Influencia del medio en la forma del VSH

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.

20

En los suelos de textura fina (arcillosos), la velocidad de infiltración es menor que en los de textura gruesa (arenosos), lo que hace que el radio del charco sea mayor. Por este motivo el VSH se extiende más en sentido horizontal que vertical. El mayor porcentaje de microporos de los suelos de textura fina hace que el potencial mátrico (ΨM) domine sobre el potencial gravimétrico (ΨG) a diferencia de los suelos de textura gruesa y, en consecuencia, la redistribución horizontal es más intensa en aquellos.

Si el suelo presenta estratos u horizontes con distintas características físicas, como suele suceder, ello afecta al flujo y a la retención del agua y trae consigo variadas formas y características del VSH.

Cuando el frente de humedad alcanza un horizonte distinto, este, inicialmente, actúa como una barrera al avance del agua. Pizarro (1987), a partir de tres situaciones distintas (Horizonte arenoso, arcilloso y pedregoso), indica sendos comportamientos del frente de humedad y del VSH.

Dado un suelo determinado, con un perfil físico establecido, la forma y dimensiones del VSH, desde un irrigador, dependerá de dos factores adicionales: volumen de agua aplicado y caudal del emisor. Asimismo, si existe pendiente, la configuración de los volúmenes húmedos puede variar notablemente debido a que el movimiento vertical del agua no será perpendicular a la superficie del terreno, ni el movimiento horizontal será paralelo a la misma. El resultado final será una pérdida de la simetría respecto a la vertical del emisor con que se representa el VSH, en la dirección de la pendiente y debido a la fuerza de la gravedad. La influencia de las características del perfil físico del suelo, el volumen de agua aplicado, el caudal del emisor, el contenido de agua presente en el suelo al inicio de la irrigación y la topografía son puestos de manifiesto en diversos trabajos (Roth, 1974; Goldberg et al., 1976; Farsi, 1979 y Madrid, 1991).

Algunos de los trabajos inciden, además de los aspectos anteriores, en el nivel de humedad inicial, nivel de la capa freática y temperatura del suelo (Madrid, 1991).

El nivel inicial de humedad del suelo tiene una importancia capital en la forma y desarrollo del VSH. Así pues, un estudio de Bauters et al. (2000) indica que a medida que el suelo es más seco, el frente de avance húmedo adopta formas más irregulares y angulosas siendo, en cambio, de forma más redondeada cuando el contenido de humedad inicial del suelo es más elevado. Si el contenido de humedad inicial del suelo va siendo superior, una aportación constante de un determinado caudal, genera una mayor amplitud y una menor profundidad en el avance del frente húmedo. Por el contrario, si el suelo posee escasa humedad inicial, la velocidad de avance es más rápida, haciéndose esta más lenta a medida que aumenta el contenido inicial.

También se ha observado una clara relación lineal inversa entre el contenido de humedad medido en un suelo y su temperatura, de tal manera que a un aumento en el porcentaje de humedad le corresponde una reducción de la temperatura i viceversa (Persson y Berndtson, 1998).

Para varios caudales y distintos suelos, el desplazamiento horizontal y vertical del frente de humedad crecen de forma más rápida al principio y de forma más atenuada a medida que aumenta el tiempo de riego (Gispert y García, 1994b, 1997 y 1999).

Angelakis et al. (1993) en dos tipos texturales de suelo (marga arcillosa y arenosa) y aplicando distintos caudales (2.1 l/h, 7.8 l/h, 9 l/h y 12.30 l/h) observaron, también, que a mayor caudal se producía mayor avance horizontal que vertical.

La mayoría de estas investigaciones se han desarrollado en condiciones naturales, mediante lo que se conoce, comúnmente, como prueba de campo.