MODELOS DE INFILTRACIÓN Y FUNCIONES
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1. Regalado CM A Ritter J lvarez Bened amp R Mu oz Carpena 2003 Medida de la Sortividad del suelo con el perme metro de Philip Dunne Estudios de la Zona No Saturada del Suelo VI 119 124 Saxton K amp WJ Rawls 2006 Soil Water Characteristic Estima tes by Texture and Organic Matter for Hydrologic Solutions Soil Sci Soc Am J 70 1569 1578 Seguel O V Garc a De Cort zar amp M Casanova 2003 Variaci n enel tiempo de las propiedades f sicas de un suelo con adici n de enmiendas org nicas Agricultura T cnica Chile 36 3 287 297 Soil Survey Staff 1994 Keys to soil taxonomy In Agric Handb 6th ed U S Gov Print Office United Sates Department of Agriculture Soil Conservation Service Washington DC USA Taboada M amp F Micucci 2002 Fertilidad f sica de los suelos Editorial Facultad de Agronom a Universidad de Buenos Aires Bs As 79 p Tomasella J Y Papechepsky S Crestana amp WJ Rawls 2003 Comparison of Two Techniques to Develop Pedotransfer Functions for Water Retention Soil Sci Soc Am J 67 1085 1092 Young E 1991 Infiltration measurements areview Hydrologi cal processes 5 309 320 CI SUELO ARGENTINA 25 2 123 131 20072. 791 794 Klute A 1986 Water retention Laboratory methods Pp 597 618 En A Klute ed Methods of soil analysis Part 1 ASSA Inc Publisher Madison Wisconsin USA Lado M A Paz amp M Ben Hur 2004 Organic Matter and Aggregate Size Interactions in Infiltration Seal Formation and Soil Loss Soil Sci Soc Am J 68 935 942 Moreira L AM Righetto amp VM Medeiros 2004 Soil hydraulics properties estimation by using pedotransfer functions in a northeastern semiarid zone catchment Brazil International Environmental Modelling and Software Society 2004 Osnabrueck Complexity and Integrated Resources Management Transactions of the 2nd Biennial Meeting of the International Environmental Modelling and Software Society EMSs 2004 Manno Switzerland 2 990 995 Narro Far a E 1994 F sica de suelos con enfoque agr cola Editorial Trillas M xico 194 p Osuna Ceja ES 8 JS Padilla Ramirez 1998 Estimaci n de la sor bilidad e infiltraci n usando datos de simulaci n de lluvia pa ra tres tipos de suelos de la zona semi rida de M xico Terra 16 4 293 302 Page AL 1982 Methods of soil analisys Chemical and micro biological properties SSSA Inc Publisher Madison Wiscon sin USA 1159 p Ravi Y amp JR Williams 1998 Estimation of Infiltration Rate in the Vadose Zone Compilation of Simple Mathematical Models EPA Environmental Protection Agency National Risk Management Research Laboratory 26 p
3. 50 15 A FAUBA 2 M1 M2 GA 60 70 80 90 100 110 120 130 t min 0 10 20 30 40 50 100 150 Po FAUBA 2 M3 M4 GA 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 t min Figura 2 Ajuste global de los modelos de Kostiakov Lewis K L y Philip Ph y validaci n de Green Ampt GA l nea llena a los datos experimentales de infiltraci n acumulada s mbolos distintos corresponden a ensayos diferentes de los distintos grupos de ensayos Figure 2 Global fitting of Kostiakov Lewis K L and Philip Ph models and validation of Green Ampt GA solid line to experimental cumulative infiltration data different symbols correspond to different tests of the different sets of tests nes de ajuste de infiltraci n acumulada de K L Ph y predictiva de GA Los valores de fo hallados con todos los modelos exhiben igual orden de magnitud para cada grupo de ensayos Se desprende que los modelos con vencionales presentan un buen comportamiento para describir el proceso de infiltraci n El bajo valor de infiltraci n b sica obtenido en el potrero 13b ARECO a pesar de que el suelo posee una elevada concentraci n de MO es posiblemente debido a la alta compactaci n de los primeros cent metros de sue lo producida por el pisoteo de animales tal como afir man Taboada y Micucci 2002 EnFAUBA1 los valores m ximos de fo hallados para los sectores S1 y S3 podr an atribuirse a su localizaci n en an
4. Este ltimo factor deber ser estudiado en el futuro m s intensivamente teniendo en cuenta que son pocos los datos obtenidos hasta el momento El modelo predictivo de Green Ampt a partir de las funciones de pedotransferencia de Saxton y Rawls tuvo buena predicci n en algunos ensayos aunque se vis lumbra la necesidad de generar funciones de pedotrans ferencia para suelos de una mismaregi n as como aplicar modelos para suelos no homog neos A pesar de la limi taci n que presentan las funciones de pedotransferencia CI SUELO ARGENTINA 25 2 123 131 2007 de Saxton y Rawls en su aplicabilidad fueron buenas predictoras de los valores de sortividad y humedad en funci n del potencial m trico para los suelos estudia dos Se aconseja sin embargo realizar un estudio pre liminar con un n mero peque o de ensayos y analizar la bondad de predicci n de estas funciones en los sitios que se investigan descartando de este modo situa ciones que se apartan de las hip tesis del modelo AGRADECIMIENTOS Este trabajo fue financiado por el Proyecto G089 UBACyT 2004 2007 Elementos de diagn stico de contaminaci n del suelo y el agua subterr nea por producci n animal intensiva MODELOS DE INFILTRACI N Y FUNCIONES DE PEDOTRANSFERENCIA 131 BIBLIOGRAF A Arag n A J Dipardo R Balbuena amp H Chidichimo 1997 Evo luci n temporal de la infiltraci n en tres sistemas de labranza II Congreso Chileno de Ing Agr cola
5. FAUBA2 MI M2 1 10 0 46 0 04 0 99 1 01 0 03 0 99 0 04 69 8 0 59 0 98 M3 M4 0 28 0 62 0 01 0 99 0 34 0 004 0 99 0 03 15 5 0 53 0 95 P Potrero Tabla 3 Valores de la infiltraci n b sica fo para todos los grupos de ensayos y modelos Table 3 Basic infiltration values fo for all sets of tests and models Grupo K L Ph GA Sitios de fo fo fo ensayos cm min cm min cm min Potrero 13a 0 03 0 04 0 03 ARECO Potrero 13b 0 01 0 01 Potrero 19 0 03 0 03 0 03 S1 0 42 0 41 lt FAUBAI S2 0 03 0 07 S3 0 35 0 39 MI M2 0 07 0 07 0 05 KAUBA A M3 M4 0 02 0 02 0 03 CI SUELO ARGENTINA 25 2 123 131 2007 128 ANA M LANDINI et al 80 t min 100 120 140 160 FAUBA 1 S2 FAUB A 2 M1 M2 K L 0 60 70 t min 15 gt 12 5 10 5 7 5 4 C 5 2 5 kb i l i l G 10 20 30 40 5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 t min 4 5 0 47 3 5 31 ga x 2 154 FAUBA 2 M3 M4 17 K L 0 5 4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 t min 10 9 ARECO 25 8 Potrero 13a A J ARECO Ph 2 7 Potrero 13b z Ph Z S o a CI SUELO ARGENTINA 25 2 100 t min 123 131 2007 150 80 90 100 110 120 130 100 MODELOS DE INFILTRACI N Y FUNCIONES DE PEDOTRANSFERENCIA 129 t min 10 9 ARECO 8 Potrero 13a 7 Es LL 47 3 2 J 14 0 0
6. de lo cual se concluye que son altamente eficientes para describir el com portamiento de la infiltraci n de agua en los suelos estudiados La mayor tasa de infiltraci n b sica fo fue de 0 42 cm min y correspondi a un suelo arcillo limoso con enmienda org nica Los otros dos suelos franco limoso y franco arcilloso exhibieron valores m ximos de 0 03 y 0 07 cm min respectivamente El modelo de GA a partir de las FPT predijo los valores de infiltraci n con coeficientes de eficiencia CE mayores a 0 8 para dos de los suelos estudiados aunque se obtuvieron algunas discrepancias por debajo de los 20 cm de profundidad Para el suelo franco limoso las FPT predijeron la curva caracter stica de humedad con un CE cercano a 0 9 Se aconseja realizar un n mero peque o de ensayos preliminares en cualquier suelo bajo estudio y analizar la bondad de predicci n de estas funciones en esos sitios des cartando de este modo situaciones que se apartan de las hip tesis del modelo Palabras clave Infiltraci n b sica Kostiakov Lewis Philip Green Ampt curva caracter stica de humedad INFILTRATION MODELS AND PEDOTRANSFER FUNCTIONS APPLIED TO SOILS WITH DIFFERENT TEXTURE ABSTRACT The knowledge of the process of water infiltration in soil is important in the design of irrigation systems and in the prediction of the vulnerability to the contamination of soil and groundwater Moreover it is important to evaluate the efficiency of the hydrologic
7. el coeficien te de eficiencia CE de la predicci n Puede verse que las bondades de ajuste R de los modelos de K L y Ph a los datos experimentales de in filtraci n acumulada fueron iguales en cada grupo de en sayos con valores mayores a 0 6 La predicci n de la in filtraci n mediante GA en base a las FPT de SyR para los dos grupos de ensayos de Areco con excepci n del Potrero 13b y en FAUBAZ2 tienen un CE alto En la Figura 2 se muestran algunos gr ficos de infil traci n acumulada en funci n del tiempo para los ensa yos de cada grupo en distintos sitios Adem s en l nea llena se observa el ajuste global de los modelos K L y Ph y la funci n predictiva de GA Se observa una mayor coincidencia entre los valores experimentales y los pre dichos para los mayores tiempos de infiltraci n en el grupo de ensayos M1 M2 respecto del grupo M3 M4 Esto puede deberse a la existencia de heterogeneidad en el perfil a partir de los 20 cm de profundidad que no ha sido tenida en cuenta en el modelo homog neo de GA En la Tabla 3 se muestran los valores de la tasa de infiltraci n b sica fo paratodos los grupos de ensayos que se obtuvieron de la derivada temporal de las funcio MODELOS DE INFILTRACI N Y FUNCIONES DE PEDOTRANSFERENCIA 127 Tabla 1 Porcentajes de arcilla arc arena are contenido de materia org nica MO densidad aparente Sap y humedad inicial 01 de los suelos de
8. estructura del suelo la condici n de superficie suelo desnudo con presencia de costra o existencia de vegetaci n cantidad de materia org nica temperatura del suelo y calidad del agua aplicada Lado et al 2004 hallaron que para suelos de textura franco arenosa con tenidos bajos de materia org nica lt 2 3 facilitan la CI SUELO ARGENTINA 25 2 123 131 2007 ruptura de los agregados y la aparici n de capas sellan tes con una consecuente disminuci n de la tasa de infiltra ci n b sica Seguel ef al 2003 encontraron para suelos de textura gruesa tratados con enmiendas org nicas bio abono y esti rcol bovino un incremento significativo de la infiltraci n respecto de los mismos suelos sin tratar Taboada y Micucci 2002 afirman que los suelos someti dos a pisoteo animal presentan menor aireaci n e infil traci n Osuna Ceja y Padilla Ramirez 1998 encontraron una gran dependencia del coeficiente del t rmino lineal del modelo de Philip con la conductividad hidr ulica para distintos tipos de suelos y condiciones de humedad ini cial por lo cual recomiendan realizar el an lisis de estas variables en las situaciones que se pretenda estudiar Young 1991 Chambou Leyron 1993 y Arag n et al 1997 encontraron gran variabilidad espacial y temporal en los valores de infiltraci n en los suelos que estudia ron Los objetivos principales de este trabajo fueron 1 Evaluar y comparar la bondad de ajuste
9. A1 A2 H2 agrupados en sectores S en FAUBAI Figure 1 Tests A1 A2 H2 grouped by sets of tests S in FAUBAI Mediciones y an lisis de datos En cada uno de los sitios estudiados se determinaron la tex tura porcentajes de arcilla arc y arena are m todo de la pipeta GW Gee amp JW Bauder 1986 contenido de materia org nica MO a partir del m todo de Walkley y Black Page 1982 sobre cuatro muestras de suelo extra das entre 0 y 20 cm de profundidad Se determinaron la densidad aparente Sap m todo del cilindro de Blake y Hartge 1986 y la humedad volum trica inicial 01 a partir de la medici n de la humedad gravim trica diferencia de peso h medo y seco multiplicada por la densidad aparente sobre tres muestras de suelo extra das en las cercan as de cada ensayo de infiltraci n Los valores medios de MO Sap y Oi correspondientes a cada grupo de ensayos se compararon con el Test de Tukey del programa InfoStat 2002 Los datos obtenidos de infiltraci n acumulada de cada grupo de ensayos se ajustaron globalmente por regresi n no lineal GraphPad Prism 2005 con los modelos de Kostiakov Lewis F kt t 1 Philip F sS t At 2 obteni ndose los par metros hidr ulicos k vinculado alas condiciones de la humedad inicial del suelo n relacionado con la distribuci n estructural del suelo f y A par metros relacionados con la tasa de infiltraci n b sica para tiempos lar
10. Areco FAUBA1 y FAUBA2 Table 1 Percents of clay arc sand are organic matter content MO bulk density Sap and initial wetness 01 of Areco FAUBA1 and FAUBAZ2 soils Grupos de MO Sap CV ei CV Sitios Textura arc are ensayos e kg g cm L cm cm REE Potrero 12 22 5 17 5 0 64 a 1 31 a 4 8 0 34 a 10 6 ARECO 5 Potrer 12 5 37 5 1 40 b 0 98 b 12 1 0 42 b 6 8 limoso S 0 38 1 37 3 7 033 5 3 Potrero 19 18 1 20 0 RN aha 179 RE 40 2 13 7 0 84 b 1 05 a 3 1 0 31 a 4 9 arcillo Sl FAUBA1 s2 41 4 12 5 0 57 a 1 14 b 2 7 0 32 a 6 9 limoso Sa 39 2 139 0 65 ab 108Jab 8 0 0 29 a 7 0 fianco MI M2 28 30 0 28 1 06 a 359 0 22 a 4 2 FAUBA 2 arcilloso M3 M4 28 30 0 28 1 13 a 3 0 0 31 b 5 0 Letras distintas indican diferencias significativas p lt 0 05 entre grupos de ensayos del mismo sitio Tabla2 Par metros de los modelos de infiltraci n de Kostiakov Lewis K L Philip Ph y Green Ampt GA Tabla2 Parameters of Kostiakov Lewis K L Philip Ph and Green Ampt s GA models infiltration K L Ph GA Grupos Sitios de k n f R So A R Ks h Os CE ensayos cm min cm min cm min cm min cm min cm cm cm P 13a 0 42 0 95 0 27 0 84 0 22 0 03 0 83 0 007 63 4 0 51 0 79 ARECO P 13b 0 21 0 99 0 19 0 70 0 04 0 09 0 68 P 19 0 22 0 58 0 02 0 87 0 25 0 02 0 87 0 01 61 0 0 48 0 85 S1 1 65 0 37 0 40 0 95 1 22 0 37 0 95 FAUBA1 S2 1 98 0 95 1 42 0 40 1 24 0 02 0 39 S3 2 12 0 71 0 03 0 94 2 87 0 28 0 94
11. CIACH 97 Blake GR amp KH Hartge 1986 Bulk density In Methods of soil analysis Part 1 ed A Klute Agronomy 9 ASA SSSA Madison WI USA Burt CM 1995 The Surface Irrigation Manual A Comprehensive Guide to Design and Operation of Surface Irrigation Systems Waterman Industries Exeter CA 373 p Cabria F 8 JP Culot 1999 Sortividad y conductividad hidr ulica saturada de Udoles del sudeste bonaerense Argentina Cien cia del Suelo 17 1 8 19 Chambouleyron J 1993 Riego y Drenaje C tedra de Hidrolog a Agr cola Facultad de de Ciencias Agrarias UNCuyo Mendoza Argentina 556 p Evans B SA Sheeder amp DW Lehning 2003 A spatial technique for estimating streambank erosion based on watershed characteristics Journal of Spatial Hydrology 3 1 13 Gee GW and JW Bauder 1986 In Methods of Soil Analysis Part 1 ASA SSSA Madison Wisconsin USA Agronomy N 9 Ed Klute A 383 412 GraphPad Prism version 4 00 for Windows 2005 GraphPad Software San Diego California INTA 1989 Mapa de suelos de la Provincia de Buenos Aires Secretar a de Agricultura Ganader a y Pesca InfoStat 2002 InfoStat versi n 1 1 Manual del Usuario Grupo InfoStat FCA Universidad Nacional de C rdoba Primera Edici n Editorial Brujas Argentina King KW 2000 Response of Green AmptMein Larsen Simulated Runoff Volumes to Temporally Aggregated Precipitation Journal ofthe American Water Resources Association 36 4
12. ELO ARGENTINA 25 2 123 131 2007 130 ANA M LANDINI et al 0 6 06 y 0 5 4 a Pot 13a Medidos 05 J Ar a Pot 13a Predichos P m Pot 19 Medidos T Tia 04 Ja A Pot 19Predichos z 0 3 5 034 2 02 r N y 5 027 2 D A A H 0 1 2 0 1 0 0 r r r 0 500 1 000 1 500 0 500 1 000 1 500 Succi n kPa a Succi n kPa b Figura 3 Valores de contenido de humedad medidos y predichos porlas FPT de Saxton y Rawls en funci n del potencial m trico para el Potrero 13a a y el Potrero 19 b Figure 3 Measured and predicted soil water content values from FPT of Saxton and Rawls as a function of matric potential for 13a a and 19 b plots Tabla 4 Valores de la sortividad So obtenidos con el modelo de Philip Ph y predichos con Saxton y Rawls SyR Table 4 Values of the sortivity So obtained from Philip Ph model and predicted ones with Saxton y Rawls SyR 7 Grupos de So Ph So SyR Sitios ensayos cm min cm min ARECO Potrero 13 a 0 22 0 27 Potrero 19 0 25 0 30 FAUBA 2 MI Ma 1 01 1 01 M3 M4 0 34 0 32 CONCLUSIONES Los modelos de Kostiakov Lewis y Philip son alta mente eficientes para describir el comportamiento de la infiltraci n de agua en los suelos estudiados Las dife rencias observadas en las tasas de infiltraci n se atribui r an m s all de la clasificaci n del suelo a otros factores tales como el uso de la tierra y la influencia de la carga animal
13. ILTRACI N Y FUNCIONES DE PEDOTRANSFERENCIA 125 Carmen de Areco En el predio perteneciente a un establecimiento de produc ci n lechera se realizaron dos ensayos en un lote con pastura identificado con el c digo 13a dos en un corral de encierro previo al orde e 13b en donde la concentraci n de animales es alta y dos ensayos en otro lote 19 sembrado con ma z y sin presencia actual de animales La elecci n de estos sitios obedeci a que en el futuro se esperan analizarlos riesgos de contaminaci n del suelo y agua subterr nea por lixiviado de efluentes provenientes del tambo Facultad de Agronom a Diecis is ensayos correspondieron a un suelo que tuvo pro ducci n hort cola hasta el a o 2003 FAUBA1 dispuestos en una cuadr cula de 2 m x 8 m distanciados 4 m Otros cuatro ensayos M M M y M serealizaron en un suelo donde no hubo labores culturales en los ltimos diez a os FAUBA2 Teniendo en cuenta la alta variabilidad que presentaron las curvas de infiltraci n en FAUBAI la presencia de desniveles topogr ficos y distintas alturas de la pastura preexistente se agruparon los ensayos en forma pre liminar por similitud en latasa de infiltraci n b sica tal comoindica la Figura 1 sta se estim para cada ensayo por la pendiente del ajuste lineal de los tres ltimos puntos experimentales de infil traci n acumulada Cabria y Culot 1999 en funci n del tiempo S1 S2 S3 Figura 1 Ensayos
14. MODELOS DE INFILTRACI N Y FUNCIONES DE PEDOTRANSFERENCIA APLICADOS A SUELOS DE DISTINTA TEXTURA ANA M LANDINI DANIEL MART NEZ HUGO D AS EDUARDO SOZA DIEGO AGNES amp CLAUDIA SAINATO C tedra de F sica C tedra de Riego y Drenaje C tedra de Maquinaria Agr cola Facultad de Agronom a Universidad de Buenos Aires Av San Mart n 4453 C1417 DSE Buenos Aires Argentina alandini agro uba ar Recibido 29 05 07 Aceptado 11 09 07 RESUMEN El conocimiento del proceso de infiltraci n del agua en el suelo es de importancia en el dise o de sistemas de riego y enla predicci n de la vulnerabilidad ala contaminaci n del suelo y de las aguas subterr neas Por otra parte es importante evaluar la eficiencia de los modelos hidrol gicos que predicen el movimiento del agua en el suelo El objetivo de este trabajo fue evaluar y comparar la bondad de ajuste de los modelos de infiltraci n de Kostiakov Lewis K L y Philip Ph alos datos experimentales obtenidos en tres suelos dos en la Pcia de Buenos Aires y uno en el predio experimental de la Facultad de Agronom a de la Universidad de Buenos Aires Argentina Tambi n se analiz la eficiencia de las funciones de pedotransferencia FPT de Saxton y Rawls SyR en la determinaci n de los par metros hidr ulicos de entrada del modelo de infiltraci n de Green y Ampt GA y en la predicci n de la curva de liberaci n de agua Los modelos de K L y Ph ajustaron con R mayores a 0 6
15. al models that predict the movement of water in soil The objective of this study was to evaluate and to compare the goodness of fitting of Kostiakov Lewis K L and Philip Ph infiltration models to experimental data obtained from three soils two of them at the Province of Buenos Aires and the third one at the School of Agronomy s campus of the Buenos Aires University Argentina Efficiency of Saxton and Rawls SyR pedotransfer functions FPT on the determination of the Green and Ampt GA model input hydraulic parameters and the prediction of the soil moisture release curve were analyzed too K L and Ph models fitted data with R coefficient greater than 0 6 Then it was concluded that these models accurately describe the infiltration process of the studied soils The highest basic infiltration rate fo was 0 42 cm min and corresponded to a silty clay soil with organic amendment and for the other two soils silt loam and clay loam were 0 03 and 0 07 cm min respectively Fortwo of the studied soils GA model obtained from input parameters determined with the FPT predicted the infiltration process with an efficiency coefficient CE greater than 0 8 However at some cases the fitting was not so good for dephts greater than 20 cm For the silt loam soil the FPT predicted the soil moisture release curve with an CE close to 0 9 It might be suggested to carry out a preliminary few number of infiltration tests on any soil under study and analy
16. de los mo delos de infiltraci n convencionales de Kostia kov Lewis y Philip a datos experimentales obte nidos en suelos de distinta textura 2 Evaluar para los mismos suelos la eficiencia pre dictiva del modelo de Green y Ampt a partir de la aplicaci n de las funciones de pedotransferencia de Saxton y Rawls SyR en la determinaci n de los par metros hidr ulicos de entrada con el pro p sito de evaluar en forma preliminar las limitacio nes de este modelo Como objetivo secundario se evalu el comportamien to de las FPT de SyR en la estimaci n de los valores de humedad en funci n de los potenciales m tricos curva de retenci n h drica MATERIALES Y M TODOS Los ensayos de infiltraci n se llevaron a cabo en tres sitios en una Zona rural del partido de Carmen de Areco Pcia de Buenos Aires 34 28 59 Lat S y 60 7 6 Long O en suelo Argiudol cuico Mapa de Suelos de la Pcia de Buenos Aires INTA 1989 y en dos predios de la Facultad de Agronom a de la Universidad de Buenos Aires 34 25 Lat S y 59 15 Long O en suelo Argiudol v rtico Soil Survey Staff 1994 Se emple el m todo del doble anillo de Muntz Burt 1995 con carga hidr ulica constante de 10 cm La duraci n de cada ensayo fue aproximadamente de 2 5 horas tom ndose lecturas de la l mina infiltrada en intervalos de 1 minuto durante los primeros 5 minutos del ensayo y hasta 20 minutos en la ltima parte del mismo MODELOS DE INF
17. gos del ensayo S sortividad del suelo dependiente de las condiciones de la humedad inicial y la conductividad hidr ulica Se evalu la bondad de ajuste de cada modelo a trav s del coe ficiente R dado por el programa GraphPad Prism 2005 La tasa de infiltraci n en funci n del tiempo se obtuvo de rivando las ecuaciones 1 y 2 respecto del tiempo La infiltra ci n b sica fo se determin como promedio de los valores de la tasa para los ltimos tres instantes del ensayo Asimismo como estudio preliminar en Carmen de Areco y FAUBAZ2 se contrastaron los datos experimentales de infiltraci n acumulada con los predichos F7 del modelo de GA para suelos homog neos F t F Kt h A0 lni 1 1 h f donde los par metros son K K 2 conductividad hidr ulica del suelo cm min CI SUELO ARGENTINA 25 2 123 131 2007 126 ANA M LANDINI et al K conductividad hidr ulica saturada cm min hy potencial del frente h medo cm relacionado con el potencial de entrada de aire he en la forma h S 0 76 he 6 humedad en estado de saturaci n cm cm A6 0 0 variaci n de la humedad volum trica donde Bi es el valor inicial en el ensayo cm cm La funci n es no lineal e impl cita y se resolvi mediante el m todo de iteraciones sucesivas Se obtuvieron los par metros de GA empleando las FPT de SyR utilizando propiedades f sicas de los suelos muestreados de 0a20cm tales com
18. o MO arc are y grado de compactaci n DF Este ltimo relaciona la densidad aparente actual del suelo con la densidad aparente del suelo no compactado DF 1 Saxton 2005 comun personal Con estos datos el modelo de SyR predice las propiedades hidr ulicas como la Ks 6 y h utilizados como par metros de entrada para GA La validez de las FPT de SyR se limitan para valores de MO lt 8 y grados de compactaci n 0 9 lt DF lt 1 3 Por esta raz n no se aplic al Potrero 13b ARECO y al suelo de FAUBAI La tasa de infiltraci n U se obtuvo derivando 3 respecto del tiempo h AO FP 1 4 fa K El valor de la sortividad So del modelo de Philip est relacio nado con los par metros de GA a trav s de la ecuaci n Regalado et al 2003 S J2Kh AO 5 que se deduce a partir de la expresi n de la tasa de infiltraci n de GA para tiempos cortos de ensayo En los potreros 13a y 19 de Carmen de Areco con el fin de evaluar el comportamiento de las FPT se estimaron los valores de humedad para distintos potenciales m tricos curva de reten ci n h drica que fueron comparados con los valores experimen tales obtenidos mediante el m todo de la placa de Richards Klute 1986 para valores de presi n entre 10 y 1 500 kPa Laboratorio Ingeis Conicet La bondad de la predicci n de dichas funciones a los datos experimentales se evalu por medio del c lculo del coeficiente de eficiencia CE de Nash S
19. r ulicos del suelo ajus tando ecuaciones simples a los datos experimentales Green y Ampt GA Ravi y Williams 1998 desarrollaron un modelo te rico que fue el primero con fundamentaci n f sica basado en el campo de flujo de Darcy Este modelo ha sido ampliamente utilizado en f sica de suelos e hidro log a debido a su simplicidad y satisfactoria aplicaci n para una gran variedad de problemas hidrol gicos Ravi y Williams 1998 Sin embargo es recomendable en los modelos la utilizaci n de variables de entrada que sean de f cil obtenci n y bajo costo Enese sentido las funcio nes de pedotransferencia FPT Tomasella et al 2003 Saxton y Rawls 2006 apuntan a obtener los par metros hidr ulicos a partir de la medici n sencilla de algunas pro piedades del suelo Actualmente hay varias de estas fun ciones validadas con bases de datos en el mundo aunque hay bastante discusi n respecto a su potencial para pre decir los par metros hidr ulicos en suelos diferentes a los utilizados para su desarrollo Moreira etal 2004 Por lo tanto es necesario obtener datos de las propiedades f sicas e hidr ulicas de suelos locales que permitan eva luar la eficiencia predictiva de esas funciones Entre los factores que influyen en la velocidad o tasa de infiltraci n que son f cilmente observables se pue den mencionar el contenido inicial de humedad del suelo relacionado inversamente con la tasa de infiltraci n la textura y
20. tiguos camellones de cultivo con baja densidad aparente y alto contenido de materia org nica Seguel et al 2003 No se descarta la posible presencia de grietas debida a los altos contenidos de arcilla y macroporos como resultado de los antiguos laboreos En cambio las tasas de infiltraci n en el sector S2 situado en el surco entre camellones acusan valores sensiblemente m s bajos debido probablemente a la acumulaci n de par t culas de arcilla y limo arrastradas porescorrent a super ficial durante la lluvia En FAUBAZ2 los ensayos M1 y M2 mostraron una fo mayor que en M3 y M4 sin embar go los valores de densidad aparente en estos dos sitios son estad sticamente iguales En la Figura 3a y 3b se observan las curvas de reten ci n h drica graficadas a partir de los valores de conte nido de humedad medidos y predichos por las funciones de Saxton y Rawls para cada una de las succiones ensa yadas Los valores del coeficiente de eficiencia para el potrero 13a y el 19 fueron 0 90 y 0 84 respectivamente lo cual indica un alto poder predictivo del modelo En la Tabla 4 se muestran los valores de sortividad So del modelo de Philip obtenidos del ajuste global a los datos experimentales de infiltraci n acumulada Tabla 2 y los valores de So predichos seg n la ecuaci n 5 con los par metros hidr ulicos de Sy R Tabla 2 Los valores de So predichos seg n la ecuaci n 5 coinciden con So de Ph con un CE 0 87 CI SU
21. utcliffe King 2000 Evans et al 2003 F E m CE 1 LW M el i l CI SUELO ARGENTINA 25 2 123 131 2007 en donde E y M son los valores estimados y medidos respecti vamente para cada una de las N determinaciones y M el promedio de los valores medidos RESULTADOS Y DISCUSI N La clasificaci n textural de los suelos de los distintos sitios de ensayo los valores medios obtenidos de los por centajes de arcilla arena y materia org nica densidad aparente y humedad volum trica inicial con sus respec tivos coeficientes de variaci n se muestran en la Tabla 1 Se observa que el potrero 13b Areco y el sector S1 FAUBA1 tienen los m s altos contenidos de materia org nica 1 4 y 0 84 g kg respectivamente que provie nen en el primer caso de la alta concentraci n de guano vacuno y en el segundo del uso intensivo de material de enmienda durante el per odo de producci n hort cola Estos valores se corresponden con una baja densidad aparente 0 98 g cm y 1 05 g cm En cuanto a la hume dad inicial no hubo diferencias significativas entre gru pos de ensayos para FAUBAL1 En la Tabla 2 se presentan los par metros de los mo delos de K L y Ph obtenidos del ajuste global a los datos experimentales de infiltraci n de cada grupo de ensayos con eficiencia R La ltima columna muestra los par metros del modelo predictivo de GA obtenidos a partir del modelotextural de SyR mediante las FPT y
22. ze the FPT and the GA model goodness of fit In this way the convenience of using these models could be evaluated Key words Basic infiltration Kostiakov Lewis Philip Green Ampt soil moisture release curve CI SUELO ARGENTINA 25 2 123 131 2007 124 ANA M LANDINI et al INTRODUCCION La infiltraci n del agua en el suelo y su movimiento en la zona no saturada del mismo es de fundamental im portancia en la actividad agropecuaria El proceso de infil traci n influye en el intercambio de agua entre el sustrato y las plantas y se ve afectado por las labores realizadas enel suelo Narro Far a 1994 La infiltraci n como una componente del ciclo hidrol gico est relacionada con el escurrimiento superficial que puede producir erosi n y con la recarga de los acu feros y su vulnerabilidad a la contaminaci n Por lo tanto es de suma importancia su evaluaci n para un manejo sustentable de las tierras que procure evitar su degradaci n La determinaci n de los par metros hidr ulicos en la Zona no saturada tales como la sortividad y la conductividad hidr ulica constituye el primer paso para poder utilizarmodelos hidrol gicos que puedan predecir el movimiento del agua Los modelos emp ricos y te ricos tradicionalmente utilizados para describir el proceso de infiltraci n entre los que seencuentran los de Kostiakov Kostiakov Lewis K L Horton y Philip Ph Ravi y Williams 1998 per miten obtener los par metros hid
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