFOR-IICA-JICA. 2004. Cadena Agroindustrial del Melón. Nicaragua.

Ministerio de Ambiente y Medio Rural y Marino de España (2008).

Salmerón y García. 1994. Fertilidad y Fertilización del Suelo. Universidad Nacional

Agraria, Managua, Nicaragua. 5p.

Pizarro, F. 1996. Riego Localizado de Alta Frecuencia (RLAF): Goteo,

Microaspersión, Exudación. 3ra Edición. Mundi – Prensa. Madrid, España. P. 513.

VII. ANEXOS

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