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UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA, INFILTRACIÓN DE AGUA EN EL SUELO Y CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA
Caracterización de suelo en campo
1
Resumen—Para determinar las potencialidades y
limitaciones de los suelos es necesario identificar
las características y cualidades edáficas y del
ambiente que lo rodea, con el propósito de conocer
o determinar si éste presenta características
químicas, físicas, biológicas y morfológicas que
garanticen el desarrollo normal de los cultivos. En
este artículo se explica cómo medir a nivel de
campo dichas características mediante la prueba de
infiltración.
Abstract- To determine the potential and
limitations of soils is necessary to identify the
characteristics and soil qualities and the
surrounding environment, in order to know or
determine if it has chemical, physical, biological
and morphological characteristics which ensure
normal crop development. This article explains how
to measure these field-level features by infiltration
test.
I. INTRODUCCIÓN
Las características del suelo y del ambiente que lo
rodea (Textura, estructura, color, drenaje, clima,
vegetación natural, material parental, tipo de
paisaje, relieve, posición geomorfológica,
pendiente, altitud (msnm), drenaje, pedregosidad,
agua superficial, mesa freática, erosión) deben ser
conocidas por el productor agrícola, ya que el
crecimiento y desarrollo de los cultivos y la
cantidad y calidad de las cosechas, están en relación
directa con los nutrimentos y las características de
los suelos.
El rendimiento de un cultivo es afectado por
diversos factores, entre los que ocupa un lugar
importante la disponibilidad de los nutrimentos
esenciales para las plantas en el suelo. Cuando estos
nutrimentos no están en cantidades adecuadas, hay
necesidad de adicionar fertilizantes químicos o
enmiendas para suplir las necesidades y corregir
condiciones adversas.
La humedad del suelo es muy dinámica y
depende del clima, vegetación, profundidad del
suelo, y de las características y condiciones físicas
del perfil. Se entiende por humedad del suelo a la
masa de agua contenida por unidad de masa de
sólidos del suelo.
El suelo se comporta como un depósito, al cual se
le puede determinar la cantidad de agua almacenada
en un cualquier momento, La humedad del suelo
influye en muchas propiedades físicas, tales como la
densidad aparente, espacio poroso, compactación,
penetrabilidad, resistencia al corte, consistencia,
succión total de agua y color del suelo, siendo vital
para la determinación de riego de un cultivo.
La humedad es de gran importancia debido a que
el agua constituye un factor determinante en la
formación, conservación, fertilidad y productividad
del mismo, así como para la germinación,
crecimiento y desarrollo de las plantas cultivadas.
Para la determinación de contenido de agua en el
suelo se realizó por el método directo del
microondas.
INFORME DE LABORATORIO DE SUELO
Yenny Fernanda Devia Rodríguez, Francy Carolina Quiguanas, Camilo Andrés Restrepo Ramírez.
Programa ingeniería agrícola
Universidad Surcolombiana
PRUEBA DE INFILTRACIÓN Y CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA
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Caracterización de suelo en campo
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El suelo es la base para el establecimiento de
cualquier proyecto agrícola, pecuario, forestal o de
construcciones civiles. Como ingenieros antes de
acceder a cualquier actividad es necesario conocer a
fondo las características físicas y químicas del
suelo, para ello son tan importantes las muestras
representativas.
El proyecto de la variabilidad de las propiedades
del suelo se llevó a cabo en la finca Villa Lavi en el
lote de la estación climatológica, presenta un suelo
arenoso franco (AF).
II. OBJETIVO.
Dar a conocer las referidas técnicas que, al
ser aplicadas en campo, proporcionan
información de gran utilidad para el
agricultor.
III. MATERIALES
PRUEBA DE INFILTRACIÓN
Juego de cilindros infiltrómetro de acero o
fierro galvanizado de 2mm de espesor, de 30
a 40cm de diámetro, para el cilindro interior
y exterior respectivamente y unos 40cm de
altura.
Una plancha metálica o tablones de madera.
Una cinta métrica o regala graduada.
Cinta adhesiva o ganchos sujetadores de la
regla graduada.
Cronometro.
Comba.
Lamina plástica.
Hoja de registro.
Baldes o latas.
Gancho metálico, medidor del nivel del
agua.
IV. METODOLOGIA.
MÉTODO DEL CILINDRO INFILTROMETRO
Una vez elegido el lugar donde se efectuaran las
pruebas, se procederá a:
· Instalación de los cilindros
a. Introducir el cilindro exterior en el lugar
seleccionado, mediante el uso de una comba,
golpeando la plancha metálica que se ha colocado
sobre el cilindro. El cilindro se debe introducir hasta
unos 5 cm aproximadamente, luego se introduce el
cilindro interior unos 10 cm.
b. La introducción de los cilindros debe efectuarse
verticalmente a fin de evitar que se alteren
significativamente las condiciones de la superficie
del suelo. Una vez instalados los cilindros, se
remueve con cuidado del suelo, que se encuentra
adyacente a las paredes de estos y se coloca la regla
graduada, fijándola adecuadamente en la parte
externa del cilindro interior.
c. Luego se extiende la lámina de plástico sobre la
superficie del suelo, del cilindro interior.
· Llenado de los cilindros
a. Una vez colocado el plástico en el cilindro
interior, se procede a su llenado con agua hasta
aproximadamente una lámina de 10 a 15 cm.
b. El agua debe será aplicada al cilindro exterior, e
inmediatamente al cilindro interior, siendo
preferiblemente que simultáneamente sean llenados,
lo cual requiere que dos personas operen juntas.
Llenado los cilindros, se procede a retirar el plástico
del cilindro interior, para iniciar
inmediatamente las lecturas de la carga de agua.
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c. El agua entre los cilindros es para tratar de anular
la infiltración lateral que pueda presentarse el
cilindro interior y exterior debe de ser
aproximadamente el mismo.
d. En la siguiente figura se muestra la disposición
del equipo para medir la infiltración por el método
de los cilindros infiltrómetro.
· Lectura del nivel del agua
a. Retirado el plástico del cilindro se procede a
efectuar las lecturas del nivel del agua en el cilindro
interior dicho nivel se medirá con el gancho
metálico y la regla graduada previamente colocadas.
b. Las mediciones normalmente continuaran en
intervalo de tiempo determinado, siendo en un
principio 2, 4, 5 minutos pudiéndose alargar
posteriormente 10, 20 minutos la prueba dura dos
horas (en función a la textura).
c. Cuando en los cilindros se ha infiltrado una
lámina alrededor de 5 cm, se procede a llenar
nuevamente procurando alcanzar el mismo nivel
inicial. Esta operación debe ser hecha rápidamente,
para lo cual debe efectuarse una lectura antes e
inmediatamente después del llenado a fin de que el
tiempo transcurrido en esta operación sea
considerado “cero”. La duración no debe ser menor
de dos horas, salvo suelos de textura muy gruesa.
d. En suelos francos y arcillosos, la duración de la
prueba debe ser de 3 a 5 horas. En forma general, se
indica que la duración de la prueba debe ser hasta
que la tasa de infiltración sea sensiblemente
constante.
V. RESULTADOS
PRUEBA DE INFILTRACIÓN N°1
Tiempo Lectura
( min) (cm)
0 17
1 16,5
2 16,2
3 16
4 15,8
5 15,7
10 14,4
15 14
30 13
45 12,1
Fecha: 25-05-2015
Predio: Usco
Textura: Franco-arcilloarenoso
Observador: Grupo de Suelos
Lote: Facultad de Economia
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OBSERVACIONES: Debido a que el día anterior de
realizarse la prueba cayo una precipitación provocando que
el suelo este saturado, por ende la infiltración es lenta.
METODO DEL POZO BARRENADO
Con la ayuda de un barreno se perforo un pozo de 46cm de
profundidad y 8cm de diámetro; se introdujo una cinta
métrica en el pozo con el fin de saber cuántos centímetros
iba bajando el nivel del agua en ciertos intervalos de
tiempo. Antes de empezar a llenar el pozo de agua se notó
que en los primeros 11cm hay presencia de arcillas.
Se llenó el pozo de agua hasta llevarlo al estado de
saturación, se puso a correr el cronometro y se tomaron los
siguientes resultados ilustrados en la siguiente tabla.
Tiempo Lectura (cm) (min.)
0 11
1 19,2
2 21
3 22,5
4 24,3
5 25,1
6 26,2
7 27,3
8 28,2
9 29,3
10 30,1
OBSERVACIONES: textura franco-arcillo arenoso,
estructura subangular, densidad aparente baja, suelo
inestable.
H0= 30,1 Cm
Ht= 11 Cm
r= 8 Cm
t0= 0 Seg
tn= 600 Seg
Conductividad hidráulica (K)
( (
)
(
)
Gráfico de la conductividad hidráulica.
VI. CONCLUSIONES
En el método del pozo barrenado se llega a la
conclusión de que este suelo tiene una lenta
conductividad hidráulica (según el resultado
obtenido)
La infiltración en el pozo barrenado en los
primeros 11cm fue muy rápido, debido a la
alta presencia de rocas en este horizonte.
VII. REFERENCIAS
[1] Custodio, E. y Llamas M. R. 1983 Hidrología
Subterránea Tomo I. Ediciones Omega,
Barcelona, España. 1157 p.
[2] De Santa Olalla Mañas (editor) 1993.
Agronomía del Riego. Ed. MundiPrensa,
Madrid (biblioteca).
[3] Fernández, P.; Luque, J. y Paolini, J. 1971.
Análisis de la infiltración y su aplicación para
diseño se riego en el Valle Inferior del Río
Colorado. Revista Investigaciones
[4] Agropecuarias INTA Serie Clima y Suelo.
Volumen VIII (1):4-29
0
200
400
600
800
0 10 20 30 40
Tíem
po
(se
g)
Lectura (cm)
Conductividad hidraulica
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Caracterización de suelo en campo
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[5] Forsythe, W. 1975. Manual de laboratorio de
Física de Suelos. IICA serie Libros y
[6] Materiales Educativos No 25, San José, Costa
Rica. 212 p.
[7] González, J.M y Jubillar, E.P. Riego por
superficie I y II. Material inédito, Centro
[8] Nacional de Tecnología de Regadíos
(CENTER), IRYDA, España
[9] Grassi C, 1987. Diseño y Operación del Riego
por superficie. Ed. CIDIAT ,Venezuela. 415 p
[10] Villafañe R. 1998. Diseño agronómico del
riego. Fundación Polar. Maracay-Venezuela,
147 p.