El agua es un recurso de indudable importancia a nivel mundial. Debido al cambio climático, al desarrollo de zonas urbanas y el consumo de alimentos, cada vez su uso es más preciado.

Si bien hay un registro bien documentado de las temporadas de mayor y menor precipitación a nivel regional; la verdad es que las temporadas son cada vez más erráticas en su duración y cantidad de precipitación.

Es por ello que debemos medir cómo el agua afecta a nuestros cultivos, de manera oportuna y eficiente. Los agricultores, a través de la instalación de estaciones agroclimáticas, pueden medir la tensión del agua en el suelo, la lluvia y otras variables asociadas al efecto del agua en los cultivos. Al medir estas variables, pueden pueden evitar estrés hídrico por déficit o por exceso, pueden racionalizar el uso de fertilizantes, entre otros beneficios.

A continuación, exponemos conceptos claves para entender la importancia de medir la tensión del agua en suelo.

¿Qué es el contenido de agua en el suelo?

El contenido gravimétrico de agua en suelo, es una medida para cuantificar la cantidad de agua en una unidad de suelo. Esta medida se hace a partir de la diferencia entre el suelo húmedo y el suelo secado a 105 °C, conocido como peso seco al horno.

¿Qué es el potencial mátrico del suelo?

En un cultivo, no sólo es importante conocer el contenido porcentual de agua de un suelo, también es importante conocer la energía que posee el agua en el suelo, para conocer si ésta se encuentra disponible o no para el cultivo.

¿Por qué es importante el potencial mátrico del suelo?

El potencial hídrico del suelo es una variable crucial para conocer la cantidad de agua disponible para los cultivos. Ya que no siempre el agua presente en el suelo está disponible para las plantas.

El contenido de agua en el suelo, es dependiente, a su vez, del tipo de textura del suelo y el tipo de cultivo.

¿Qué es el tipo de textura del suelo?

La textura del suelo (como franco, franco arenoso o arcilloso) se refiere a la proporción de partículas del tamaño de arena, limo y arcilla que componen la fracción mineral del suelo. Por ejemplo, el suelo ligero se refiere a un suelo con un alto contenido de arena en relación con la arcilla, mientras que los suelos pesados ​​se componen principalmente de arcilla.

La textura del suelo está determinada por los porcentajes relativos de arena, limo y arcilla en un suelo. Los nombres que describen la textura, como franco arenoso y franco arcilloso, se asignan a los suelos según estos porcentajes.

La textura del suelo se refiere a una mezcla de partículas minerales de varios tamaños (Fig. 1), que determinan la clase de textura de un suelo.

La clase de textura se define por las cantidades relativas de arena (tamaño de partícula de 0,05 a 2 mm), limo (0,002 a 0,05 mm) y arcilla (menos de 0,002 mm) como se ve en el triángulo de la textura a continuación (Fig. 2). A grandes rasgos los suelos están agrupadas en texturas gruesas, medianas y finas. Estas texturas definene luego a que nivel de tensión se debe encontrar el suelo para estar en capacidad de campo.

¿Qué no es considerado textura del suelo?

La materia orgánica y  las partículas que miden más de 2 mm se denominan fragmentos gruesos (guijarros, cantos rodados, piedras y cantos rodados) y no se consideran dentro de las clases de textura, aunque pueden ayudar a definir un tipo de suelo.

¿Para qué sirve conocer la textura del suelo?

Si bien la textura del suelo no es un indicador de la salud del suelo per se, ayuda a interpretar la mayoría de los indicadores de la salud del suelo.

¿Cómo influencia nuestro tipo de cultivo a la agricultura de precisión?

La textura del suelo tiene una gran influencia en la agricultura, ya que influye en la aireación, el movimiento y almacenamiento del agua, la capacidad de retención de nutrientes y la erosionabilidad.

Relación entre la tensión del agua del suelo y el estado del agua del suelo

¿Qué es la tensión del agua en el suelo?

La tensión del agua del suelo (SWT) es la energía (tensión) que deben aplicar las raíces de las plantas para extraer el agua del suelo. La tensión del agua del suelo refleja el estado de humedad del suelo, cuanto mayor sea la tensión, más seco estará el suelo, pero también tiene en cuenta si el agua está o no disponible para la planta.

¿Qué es el estado del agua del suelo?

El estado del agua del suelo (humedad del suelo) juega un papel fundamental en la determinación del potencial de rendimiento de los cultivos. El agua del suelo en la zona de raíces de las plantas debe mantenerse en equilibrio para que las plantas puedan optimizar su transpiración (biomasa/proceso de producción de rendimiento), así como la absorción de agua, nutrientes y micronutrientes.

¿Cómo se relaciona el estado de agua en el suelo y la tensión del agua en suelo?

Dependiendo que tanta humedad haya en el suelo, será más fácil o difícil para las raíces de las plantas de extraer agua. Por ejemplo, cuando el suelo está húmedo, la fuerza requerida para extraer agua es baja, pero cuando el suelo está seco, la fuerza requerida es alta. Para fines de riego, hay cuatro condiciones principales del agua del suelo que se utilizan como guía (Gráfico 3):

• Saturación: cuando la saturación es máxima, los poros del suelo están completamente llenos de agua. SWT = 0 kPa. SWT (soil water tension, o tensión de agua en suelo, en inglés).
• Capacidad de campo: es la cantidad máxima de agua que puede contener el suelo. Cuando llega a su máximo, el exceso de agua se ha drenado y una parte de los poros del suelo se llenan de aire. La fuerza requerida por el sistema radicular de la planta para absorber agua en este estado es muy pequeña.  La tensión de agua en suelo a capacidad de campo cambia de un suelo a otro y depende de muchas características del suelo, particularmente de la textura del suelo. La tensión de agua en suelo, a capacidad de campo varía de ~10 kPa (textura de suelo ligero) a ~35 kPa (textura de suelo pesado).
• Punto de marchitamiento permanente: El suelo ha alcanzado el nivel del agua en el que las plantas ya no pueden extraer agua de él. SWT = 1.500 kPa.
• Activador de riego: El suelo se encuentra en el valor SWT máximo permitido en el que la humedad disponible no limita el desarrollo del cultivo. En este nivel se debe iniciar el riego para evitar el estrés hídrico.

El SWT (La tensión de agua en suelo, en inglés)= variable en función de cada tipo de suelo.

Con base en la relación entre tensión de agua en suelo y el agua del suelo disponible, es posible definir tres rangos de nivel de agua del suelo: saturación, óptimo y estresado. Un ejemplo de esta relación se muestra en el Gráfico 3.

Uso de sensores para medir la tensión de agua en suelo y el estado de agua en suelo

Uno de los principales beneficios del uso de sensores SWT, como los incorporados en las estaciones agroclimáticas de Geocampo, es la capacidad de rastrear los cambios en la humedad del suelo en todo el perfil del suelo.

En el Gráfico 5 se muestra un ejemplo de las lecturas del sensor de la estación agroclimática de Geocampo, en el pico de la demanda de agua del cultivo de maíz. Los sensores de Geocampo, cubren la tensión del agua del suelo dentro de un rango de 0 a 200 kPa. Después de un evento de lluvia, el suelo se humedecerá y el sensor SWT informará lecturas cercanas a 0 kPa. A medida que el agua comienza a ser extraída del suelo por las plantas o comienza a moverse a porciones más profundas del perfil del suelo, el SWT aumenta continuamente hasta que ocurre otro evento de riego o lluvia.

Gracias al uso de la tecnología en la agricultura, podemos mejorar la calidad y cantidad en la producción de cultivos. En Geocampo somos expertos en gestión digital de territorios, agenda una consulta para saber cómo puedes optimizar tus cultivos con la agricultura de precisión.