Mapping-by-sequencing through BSR-Seq

En los sistemas de riego por microirrigación, donde el agua se aporta, gota a gota o pulverizada, a partir de un punto de emisión; ésta se desplaza por el suelo en función de las condiciones del sistema de aplicación y de las propiedades físico- químicas del entorno. Un aspecto de gran interés y utilidad de ese desplazamiento consiste en conocer el movimiento horizontal y vertical del frente de avance húmedo. En el supuesto de emplear irrigadores que utilicen el aire como medio de propagación del agua (microaspersores, microdifusores), la cuestión del desplazamiento lateral puede resolverse fácilmente midiendo, a nivel de superficie del suelo, el área mojada o, incluso, tomando el radio mojado que indica el fabricante, para cada modelo, en su catálogo. Para irrigadores que pulverizan el agua, el movimiento horizontal adicional suele ser poco importante. Por el contrario, en el caso de usar irrigadores que utilicen el propio suelo como medio de propagación del agua (goteros, cintas, etc), el movimiento lateral suele ser más amplio y dificultoso de evaluar.

Se denomina “Volumen de Suelo Húmedo (VSH)” a todo aquel suelo humedecido, mediante un sistema de microirrigación, que ocupa un determinado volumen dentro de los límites definidos por el frente de avance del agua (Roth, 1983; Esteve, 1986; Hernández et al., 1987; Rodrigo et al., 1992; Gispert y García, 1994a; Zur, 1996). Bastantes estudios sobre este tema definen el mismo concepto con el nombre genérico de „bulbo húmedo‟ (Pizarro, 1987; Conesa, 1988; Fuentes y Cruz, 1990), por la similitud que puede tener este desplazamiento con la forma que adopta un órgano subterráneo de reserva de algunas plantas hortícolas (p.e. cebolla). En este sentido y en contra de este criterio es necesario indicar que no siempre el desplazamiento del frente de humedad adopta una disposición „bulbosa‟, por las variadas circunstancias de entorno y las propias condiciones anisotrópicas del suelo. Se considera más oportuno, por tanto, utilizar una definición que permite contemplar una mayor amplitud de disposiciones del frente de humedad como es el concepto de volumen de suelo húmedo (VSH).

Mientras en los sistemas de riego convencionales por inundación o gravedad predomina el movimiento vertical hacia abajo, debido a la acción gravitatoria, cuando el agua es aplicada desde un origen puntual (gotero) entran en juego, además, los mecanismos que gobiernan el flujo horizontal, por los cuales los volúmenes húmedos tenderán a adoptar formas diversas según las características de entorno. Para entender ese flujo horizontal, que le diferencia de los sistemas convencionales, es necesario definir la „pluviometría‟ de un sistema de microirrigación de forma

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similar a la de un sistema de aspersión. La pluviometría (mm/hora) sería el resultado de dividir el caudal del irrigador (l/h) por la superficie sobre la que cae la gota (m2). Aunque los irrigadores suelen arrojar pequeños caudales; cuando el agua empieza a fluir, el caudal del irrigador (l/h) cae sobre una superficie pequeña (m2), dando lugar a una pluviometría (mm/h) que, muchas veces, supera la velocidad de infiltración (i) del propio suelo. En estas circunstancias va aumentando, en cambio, la conductividad hidráulica (Kh) y la permeabilidad del suelo, generando un mayor desplazamiento horizontal respecto al vertical, mientras la diferencia de potencial hídrico, entre puntos próximos, por la saturación generada, es prácticamente inexistente. Todo este proceso comporta un incremento del radio del charco formado y cuando la pluviometría del riego iguala a la velocidad de infiltración, el charco se estabiliza (Bresler, 1978).

Esa zona saturada es el charco, cercano al punto de emisión, el que actúa como emisor (emisor de disco) hacia los poros vecinos, cuya humedad es menor. El potencial de esta zona vecina, no saturada, está influida por el potencial gravimétrico (ΨG) y el mátrico (ΨM). En estas circunstancias, si el contenido de agua es bajo, el ΨM tiene una magnitud muy superior (en valor absoluto) respecto al ΨG. La acción combinada de las fuerzas mátricas y gravimétricas, en función de su dominancia, origina la forma característica del volumen húmedo (Esteve, 1986; Rodrigo et al., 1992, Artigao y Guardado, 1993).

A medida que aumenta la distancia al irrigador transcurre más tiempo para que comience el flujo, si bien al principio es más rápido (efecto del charco) y posteriormente más lento. Con el mismo retraso se van alcanzando los valores de flujos estables al alcanzar el punto de saturación. A medida que aumenta la distancia al irrigador el valor inicial del flujo es más bajo, como consecuencia de que se parte de una humedad inicial superior del suelo y que este efecto disminuye con la distancia al irrigador (Hernández et al., 1987).

El trabajo de Roth (1983) indica la existencia de una alta correlación entre el volumen de agua total aplicado y el volumen de suelo húmedo. Este aspecto fue analizado mediante un estudio de regresión del VSH obtenido según el agua total aportada por los diferentes caudales de todos los irrigadores utilizados.

Los valores correspondientes a todos los VSH cumplieron la siguiente ecuación de regresión:

Y = a X b

...

a y b Constantes determinadas desde la regresión. Y Volumen de suelo húmedo (VSH)

Los resultados de este estudio, al considerar de forma global todos los irrigadores, indicaron una alta correlación (R = 0.995), con un exponente b de 0.994 lo cual indica una relación lineal entre VSH y volumen de agua total aplicada.

La relación entre el VSH y el máximo desplazamiento lateral del frente húmedo también fue determinado.El coeficiente de regresión obtenido en este caso fue de 0.985. Para pequeños volúmenes de agua aplicada, la forma del VSH fue hemisférica y con mayor volumen de agua la forma se hizo elipsoidal. El exponente b dio un valor medio de 0.3333 en el primer caso (forma hemisférica) y de 0.30 en el segundo caso (forma elipsoidal).

El mismo análisis de regresión fue realizado entre el movimiento lateral y la profundidad para cada tipo de irrigador y todos ellos combinados. El estudio muestra que el VSH empezó como una hemisfera pero que se fue haciendo más elipsoidal a medida que se aplicaron mayores cantidades de agua.

Respecto al contenido de humedad, el mismo autor indica una serie de consideraciones sobre el movimiento del frente de humedad, a partir de un punto de irrigación, tales como:

El contenido de humedad dentro del VSH se aproxima al punto de capacidad de campo.

A medida que aumenta el caudal aplicado, también aumenta el contenido de humedad del suelo. Ese contenido de humedad, alcanzado con caudales más pequeños, se hace similar al obtenido con caudales mayores; cuando el volumen total de agua aportado es el mismo y transcurre un similar período de redistribución.

Las fuerzas adsorbentes y capilares dominan el movimiento del avance de la humedad, porque el agua se aplica a bajos caudales de tal manera que los grandes capilares afectados por la gravedad no conducen agua.

Todas estas consideraciones, de cumplirse, pueden proporcionar los principios necesarios para desarrollar un proceso simple que permite predecir tanto el movimiento lateral como el vertical del VSH.

3.2 Influencia del medio en la forma del VSH

Hasta el momento se han presentado algunos de aquellos aspectos, fundamentales, de física de suelos que aportan información y permiten entender mejor el porqué de la formación y avance del frente húmedo.

En un medio definido, sin embargo, la forma y dimensiones del VSH dependen, ante todo, de las propiedades y características del perfil físico del suelo, entre ellas textura, estructura, porosidad, homogeneidad, conductividad hidráulica, capacidad de infiltración, etc., para cada uno de los horizontes o capas, ya que el grado de estratificación que presenta el perfil es de gran importancia en el movimiento del agua y, a veces, esto debe evaluarse en la profundidad explorada por las raíces.