Medición de la infiltración en el suelo. Infiltrómetro de anillo simple y simulador de lluvia

Abstract

La entrada de agua en la matriz del suelo a través de la interfase suelo-atmósfera se denomina infiltración (Lal & Shukla, 2004). La infiltración del agua en la zona vadosa o no saturada del suelo es una propiedad física muy importante para muchas disciplinas de la ciencia del suelo, tales como las agronómicas, ingeniería civil y ciencias ambientales (verbist et al., 2010). Interviene en la mayoría de los modelos de transporte de agua-solutos y de crecimiento de cultivos y es ampliamente usada en la evaluación de la calidad física del suelo. El conocimiento de las propiedades hidráulicas del suelo (conductividad hidráulica saturada y parámetros de retención) es esencial para resolver un conjunto de problemas, como predicción de escurrimientos de eventos de precipitación, transporte de sedimentos y control de inundaciones y para el modelado de procesos hidrológicos y su relación con el transporte de contaminantes (Xu et al., 2012). Además, es utilizada para la estimación de la disponibilidad de agua para el crecimiento de las plantas, estimaciones de recarga de los acuíferos y evaluación del potencial de contaminación de acuíferos (Ravi & Williams, 1998). Las mediciones de las propiedades hidráulicas pueden ser conducidas en laboratorio o bajo condiciones de campo usando diferentes métodos, siendo preferidos aquéllos con mínimo disturbio del suelo, bajo consumo de tiempo (i.e. de rápida de determinación) y bajo costo económico (Xu et al., 2012). Si bien, la infiltración es un proceso investigado desde hace mucho tiempo, existe mucha incertidumbre cuando se intenta modelar el proceso bajo condiciones de campo (verbist et al., 2010). La tasa a la cual el agua ingresa y se mueve a través del perfil del suelo está influenciada por el condicionamiento físico del mismo (Walsh & Mc donnell, 2012). Entre las propiedades físicas se enumeran textura, estructura, densidad aparente, la porosidad y el contenido de humedad del suelo. otros factores también influencian la tasa de infiltración potencial afectándola, como por ejemplo las características de la superficie, proporción de suelo cubierto por vegetación, propiedades hidrodinámicas del suelo, tales como la conductividad hidráulica saturada (Ks), la relación conductividad hidráulica-humedad del suelo, la curva de retención hídrica, y el contenido de agua del suelo al comienzo del evento de precipitación. Asimismo, las prácticas de manejo también afectan al proceso de infiltración. un suelo que es continuamente labrado, pisoteado o sometido a otras actividades antropogénicas desarrollan una pobre estructura conduciendo al sellado superficial de poros y encostramiento, restringiendo el movimiento del agua e incrementando el escurrimiento superficial (Walsh & Mcdonnell, 2012; Lal & Shukla, 2004). La humedad del suelo tiene un efecto significativo sobre la capacidad de infiltración del suelo, encontrándose que a mayor humedad edáfica la infiltración es menor (Lowery et al., 1996). El contenido de humedad del suelo es el factor que domina la tasa de infiltración durante la primera hora y el efecto disminuye a medida que transcurre más tiempo de ensayo. Asimismo, el efecto de flujo lateral se ve reducido a mayor contenido de humedad en el suelo, reduciendo las diferencias en las tasas de infiltración observadas entre infiltrómetros de anillo simple y doble (Chowdary et al., 2006).