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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA ESCUELA DE POSGRADO PROGRAMA DE MAESTRÍA EN RIEGO Y DRENAJE FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA Departamento de Recursos Hídricos

PRACTICA DE LABORATORIO “CAPACIDAD DE CAMPO”

DOCENTE

:

ING. Rocío Del Pilar Pastor Jáuregui

ALUMNA

: Anny Shirley Franco Gallo

CURSO

: Sistema agua – suelo – planta avanzado

CICLO

:

I

Lima – Perú 2016

I.

INTRODUCCIÓN Para calcular el agua que aportaremos a un cultivo con el riego, debemos tener en cuenta varios parámetros entre los cuales se encuentra la profundidad radicular que llegan a alcanzar las raíces de un determinado cultivo en su máxima etapa de desarrollo vegetativo, y la cantidad de agua útil o intervalo de humedad disponible, que corresponde teóricamente a la cantidad de agua que está disponible para las plantas en el suelo. Esta última está definida como la diferencia entre dos parámetros de humedad del suelo: la capacidad de campo y el punto de marchites permanente .En la presente práctica de laboratorio se ha determinado el primerade estos dos parámetros (capacidad de campo), para conocer y caracterizar el suelo de acuerdo a la máxima cantidad de agua que puede retener en condiciones naturales de humedad.

II.

MARCO TEORICO: 2.1 LA CAPACIDAD DE CAMPO DE UN SUELO Se denomina Capacidad de Campo a la cantidad de agua humedad que es capaz de retener el suelo luego de saturación o de haber sido mojado abundantemente y después dejado drenar libremente, evitando perdida por evapotranspiración hasta que el potencial hídrico del suelo se estabilice (alrededor de 24 a 48 horas luego de la lluvia o riego). Este contenido de agua está en condiciones para ser utilizada por el cultivo y se define gráficamente como la diferencia entre el Punto de Capacidad de Campo y el Punto de Marchitez Permanente, expresado porcentualmente o en mm de agua disponible.

2.2 PUNTOS DE EQUILIBRIO DE LA HUMEDAD Se consideran dos puntos de equilibrio de humedad en el suelo; uno que representa la máxima capacidad de retención de agua en condiciones de drenaje libre, llamado capacidad de campo, y el otro punto de marchitez permanente, que es el límite inferior de extracción de agua del suelo por parte de las plantas.

Factores que afectan a la infiltración:  Tipo de suelo  Contenido inicial de humedad  Intensidad de la lluvia  Sellado y costra superficial  Aire atrapado  Presencia de horizontes en el suelo  Longitud del periodo de infiltración

III.

MATERIALES Y METODOS

 La práctica se realizó en el campo experimental de la Universidad Nacional Agraria La Molina.

 Se utilizan sobres debidamente pesados y codificados para la toma de muestras.

 Se procede a saturar el suelo con agua, 48 horas antes del ensayo.

 Para el grupo A y B, se tiene dos áreas respectivamente.  Se cubre con un plástico herméticamente el área mojada, para poder evitar las perdidas por Evaporación.  Para este ensayo de capacidad de campo se retira el plástico que lo cubre y se extraen las muestras a 0-30, 30-60, 30-90 cm.

 Es puesta en el sobre codificado y pesada inmediatamente en campo.

 Estas muestras son llevadas al laboratorio de suelos, se colocan en un una estufa a una temperatura de 105°C por 24 horas o 48 horas.

 Posteriormente se pesa la muestra en estado seco, se realiza este procedimiento durante 6 días.

 Los datos obtenidos sirven para calcular el porcentaje de humedad, gravimétrica y para eso se utiliza la siguiente formula: Dónde:

𝜔𝑐𝑐 =

𝑃𝑠ℎ − 𝑃𝑠𝑠 ∗ 100 𝑃𝑠𝑠

Wcc= Humedad gravimétrica Psh= Peso húmedo del suelo en gramos Pss= Peso seco de suelo en gramos



La Capacidad de campo y Punto de marchitez son los límites que definen la necesidad de agua de un cultivo para su óptimo desarrollo. El agua contenida en el suelo entre la capacidad de campo y el punto de marchitez es el agua capaz de absorber el sistema radical del cultivo, por lo que para el cálculo de las necesidades de agua es necesario tener en cuenta estos límites, que varían en función del tipo de suelo entre otros factores.

𝜃𝑃𝑀 =

𝜔𝑐𝑐 1.84

𝜃𝑐𝑐 = 𝜔𝑐𝑐 ∗ 𝜌𝑎

7.– Finalmente graficamos las curvas de retención de humedad tomando en cuenta los valores de porcentaje de humedad de capacidad de campo y Punto de marchitez

Para los datos del grupo 1: Datos:    

Peso del sobre Peso de suelo húmedo Peso del suelo seco Se utilizó la densidad aparente en (g/cm3), que se calculó con la muestra de suelo del mismo lugar, para lo cual se tiene los siguientes valores a distintas profundidades. Para 30 cm 1.67

Para 60 cm 1.55

Para 90 cm 1.56

Se calculó la Humedad Gravimétrica (%C.C.) Según la fórmula:

𝜔𝑐𝑐 = Dónde:

𝑃𝑠ℎ − 𝑃𝑠𝑠 ∗ 100 𝑃𝑠𝑠

Wcc= Humedad gravimétrica Psh= Peso húmedo del suelo en gramos Pss= Peso seco de suelo en gramos

Se calculó la humedad volumétrica (%C.C.)

𝜃𝑐𝑐 = 𝜔𝑐𝑐 ∗ 𝜌𝑎

Se calculó punto de marchitez gravimétrico (%P.M.)

𝜃𝑃𝑀 =

𝜔𝑐𝑐 1.84

Se calculó punto de marchitez Volumétrico (%P.M.) 𝜃𝑃𝑀 =

𝜃𝑐𝑐 1.84

Se realizó los cálculos para los grupos 1 y 2 a profundidades de 30cm, 60cm, y 90 cm

IV.

RESULTADOS: Los datos obtenidos de campo según las muestras son los siguientes: Información general de los datos: -

N° de días : 07 días

-

Toma de muestras luego de 48 horas de haber preparado ( humedecido) el suelo.

-

Peso de sobre (papel) en (gr)

-

Peso del suelo Húmedo (gr)

-

Peso del suelo seco (gr)

-

Densidad Aparente (g/cm3)

-

Humedad Gravimetría (%)

-

Humedad volumétrica (%)

Cuadro de datos que reflejan la capacidad de retención de agua de un suelo por profundidad de (30 , 60 y 90 ) cm. sin problemas de drenaje, después de un riego pesado durante 48 horas, que permitió saturar momentáneamente al suelo. Se

calculó de la Humedad Gravimetría (%). Cuadro N ° 01 CAPACIDAD DE CAMPO A 30 cm PESO DE PAPEL (g)

PESO DE SUELO HUMEDO (g)

PESO DE SUELO SECO (g)

DENSIDAD APARENTE (g/cm 3)

HUMEDAD GRAVIMETRICA (% C.C.)

HUMEDAD VOLUMETRICA (%C.C.)

1

3.6

95.5

79.1

1.67

21.72

36.27

2

3.6

59.3

49.9

1.67

20.30

33.90

3

3.6

94.2

79.1

1.67

20.00

33.40

4

3.6

71.7

61

1.67

18.64

31.13

5

3.6

90

76.4

1.67

18.68

31.20

6

3.6

87

73.9

1.67

18.63

31.11

7

3.4

74.5

63.6

1.67

18.11

30.24

DIA

Cuadro N ° 02 CAPACIDAD DE CAMPO A 60 cm PESO DE PAPEL (g)

PESO DE SUELO HUMEDO (g)

PESO DE SUELO SECO (g)

DENSIDAD APARENTE (g/cm 3)

HUMEDAD GRAVIMETRICA (% C.C.)

HUMEDAD VOLUMETRICA (%C.C.)

1

3.6

76.7

65.1

1.55

18.86

29.23

2

3.4

71.5

61.3

1.55

17.62

27.31

3

3.6

55.4

47.8

1.55

17.19

26.64

4

3.6

73

63

1.55

16.84

26.10

5

3.4

71.5

61.9

1.55

16.41

25.44

6

3.6

101.4

87.5

1.55

16.57

25.68

7

3.4

53.9

46.8

1.55

16.36

25.36

DIA

Cuadro N ° 03 CAPACIDAD DE CAMPO A 90 cm PESO DE PAPEL (g)

PESO DE SUELO HUMEDO (g)

PESO DE SUELO SECO (g)

DENSIDAD APARENTE (g/cm 3)

HUMEDAD GRAVIMETRICA (% C.C.)

HUMEDAD VOLUMETRICA (%C.C.)

1

3.6

39.7

33.8

1.56

19.54

30.48

2

3.6

79.3

69.4

1.56

15.05

23.48

3

3.6

113.2

98.7

1.56

15.25

23.79

4

3.6

58.4

52

1.56

13.22

20.62

5

3.6

51.2

45.7

1.56

13.06

20.37

6

3.6

99

88.1

1.56

12.9

20.12

DIA

Cuadro N ° 04 consolidado de datos, durante la semana. CAPACIDAD DE CAMPO A 30 cm PESO DE PAPEL (g)

PESO DE SUELO HUMEDO (g)

PESO DE SUELO SECO (g)

DENSIDAD APARENTE (g/cm 3)

HUMEDAD GRAVIMETRICA (% C.C.)

HUMEDAD VOLUMETRICA (%C.C.)

1

3.6

95.5

79.1

1.67

21.72

36.27

2

3.6

59.3

49.9

1.67

20.30

33.90

3

3.6

94.2

79.1

1.67

20.00

33.40

4

3.6

71.7

61

1.67

18.64

31.13

5

3.6

90

18.68

31.20

DIA

PESO DE SUELO HUMEDO 74.5 (g)

73.9

7

PESO DE PAPEL (g) 3.4

PESO DE SUELO SECO 63.6(g)

DENSIDAD 1.67 APARENTE 1.673) (g/cm

18.63 HUMEDAD GRAVIMETRICA 18.11 (% C.C.)

31.11 HUMEDAD VOLUMETRICA 30.24 (%C.C.)

1

3.6

76.7

65.1

1.55

18.86

29.23

2

3.4

71.5

61.3

1.55

17.62

27.31

3

3.6

55.4

47.8

1.55

17.19

26.64

4

3.6

73

63

1.55

16.84

26.10

5

3.4

71.5

DIA 6

3.6PAPEL PESO DE (g)

1

DIA 6

3.6

76.4

CAPACIDAD DE CAMPO1.67 A 60 cm

87

CAPACIDAD DE CAMPO A 90 cm

61.9

1.55

16.41

25.44

PESO101.4 DE SUELO HUMEDO (g)

87.5SUELO PESO DE SECO (g) 46.8

DENSIDAD 1.55 APARENTE (g/cm 1.553)

HUMEDAD 16.57 GRAVIMETRICA 16.36 (% C.C.)

HUMEDAD 25.68 VOLUMETRICA 25.36 (%C.C.)

3.6

39.7

33.8

1.56

19.54

30.48

2

3.6

79.3

69.4

1.56

15.05

23.48

3

3.6

113.2

98.7

1.56

15.25

23.79

4

3.6

58.4

52

1.56

13.22

20.62

5

3.6

51.2

45.7

1.56

13.06

20.37

6

3.6

99

88.1

1.56

12.9

20.12

7

3.4

53.9

De donde se representa con un gráfico las curvas de capacidad de campo durante la semana. CAPACIDAD DE CAMPO

HUMEDAD GRAVIMETRICA (%)

24.00 22.00 20.00

Profundidad = 30 cm

18.00 16.00 Profundidad = 60 cm

14.00 12.00

Profundidad = 90 cm

10.00 0

1

2

3

4 DIAS

5

6

7

8

Cuadro resumen de la humedad Gravimétrica a profundidades de: (0 – 30) cm, (30 – 60) cm y (60 – 90)cm del suelo. PROFUNDIDAD

HUMEDAD GRAVIMETRICA (% C.C.)

HUMEDAD VOLUMETRICA (%C.C.)

00 - 30

20.67

34.52

30 - 60

17.17

26.61

60 - 90

14.07

21.94

DISCUSION DE RESULTADOS

 Los valores de la C.C. se expresan en porcentajes de peso de suelo seco. Así, una capacidad de campo para 20.67 % a una profundidad de 0 – 30 cm significa que 100 g de tierra seca retienen 20.67 g de agua.  Los valores de la C.C. se expresan en porcentajes de peso de suelo seco. Así, una capacidad de campo para 17.17 % a una profundidad de 30 – 60 cm significa que 100 g de tierra seca retienen 17.17 g de agua.  Los valores de la C.C. se expresan en porcentajes de peso de suelo seco. Así, una capacidad de campo para 14.07 % a una profundidad de 60 – 90 cm significa que 100 g de tierra seca retienen 14.07 g de agua.

V.

CONCLUSIONES:

 se tuvieron dos pruebas que fueron muestreadas al mismo tiempo y forma. En gabinete se procesó los datos de las pruebas A y B, donde los datos de la prueba B, presentan posibles errores en el peso de la muestra húmeda, al realizar su grafica para poder observar el comportamiento durante la semana muestran inconsistencia y no se asemeja a un comportamiento del suelo en las condiciones que se trabajó.

 Por lo cual se tomó la decisión de realizar los cálculos con la prueba “A”, y tener como referencia los datos de la prueba “B” mas no formar parte de resultados finales.

 Se muestra el porcentaje de humedad de (0-30) cm de 20.67 % , a una profundidad de (30-60) 17.17 % y a una profundidad de (60-90) un porcenteje de humedad de 14.07 %  En los resultados del grafico capacidad de campo, se obtuvo un coeficiente de determinacion R30 = 0.95, respresenta el 95% de confiabilidad y el 5% que no es confiable pero se encuentra dentro del rango.

 R60= 0.97 respresenta el 97% de confiabilidad y el 3% que no es confiable pero se encuentra dentro del rango.  Y un R90= 0.92 respresenta el 92% de confiabilidad y el 8% que no es confiable pero se encuentra dentro del rango, quiere decir que la muestra es aceptable.  La humedad gravimetrica para la prof. de ( 60-90) cm es menor a la prof. De (0-30) cm por el grado de compactacion que se ve reflejado en la densidad.  Del grafico en la curva que se muestra a una prof. de (60 -90) cm se observa que los datos del 1, esta observado ya que nos resulta una humedad gravimetrica de 19.54% con respecto a un 18.86% a una prof. De (30-60) cm. VI.

RECOMENDACIONES:

 Extraer las muestras de suelo con mucho cuidado y que el tornillo muestrador se encuentre realmente en la profundidad que se desea extraer la muestra.  Pesar la muestra inmediatamente de su extracción en las bolsas previamente pesadas, lo que se desea es no alterar el peso del suelo húmedo.

ANEXOS. 

Curva de capacidad de campo a profundidades de 30, 60 y 90 cm – Ecuaciones.

CAPACIDAD DE CAMPO 24.00

HUMEDAD GRAVIMETRICA (%)

22.00 20.00 y = 21.715x-0.092 R² = 0.9545

18.00 16.00

y = 18.686x-0.073 R² = 0.9663

14.00 y = 18.873x-0.229 R² = 0.9231

12.00 10.00

0

1

2

CAPACIDAD DE CAMPO A 30 cm

3

4 DIA

5

CAPACIDAD DE CAMPO A 60 cm

6

7

8

CAPACIDAD DE CAMPO A 90 cm

 En los resultados del grafico capacidad de campo, se obtuvo un coeficiente de determinacion R30 = 0.95, respresenta el 95% de confiabilidad y el 5% que no es confiable pero se encuentra dentro del rango.  R60= 0.97 respresenta el 97% de confiabilidad y el 3% que no es confiable pero se encuentra dentro del rango.  Y un R90= 0.92 respresenta el 92% de confiabilidad y el 8% que no es confiable pero se encuentra dentro del rango, quiere decir que la muestra es aceptable.