Humedad Del Suelo: Cómo Medir Y Controlar Su Nivel
La humedad del suelo es el parámetro crítico en la agricultura. Si hay exceso o déficit de agua, las plantas pueden morir. Al mismo tiempo, el contenido de humedad del suelo depende de muchos factores externos, principalmente las condiciones meteorológicas y los cambios climáticos. Por eso es necesario conocer los métodos más eficaces para medirlo. Desde sensores hasta tecnología satelital, los agricultores disponen de una amplia gama de opciones.
¿Qué Es La Humedad Del Suelo?
Se considera humedad de suelo a la cantidad total de agua que hay en los poros del suelo o en su superficie. Puede expresarse como un porcentaje, agua por peso o volumen, o pulgadas de agua por pie de suelo. La cantidad o porcentaje de humedad del suelo depende de varios factores, como el clima, el tipo de terreno y las plantas que en él habitan.
¿Por Qué La Humedad Del Suelo Tiene Tanta Importancia Para La Agricultura?
La importancia de la humedad para los organismos que viven en el suelo es clave, así como para gestionar el suministro de agua, controlar de forma eficiente las actividades agrícolas y predecir catástrofes naturales. Este parámetro puede señalar una futura inundación o déficit hídrico mejor y antes que otros indicadores.
La humedad del suelo afecta a:
- el contenido de aire, la salinidad y la cantidad de sustancias tóxicas;
- su estructura y espesor;
- la temperatura y capacidad calorífica.
Asimismo, también puede evitar la meteorización y determina la preparación del campo para las labores agrícolas. Todas estas posibilidades demuestran la importancia de hacer una prueba periódica de medición de la humedad en los suelos.
Impacto De La Humedad Del Suelo En El Crecimiento De Las Plantas
La humedad del suelo no sólo indica el contenido de agua en una zona concreta, sino también la salud del campo. Las raíces de las plantas absorben el agua de él, por lo que su estado depende directamente de la cantidad existente en las diversas capas y de la aireación. En definitiva, el efecto de la humedad del suelo para las plantas y su rendimiento es vital.
Factores Que Afectan A La Humedad Del Suelo
La humedad depende de varios indicadores, como la topografía, la vegetación y el clima. Las principales características que determinan la humedad del suelo son:
- Textura: cuanto más fino, más poros tiene y, por tanto, mejor retención de la humedad.
- Estructura: una estructura porosa con un alto nivel de agregación mejora la retención de agua.
- Contenido en materia orgánica: A mayor cantidad de materia orgánica, mayor capacidad de retención de agua.
- Densidad: Cuanto mayor es, menos agua penetra en el interior.
- Temperatura: el contenido de humedad es mayor a temperaturas más bajas.
- Salinidad: cuanto mayor sea el contenido de sal, menos agua podrán absorber las plantas, ya que la sal es un absorbente natural.
- Profundidad: este factor afecta a la cantidad de agua disponible; es decir, cuanto más profundo, más agua y nutrientes pueden obtener las plantas.
¿Cuál Es La Humedad Ideal Del Suelo?
El contenido de humedad óptimo del suelo depende de la capacidad del campo (FC – Field Capacity) y del punto de marchitamiento permanente (PWP – Permanent Wilting Point).
La capacidad del campo indica la cantidad de agua que puede retener la tierra una vez drenado el exceso de humedad. Muestra el equilibrio de agua y aire en los poros de éste. No hay suficiente oxígeno si el porcentaje de humedad es demasiado alto. El punto de marchitamiento permanente refleja el umbral de temperatura por debajo del cual las plantas empiezan a marchitarse y morir, debido a un déficit de humedad en el suelo. Ambos dependen del tipo de suelo, por lo que es fundamental realizar un análisis adecuado para especificar el intervalo óptimo.
Es la diferencia entre el contenido exacto de agua en el suelo y el agua que puede retener.
Además, un indicador importante es el agua total disponible (TAW – Total Available Water), es decir, cuánta de ella pueden obtener las plantas. Es el contraste entre el contenido de humedad del suelo en base a la capacidad del campo y el punto de marchitamiento permanente. Por encima de la capacidad del campo, los cultivos sólo pueden obtenerla durante 1-3 días; por debajo del punto de marchitamiento permanente, los cultivos ya no pueden absorber el agua necesaria. A continuación, se muestra una lista del contenido de humedad estándar del suelo para sus diferentes tipos.
| Textura | Capacidad del campo (%) | Punto de marchitamiento permanente (%) | Agua total disponible (%) |
|---|---|---|---|
| Arenosa | 12 | 5 | 7 |
| Limosa | 18 | 8 | 10 |
| Franco arenosa | 23 | 10 | 13 |
| Marga | 29 | 13 | 16 |
| Franco limosa | 32 | 16 | 16 |
| Franco arcillo arenosa | 38 | 17 | 21 |
| Arcillo arenosa | 34 | 19 | 15 |
| Franco arcillosa | 31 | 19 | 12 |
| Franco arcillo limosa | 30 | 16 | 14 |
| Limo arcillosa | 42 | 21 | 21 |
| Arcillosa | 42 | 23 | 19 |
¿Cómo Medir La Humedad Del Suelo?
Existen varios métodos, que se diferencian en la fuente de datos que se utiliza para ello. En general, se puede destacar la medición gravimétrica (o directa), el análisis mediante sensores de humedad y la teledetección.
Detección Gravimétrica De La Humedad Del Suelo
El método gravimétrico para determinar la humedad del suelo extrae el agua de una muestra mediante evaporación, lavado y una reacción química. La humedad gravimétrica del suelo se calcula midiendo la diferencia entre el peso de la muestra húmeda y seca.
GWC (%) = [(masa de suelo húmedo (g) – masa de suelo seco (g)) / masa de suelo seco (g)] × 100
Análisis De La Humedad De Los Suelos Con Sensores
El tipo de sensor depende de la tecnología utilizada para la medición de la humedad del suelo: del contenido volumétrico de agua (VWC – Volumetric Water Content) o de la tensión del agua del suelo (SWT – Soil Water Tension), también conocida como potencial hídrico del suelo (SWP – Soil Water Potential).
Contenido Volumétrico De Agua (VWC)
El método volumétrico para medir la humedad del suelo (medido en porcentaje) indica el volumen de agua respecto al volumen del suelo. Por ejemplo, 0,30 pulgadas cúbicas de agua por 1 pulgada cúbica de suelo sería un 30%. Se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
VWC (%) = [volumen de agua (in3) / volumen de suelo (in3)] × 100
El cálculo de la humedad en el suelo mediante el VWC se utiliza para calcular el déficit hídrico en el campo. Permite a los agricultores planificar actividades de riego de precisión. En este caso, el déficit hídrico es la relación entre la capacidad general del campo y el contenido volumétrico actual.
Aunque el VWC ayuda a aclarar el equilibrio del agua, el cálculo del potencial hídrico suele ser más útil porque muestra cómo se desplaza desde las capas de la tierra hacia el cultivo. Además, este parámetro es adecuado para especificar si el agua está disponible para los cultivos.
Tensión Del Agua Del Suelo (SWT)
La medición de la tensión del agua del suelo se utiliza para especificar la energía que necesitan los cultivos para obtener dicha agua. La tensión aumenta a medida que disminuye el nivel de humedad. Por el contrario, es muy baja cuando hay mucha agua disponible. Normalmente, la SWT se mide en centibares. Debe afinar constantemente los datos para obtener resultados precisos. Por ejemplo, intente analizar este parámetro cuando aparezcan signos de estrés hídrico para poder regar sus plantas hasta que los indicadores de la tensión de la humedad del suelo vuelvan a la normalidad.
Medición De La Humedad Del Suelo Mediante Teledetección
La ventaja de la teledetección es que es un método para medir la humedad del suelo en zonas mucho más extensas que los métodos convencionales. Además, la tecnología satelital permite generar mapas de alta resolución, que permiten modelizar el rendimiento de los cultivos en zonas concretas del campo y mejorar la eficiencia global de la producción. Dado el constante desarrollo de este campo, el potencial de los datos por satélite no hará sino crecer en el futuro.
Además, la teledetección permite a los agricultores medir el agua en la superficie y en la zona radicular. Es esencial para la gestión del riego en las zonas áridas. A medida que aumenta la resolución espacial y temporal de los satélites, surgen nuevas oportunidades para un control preciso del campo. Así pues, esta tecnología es una solución para las regiones en las que es imposible monitorizar los campos con drones o con los sensores habituales.
EOSDA Crop Monitoring
Gestione sus campos con imágenes de satélite de alta resolución para detectar cambios con mayor precisión y rapidez.
Instrumentos De Medición De Humedad Del Suelo
Puede determinar la cantidad de agua que hay para las plantas con varias herramientas. La elección del equipo para medir la humedad del suelo depende de las características de la zona en particular, aunque estos son los dispositivos más populares.
Tensiómetros. Los tensiómetros para medir la humedad del suelo son, a grandes rasgos, tubos llenos de agua para medir el estrés hídrico. Toman lecturas de la zona radicular de los cultivos. El principal inconveniente es la necesidad de un mantenimiento periódico.
Bloques de yeso (o bloques de resistencia eléctrica). Los bloques de yeso para medir la humedad del suelo son adecuados para una mayor gama de situaciones que los tensiómetros. Sin embargo, su construcción es muy frágil y deben sustituirse periódicamente.
Reflectometría de dominio del tiempo (TDR – Time Domain Reflectometry). El principio de la TDR en la humedad del suelo se basa en enviar una señal eléctrica a través de unas varillas de acero insertadas en la tierra y luego calcular la señal devuelta para analizar el nivel de humedad. Cuanto está seca, la señal se produce más rápidamente cuando está húmeda. Estos sensores permiten obtener rápidamente resultados precisos. Tampoco requieren un mantenimiento regular. Sin embargo, interpretar los datos con ellos es bastante más complicado. Además, se necesita una calibración única para ajustarse a las características de cada tipo.
Plataformas de teledetección. Se trata de un instrumento complejo, apto para medir diversos parámetros. EOSDA Crop Monitoring es una de estas plataformas. Permite conocer la diferencia de humedad del suelo a diferentes profundidades, en la zona radicular y la superficial. De este modo, se puede analizar en detalle este parámetro en una capa individual. Además, EOSDA Crop Monitoring es adecuado para evaluar la importancia de la humedad del suelo para el desarrollo de los cultivos, comparando el cambio en el nivel de agua con diversos índices de vegetación.
Uso De Datos Satelitales Sobre La Humedad Del Suelo Para La Gestión Del Campo
La gestión de la humedad del suelo con monitorización por satélite ayuda a establecer un trabajo práctico en cualquier etapa de crecimiento de la planta.
El Contenido De Humedad Del Suelo Define El Momento Adecuado Para La Siembra
Conocer las condiciones a nivel de campo es fundamental antes de sembrar. La cantidad óptima depende del tipo de cultivo, la región y otros factores externos. Por ejemplo, el maíz y el café sufren con exceso de humedad en el suelo, mientras que el arroz crece bien en zonas húmedas. Si se gestiona un solo campo, calcular el contenido de humedad del suelo óptimo es fácil. Sin embargo, este proceso es complicado y costoso para las grandes cooperativas y empresas agrícolas. EOSDA Crop Monitoring le permite evitar costes elevados y optimizar su trabajo. Así, los usuarios pueden añadir todos sus campos a la cuenta y monitorizar en línea los niveles en cada uno de ellos. También pueden utilizar el Registro de actividad para coordinar las fechas de plantación en cada campo.
Previsión Y Monitorización De Las Sequías
La sequía atmosférica siempre va acompañada de la falta de humedad en los suelos. Esta última se manifiesta en una disminución crítica de los niveles de agua, debido al sobrecalentamiento. Además, la concentración de algunos elementos aumenta hasta niveles tóxicos. La plataforma EOSDA Crop Monitoring puede ayudar a predecir temperaturas extremadamente altas y sequías. Para ello, los usuarios pueden utilizar la previsión meteorológica para los próximos 14 días y los datos históricos, que ayudan a analizar las tendencias de sequía en una región concreta a largo plazo. Con esta información, se puede planificar eficazmente el riego de las zonas en riesgo, manteniendo una humedad del suelo óptima para el crecimiento de las plantas. Para conocer con prontitud los cambios críticos de temperatura, utilice el complemento Riesgo meteorológico para recibir alertas automáticas.
Gestión Del Riego
La función más importante de EOSDA Crop Monitoring es el cálculo del índice de humedad del suelo mediante el índice de vegetación NDMI. Esto le permite identificar áreas encharcadas o áreas del campo donde los cultivos necesitan ser regados.
La detección a tiempo del estrés hídrico ayuda a minimizar las pérdidas en los cultivos. Esta característica puede ahorrar miles de dólares por temporada a los grandes productores agrícolas. La identificación del estrés hídrico en las plantas también es adecuada para las empresas de consultoría agrícola. Esta característica les permite detectar el problema a tiempo e informar a sus clientes.
Por lo tanto, el control y la predicción de la humedad del suelo son esenciales para garantizar el crecimiento óptimo de las plantas. La aplicación precisa de la teledetección a la hora de conocer el contenido de humedad del suelo permite crear las mejores condiciones para el cultivo: dotar al suelo de nutrientes y mantener un equilibrio hídrico óptimo. Las modernas tecnologías de agricultura inteligente permiten automatizar este proceso y aumentar la productividad. Además, EOSDA Crop Monitoring ofrece muchas más posibilidades. Es una eficaz herramienta SIG que puede integrar sus datos en otros productos mediante la API. Por ejemplo, puede crear un mapa virtual con la humedad de los suelos de toda una región. Póngase en contacto con nuestro equipo de ventas para obtener más información sobre las características de nuestro software para sus necesidades. Nuestro equipo de I+D encontrará la mejor solución personalizada para usted si busca una.
Acerca del autor:
Vasyl Cherlinka tiene un doctorado en Biociencias con especialización en edafología y posee más de 30 años de experiencia en este campo. Asistió a la Facultad de Ingeniería en Ucrania y se licenció en Agroquímica, agronomía y edafología en la Universidad Nacional de Chernivtsi. Desde 2018, el Dr. Cherlinka asesora a EOSDA en sus problemas de edafología, agronomía y agroquímica.
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