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BALANCE DE AGUA SERIADO PARA TRES PERFILES DE SUELO DEL AMBIENTE
GEOMORFOLÓGICO LOMAS INTERSERRANAS DE BALCARCE (ARG.)
Andrea I. Irigoyen1; Aída I. Della Maggiora1 y F.N. Cabria1
1
Cuadro 1. Características de los perfiles de suelo
Perfil
I
II
III
Profundidad Alm LMAX Alm LMIN
(m)
(mm)
(mm)
1,17
1,00
0,85
371,8
342,4
311,9
189,4
182,3
170,7
AD
(mm)
182,4
160,1
141,2
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La variabilidad inter e intranual de la lámina de agua en
el suelo (Alm) en los tres perfiles es la presentada en la
Fig. 1.
400
a)
ALM (mm)
360
320
280
240
200
160
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
Mes
400
Mín-Máx
Q1-Q3
Mediana
Mediana
360
ALM (mm)
MATERIALES Y MÉTODOS
El balance de agua aplicado es del tipo reservorio donde:
AlmLMIN  Almi  AlmLMAX
siendo Almi la lámina de agua en el suelo o almacenaje al
tiempo i, AlmLMIN el almacenaje de agua en el suelo al
límite mínimo y el AlmLMAX el almacenaje de agua en el
suelo al límite máximo.
Las variables de entrada son evapotranspiración de
referencia, precipitación, profundidad del perfil, límites
máximo y mínimo de almacenaje y almacenaje inicial. Se
calcula el balance a paso de tiempo mensual siguiendo el
método detallado en Della Maggiora et al. (2003). Se
considera un almacenaje al inicio del balance equivalente
al 75% del límite máximo.
En el cálculo de la evapotranspiración real (ETR), el
umbral crítico es igual a 0,5 del agua disponible, ya que
representa un nivel seguro para la mayoría de los cultivos
(Doorenbos y Kassam, 1979).
Las series 1971-2000 de evapotranspiración de referencia
(ET0) y precipitación de la estación meteorológica de la
EEA INTA Balcarce (37º 45’, 58º 18’, 130 m snm) son
las variables meteorológicas de entrada. La ET0 es
calculada según el modelo de Penman-Monteith (Allen
et al., 1998) a escala diaria y posteriormente se obtienen
los mensuales acumulados.
Los perfiles de suelo son los descriptos por Batallanez
(1972) de acuerdo a la capacidad de almacenaje de agua
(Cuadro 1). El perfil I es un Argiudol típico, mientras que
los perfiles II y III son Paleudoles petrocálcicos de
diferente profundidad.
Los resultados del balance, almacenaje de agua, la
situación hídrica (excesos, equilibrios y deficiencias) y la
evapotranspiración relativa (ETR/ET0), se caracterizan a
través de descriptivos básicos. Se evalúa normalidad
(Shapiro-Wilks), igualdad de distribuciones (KruskalWallis) y tendencia (Spearman) de las series de los
resultados (nivel de significancia de 0,05).
b)
320
280
240
200
160
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
Mes
400
c)
360
320
ALM (mm)
INTRODUCCIÓN
El conocimiento del contenido de agua del suelo tiene
gran importancia desde el punto de vista agrícola e
hidrológico. Afecta el rendimiento de los cultivos, las
prácticas de manejo agrícola y un amplio rango de
procesos físicos y químicos que ocurren en el suelo (de
Jong y Bootsma, 1996). La falta de observaciones del
contenido de agua en el suelo a través de series de tiempo
suficientemente largas que permitan la caracterización
del régimen de humedad, exige la aplicación de métodos
de estimación como el balance de agua. Los balances
seriados representan una alternativa de alta eficacia para
los estudios agroclimáticos, ya que evalúan las
combinaciones posibles de los elementos determinantes
del balance en una serie consecutiva de años que permita
describir la variabilidad natural. (Pascale y Damario,
1977). La evaluación de la aptitud agroclimática requiere
además la observación de
la variabilidad de las
características que definen la capacidad de almacenaje de
agua del suelo.
El objetivo de este trabajo es caracterizar los resultados
del balance de agua mensual seriado correspondiente a
tres perfiles de suelo bien drenados, representativos del
ambiente geomorfológico Lomas Interserranas del partido
de Balcarce.
280
240
200
160
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
Mes
Fig. 1. Lámina de agua en el suelo (ALM) a) Perfil I. b)
Perfil II. c) Perfil III. (Máx: valor máximo de la
Unidad Integrada: FCA UNMdP-EEA INTA Balcarce. Ruta 226 km 73,5 Balcarce (7620)
e-mail: [email protected]
situación hídrica (mm)
El contenido de agua en el suelo (ALM) puede alcanzar
como máximo valor el límite máximo de la capacidad de
almacenaje (AlmLMAX) durante todos los meses en los
tres perfiles, excepto para el mes de Enero en el perfil
más profundo (I). Desde Mayo a Octubre, los valores
máximos de almacenaje equivalen al Cuartil Superior
(Q3) en los tres perfiles de suelo. El valor mínimo es el
límite mínimo de la capacidad de almacenaje ( AlmLMIN)
de cada perfil y se coincide prácticamente con los meses
de verano en los perfiles I y II, mientras que para el perfil
III (menos profundo) el período en que se alcanzan los
valores mínimos comprende la primavera y el verano.
Los meses de invierno y primavera presentan una
distribución sesgada a izquierda.
Las series mensuales de ALM de los tres perfiles de
suelo no presentan tendencia significativa. Las medianas
del ALM expresado como fracción del límite máximo no
se diferencian entre perfiles para cada uno de los meses.
La situación hídrica es prácticamente constante en los
valores de mediana a lo largo del año en los tres perfiles
de suelo y equivalente a la situación de equilibrio (Fig.2).
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
a)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
situación hídrica (mm)
Mes
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
Máx-Mín
Q1-Q3
b)
Mediana
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
Mes
situación hídrica (mm)
serie; Mín: valor mínimo de la serie; Q3: Cuartil
3; Q1: Cuartil 1).
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
c)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
Mes
Fig. 2. Situación Hídrica. a) Perfil I. b) Perfil II .c) Perfil
III. (Máx: valor máximo de la serie; Mín: valor
mínimo de la serie; Q1: Cuartil 1; Q3: Cuartil 3).
Las distribuciones son sesgadas a izquierda durante los
meses invierno y sesgadas a derecha durante los meses de
verano. El valor máximo de exceso corresponde al mes
de Abril. La magnitud del exceso aumenta en la medida
que disminuye la profundidad del perfil. Los máximos
valores de deficiencia se alcanzan en Diciembre y Enero
en los tres perfiles y no son significativas las diferencias
entre perfiles. Las series mensuales de situación hídrica
de los tres perfiles de suelo no presentan tendencia
significativa, excepto para el mes de Febrero del perfil II
(r de Spearman= 0,38; =0,04). Los máximos excesos a
escala anual (Cuadro 2) corresponden al año 1980,
mientras que las máximas deficiencias ocurren en los
años 1979 y 1989.
Cuadro 2. Valores extremos de los resultados del balance
expresados en la escala anual
Perfil Exceso Deficiencia
(mm)
(mm)
I
II
III
400,0
406,8
449,6
406,9
429,3
454,6
La evapotranspiración relativa (ETR/ET0) alcanza el
valor máximo equivalente a 1 en todos los meses del año
y para los tres perfiles. Las frecuencias de ocurrencia
están concentradas en el valor 1, desde Mayo a Octubre,
(Máx=Q3=Q1) para los perfiles I y II. Este patrón se
repite en el perfil III desde Mayo a Noviembre.
CONCLUSIONES
Los perfiles de suelo se diferencian en el almacenaje de
agua en el suelo (ALM), no obstante cuando se los
expresa en relación con la capacidad de almacenaje
respectiva, no existen diferencias entre los perfiles. Y
como consecuencia tampoco existen diferencias en los
resultados de este balance, que emplea la disponibilidad
relativa de agua en el suelo como criterio determinante de
la evapotranspiración real.
Es necesario evaluar los resultados del balance de agua
mensual seriado aplicado a cultivos específicos, cuya
determinación es afectada tanto por el coeficiente de
cultivo como por el umbral de agua disponible para el
cálculo de la evapotranspiración real.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S. RAES, D.; D. SMITH.
1998. Crop evapotranspiration. Guides for computing
crop water requirements. FAO Irrig. Drain. Paper Nº
56. FAO, Rome, Italy, 300 p.
BATALLANEZ, E. E. 1972. Capacidad de almacenaje
de agua de diferentes series de suelo. Trab. Grad. de
Graduación Ing. Agr. Universidad Católica de Mar del
Plata. Fac.Agronomía Balcarce.72 p.
DELLA MAGGIORA, A. I.; IRIGOYEN, A. I;
GARDIOL, J. M.; CAVIGLIA, O. Y L .ECHARTE
2003. Evaluación de un modelo de balance de agua en
el suelo para el cultivo de maíz. Rev. Arg. de
Agrometeorología 2 (2): 167-176.
DOORENBOS, J Y A. KASSAM. 1979. Yield response
to water. FAO Irrig. Drain. Paper Nº 33. FAO, Rome,
Italy, 193 p.
DE JONG, R. Y A. BOOTSMA. 1996. Review of recent
developments in soil water simulation models. Can. J.
Soil Sci. 76:263-273.