Cómo conocer mediante medidas de conductividad eléctrica

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| Suelos Cómo conocer la salinidad del suelo mediante medidas de conductividad eléctrica La medida de la conductividad eléctrica a 25 “C (CE) de la solución del suelo, de un extracto acuoso de este, o del mismo suelo, es el fundamento de varios métodos para la evaluación de su salinidad. El objetivo de las medi- ciones de CE-: en la agricultura es estimar el estrés salino sobre la planta y servir así de base para la planifica- ción de un manejo que contrarreste los efectos de la salinidad en la producción del cultivo. En el presente traba- jo se revisan los diferentes métodos al alcance de agricultores, técnicos y consultores agrícolas para evaluar la salinidad de los suelos mediante medidas de CE-<. Se ofrecen asimismo, pautas generales para una correcta rea- lización e interpretación de las mediciones, y se citan las fuentes documentales (libros, páginas web, etc.) donde los métodos para hacer dichas mediciones se describen con más detalle. PALABRAS CLAVE: suelo, salinidad, sondas, sensores, tolerancia, conductividad eléctrica. F. Visconti, J.M. de Paz Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias-IVIA (GV), Centro para el Desarrollo de la Agricultura Sostenible (CDAS). Moncada (Valencia, España). PRINCIPIO OPERATIVO La conductividad eléctrica (CE) en agricultura se mide aplicando un campo eléctrico al medio cuya salini- dad interese estimar. Este medio puede ser un extracto acuoso del suelo, una solución del suelo o el pro- pio suelo. La capacidad que tiene cualquiera de estos medios de condu- cir la corriente eléctrica es su CE y ésta aumenta, en general, conforme lo hace su salinidad. No obstante, la CE de cualquiera de estos medios también aumenta apreciablemente conforme lo hace su temperatura. Este efecto se tiene en cuenta midiendo simultáneamente la tempe- ratura y la CE en el mismo medio, y estandarizando las medidas de CE a una temperatura de referencia, la cual es, por convenio internacional 25 “C. Esta estandarización se realiza apli- cando fórmulas empíricas como la siguiente: CEr CEx= ——————— —— 1+ 0,0191 (T - 25) [1], donde CEr es la CE tomada a la tem- peratura T, y como resultado se obtie- ne la conductividad eléctrica a 25 “C (CE-5). Para minimizar errores por el uso de fórmulas empíricas como esta, se recomienda tomar las mediciones 98 de CE dentro del intervalo de tempe- ratura de 20-30 “C. Como se indica más adelante algunos instrumentos miden la temperatura a la vez que la CE y otros no. Entre los primeros también los hay que estandarizan mediante software las mediciones a 25 “C usando ecuaciones como la 1 y los hay que no. El usuario debe tener en cuenta las especificaciones de cada instrumento para realizar una correcta interpretación de las mediciones. UNIDADES DE MEDIDA La CE, y en consecuencia la CEss, se mide en unidades de conductancia por unidad de longitud, es decir, sie- mens por metro (S/m) en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Sin embargo, esta unidad es muy grande para aplicaciones en agricultura, y en la práctica se usan varios submúlti- plos, los cuales se convierten unos en otros así: 0,1 S/m = 1 dS/m = 1 mS/cm = 100 mS/m = 1000 pS/cm [2]. En la agricultura también es muy común el uso de unidades de salini- dad equivalente como los sólidos totales disueltos (TDS) en unidades de mg/L, las sales totales solubles 2% Trimestre 2018 LEVANTE AGRICOLA (TSS) en unidades de meq/L, y el potencial osmótico (OP) en unidades de bar. Para la conversión de CEss (dS/m) en TDS (mg/L), TSS (meg/L) y OP (bar) se usan por convenio los factores de conversión de 640, 20 y -0.36, respectivamente: TDS (mg/l) = 640 CE= (dS/m) [3], TSS (meg/L) = 20 CEss (dS/m) [4], OP (bar) = -0,36 CE: (dS/m) [5]. Es importante indicar que la estima- ción de TDS, TSS y OP mediante las ecuaciones 3 a 5 puede dar lugar a errores de hasta + 30%, razón por la cual su uso no se recomienda. MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE LA SALINIDAD Los métodos de evaluación de la sali- nidad mediante medidas de CE:s en la agricultura pueden clasificarse en clásicos y actuales. A su vez, en los métodos clásicos la CE se mide, o bien en extractos acuosos de suelo preparados en laboratorio, o bien en soluciones de suelo obtenidas en campo. En los métodos actuales se mide la CE del propio suelo en el campo.

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Cómo conocer la salinidad del suelo mediantemedidas de conductividad eléctrica

La medida de la conductividad eléctrica a 25 “C (CE) de la solución del suelo, de un extracto acuoso de este, odel mismo suelo, es el fundamento de varios métodos para la evaluación de su salinidad. El objetivo de las medi-ciones de CE-: en la agricultura es estimarel estrés salino sobre la planta y servir así de base para la planifica-ción de un manejo que contrarreste los efectos de la salinidad en la producción del cultivo. En el presente traba-jo se revisan los diferentes métodos al alcance de agricultores, técnicos y consultores agrícolas para evaluar lasalinidad de los suelos mediante medidas de CE-<. Se ofrecen asimismo, pautas generales para una correcta rea-lización e interpretación de las mediciones, y se citan las fuentes documentales (libros, páginas web, etc.) dondelos métodos para hacer dichas mediciones se describen con más detalle.PALABRAS CLAVE: suelo, salinidad, sondas, sensores, tolerancia, conductividad eléctrica.

F. Visconti, J.M. de PazInstituto Valenciano de Investigaciones Agrarias-IVIA (GV), Centro para el Desarrollo de la Agricultura Sostenible (CDAS).

Moncada (Valencia, España).

PRINCIPIO OPERATIVO

La conductividad eléctrica (CE) enagricultura se mide aplicando uncampo eléctrico al medio cuya salini-dad interese estimar. Este mediopuede ser un extracto acuoso delsuelo, una solución del suelo o el pro-pio suelo. La capacidad que tienecualquiera de estos medios de condu-cir la corriente eléctrica es su CE yésta aumenta, en general, conformelo hace su salinidad. No obstante, laCE de cualquiera de estos mediostambién aumenta apreciablementeconforme lo hace su temperatura.Este efecto se tiene en cuentamidiendo simultáneamente la tempe-ratura y la CE en el mismo medio, yestandarizando las medidas de CE auna temperatura de referencia, la cuales, por convenio internacional 25 “C.Esta estandarización se realiza apli-cando fórmulas empíricas como lasiguiente:

CErCEx=

————————

——1+ 0,0191 (T - 25) [1],

donde CEr es la CE tomada a la tem-peratura T, y como resultado se obtie-ne la conductividad eléctrica a 25 “C(CE-5). Para minimizar errores poreluso de fórmulas empíricas como esta,se recomienda tomar las mediciones

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de CE dentro del intervalo de tempe-ratura de 20-30 “C. Como se indicamás adelante algunos instrumentosmiden la temperatura a la vez que laCE y otros no. Entre los primerostambién los hay que estandarizanmediante software las mediciones a25 “C usando ecuaciones como la 1 ylos hay que no. El usuario debe teneren cuenta las especificaciones decada instrumento para realizar unacorrecta interpretación de lasmediciones.

UNIDADES DE MEDIDA

La CE, y en consecuencia la CEss, semide en unidades de conductanciapor unidad de longitud, es decir, sie-mens por metro (S/m) en el SistemaInternacional de Unidades (SI). Sinembargo, esta unidad es muy grandepara aplicaciones en agricultura, y enla práctica se usan varios submúlti-plos, los cuales se convierten unos enotros así:

0,1 S/m = 1 dS/m = 1 mS/cm= 100 mS/m = 1000 pS/cm [2].

En la agricultura también es muycomún el uso de unidades de salini-dad equivalente como los sólidostotales disueltos (TDS) en unidadesde mg/L, las sales totales solubles

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(TSS) en unidades de meq/L,y elpotencial osmótico (OP) en unidadesde bar. Para la conversión de CEss(dS/m) en TDS (mg/L), TSS (meg/L) yOP (bar) se usan por convenio losfactores de conversión de 640, 20 y-0.36, respectivamente:

TDS (mg/l) = 640 CE= (dS/m) [3],

TSS (meg/L) = 20 CEss (dS/m) [4],

OP (bar) = -0,36 CE: (dS/m) [5].

Es importante indicar que la estima-ción de TDS, TSS y OP mediante lasecuaciones 3 a 5 puededar lugar aerrores de hasta + 30%, razón por lacual su uso no se recomienda.

MÉTODOS DE EVALUACIÓN DELA SALINIDAD

Los métodos de evaluación de la sali-nidad mediante medidas de CE:s enla agricultura pueden clasificarse enclásicos y actuales. A su vez, en losmétodos clásicos la CEse mide, obien en extractos acuosos de suelopreparados en laboratorio, o bien ensoluciones de suelo obtenidas encampo. En los métodos actuales semide la CE del propio suelo en el

campo.

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Extractos de suelo

El método de referencia internacionalpara la evaluación de la salinidad delos suelos está basado en la medidade la CE: de un extracto de saturacióndel suelo. Para obtener dicho extractose satura una muestra de suelo deentre 200 y 400 g con agua desioniza-da de calidad Tipo 2 o mejor. Así seobtiene la pasta saturada del suelo, lacual se deja reposar y equilibrar entre4 y 18 h. A continuación, se extrae el

agua de la pasta con la ayuda de unsistema y bomba devacío. Finalmente,se mide la CE=s de este extracto (CE-:)mediante un conductímetro de labora-torio (Porta et al., 1986).

La cantidad de suelo necesaria y el

tiempo de preparación, además delmétodo que se sigue para prepararlo,hacen que el método del extracto desaturación sea poco práctico. En con-creto, este método no resulta prácticoporque una correcta caracterizaciónde la salinidad del suelo en una par-cela p.ej., exige un buen número demediciones bien distribuidas dentrode la misma y a lo largo del tiempo.En consecuencia, el extracto de satu-ración suele ser sustituido en loslaboratorios comerciales por otrosmás fáciles y rápidos de obtenercomo el 1:1, el 1:2, el 1:5, etc. Encada uno deellos se mezcla unaparte de suelo con, respectivamente,1,2, 5, etc., partes de agua desioni-zada. Tras asegurarse una buenamezcla de suelo y agua, se deja sedi-mentarel suelo, y si es necesario, secentrifuga y se filtra, y se mide la CE=s

en el agua sobrenadante. Así seobtienen los valores de, respectiva-mente, CE, CE12, CE, etc. Enconcreto, el valor CE: ha sido el másusado tradicionalmente y recibe porello el nombre de prueba previa desalinidad del suelo (Porta et al., 1986).

El valor de la CE-=: implica la máximarelación de agua a suelo que puedepresentarse en el suelo real en

campo, y, en consecuencia, represen-ta con aceptable fiabilidad la salinidadque experimentan las plantas en lossuelos. Por el contrario, los valoresde CE::, CE, y CE: implican unarelación muy alta y creciente de aguaa suelo,y, por lo tanto, dichos valoresson, en dicha secuencia, cada vezmenos representativos de la salinidadreal de los suelos. De este modo, losvalores de CE, CE1: y CE: se debentransformar en CE: mediante algunafórmula empírica para poder ser inter-pretados. Estas fórmulas empíricas sesuelen desarrollar para parcelas, tiposde suelos y/o áreas concretas y en suversión más sencilla y útil toman laforma: CE. = f CE:5 + k, donde f es unfactor de conversión y k es un suman-do de ajuste. Para suelos mediterráne-os de textura franco arcillo limosa sinyeso (yeso < 0,1%) se ha propuesto la

siguiente ecuación para estimar la CE--(Visconti et al., 2010):

CE... = 5,7 CE:- 0.2 [6],

donde se tiene un factor de conver-sión f = 5,7 y un sumando de ajustek = -0,2. El factor de conversión f

depende fuertemente dela textura delsuelo tal y como ha puesto de mani-fiesto Shaw (1994) para suelos aus-tralianos (Tabla 1). Obsérvese quesegún los valores recogidos en laTabla 1 para un contenido de arcilladel 50%se tiene un factor de conver-sión de CE1= a CE-s de 6,2, bastantecercano al de 5,7 de la ecuación 6,elcual fue obtenido independientementepara los suelos de la Vega Baja delSegura y Bajo Vinalopó (Alicante) conun contenido medio dearcilla del50%. En la Tabla 1 se han incluidotambién los factores de conversión deCE a CEs y de CE:= a CEss, los cua-les fueron obtenidos por simulacióntal y como se describe en la siguientesección para la obtención de los fac-tores de conversión de CE; a CE.

Acerca de la estimación de CE-< apartir de CE:s, o en general CE,

Salinidad |

donde x = 1,2, 5, etc., medianteecuaciones empíricas como la 6, esimportante tener en cuenta lassiguientes indicaciones. En primerlugar, el error de estimación puedereducirse desarrollando una ecuaciónpara una parcela o zona concreta. Ensegundo lugar, la presencia en lossuelos de un contenido de yeso porencima del 0,2% invalida cualquierposibilidad de estimar CE-: a partir deCE:5 con un error aceptable (Viscontiet al., 2010). Entre 0,2 y 0,5% deyeso se puede optar por extractos derelación agua a suelo más baja como1:10 1:2. Con yeso por encima de0,5%ningún otro extracto puede susti-tuir al de saturación para la correctaevaluación dela salinidad del suelo.Los métodos basados en solucionesdel suelo y mediciones del propiosuelo sí que constituyen alternativas alextracto de saturación en estos casos.

Soluciones y mediciones del suelo

Hay varios métodos de trabajo ín situque constituyen una alternativa paralos métodos de muestreo en campo ysubsiguiente análisis de laboratorio.Común a estos métodos esla instala-ción, salvo excepciones, de varios dis-positivos permanentes de muestreo y/omedición en campo. Debido a la fuerteperturbación del suelo a que dan lugardichas instalaciones, se recomienda,con carácter general, dejar pasaralmenos unos mesesdesde la instala-ción hasta poder obtener datos fiablespara la evaluación dela salinidad.

SolucionesdelsueloEstos métodos están basados en lainstalación en campo de dispositivosmuestreadores de la solución delsuelo (Figuras 1a y 1b). Estos mues-treadores pueden necesitar la aplica-ción de succión, o no necesitaria.

El método clásico se realiza medianteel uso de cápsulas de succión instala-das en el suelo a varias profundidades

Tabla 1. Factores de conversión de CE: a CE-= (f) en función del contenido de arcilla del suelo.

Arcilla (%) 5 6 8 13 25 33 38 43 50 60 70 ReferenciaCE: a CEss _ _ 2,4 2,2 1,9 1,7 1,6 1,4 1,3 1,1 _ Este trabajoCE: a CEss _ _ 4,8 4,3 3,6 3,3 3,0 2,8 2,5 2,1 _ Este trabajoCE:5 a CEss 12,4 12,1 11,7 10,7 8,9 8,0 7,4 6,9 6,2 5,3 4,5 Shaw (1994)

2% Trimestre 2018 99LEVANTE AGRICOLA

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Tabla 2. Cápsulas de succión comerciales (los precios son aproximados).

Cápsula Fabricante Precio Documentaciónunidad (€)

SPS 200 SDEC France - 80 http://www.sdecfrance.com/ouverturepdf.php?file=1086620721_6.pdfSoil Water Sampler SOIL MOISTURE - 175 https://cluin.org/products/tpm/downloads/1900%20Soil%20Water%

20Sampler%20Instructions.pdfPore Water Sampler SK20 UMS/DECAGON - 170 http://www.ekotechnika.c2/uploaded/files/SK20_2008_12_SK20_

suction_cup.pdfSOoluSAMPLER Sentek - 150 http://data.hydrolina.ch/manuals/SoluSAMPLER/Sentek%20Solu

SAMPLER%20Instruction%20Manual%20V2.0b.pdf

y en las que un vacío parcial en suinterior unido a la porosidad de la

cápsula permite obtener la solución.Obtener una solución del suelo a unahumedad en el entorno de la capaci-dad de campo es el método de traba-jo más conveniente. Para conseguirla,la cápsula se opera entre riegos y/olluvias como se describe a continua-ción. Pasadas unas horas desdeelúltimo riego o lluvia importante parasuelos de textura gruesa, y entre unoy dos días para suelos de textura fina,se aspira el contenido de la cápsula,se desecha y se aplica una succiónde entre 50 y 80 kPa. Esta succión semantiene durante un tiempo queva,una vez más, de unas horas parasuelos de textura gruesa a uno o dosdías para suelos de textura fina. Trasesperar se aspira la solución de lacápsula y se mide en ella la CE=5

mediante un conductímetro portátil.Esta CE: es representativa del aguaen los poros del suelo (CE). Parasuelos de texturas intermedias lostiempos de espera indicados son tam-bién intermedios. Suele ser muy reco-mendable instalar cápsulas a variasprofundidades. Por ejemplo 30, 45 y/o60 em suelen ser profundidades muyadecuadas para la mayoría de lossuelos, cultivos y sistemas de riego.Varias cápsulas de succión están dis-ponibles comercialmente a partir de80 € (Tabla 2). En general, no se reco-mienda el uso de cápsulas artesanalesdebido a que dan lugar a cambios enla composición de la solución delsuelo, y, en consecuencia, en la CEss.

Un método alternativo a las cápsulasde succión desarrollado recientemen-te hace uso de un detector de frentede humectación o full-stop (Figura 2).El full-stop da lugar a la concentraciónlocal del flujo de agua en el suelo para

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Tabla 3. Factores de conversión de CE. a CE-: en función del contenido de arcilla parasuelos agrícolas típicos de la Comunidad Valenciana.

Arcilla (%) 5 6 8 13 25 33 38 43 50 60 70Factor deconversión de 0,40 0,58 0,70 0,70 0,70 0,68 0,66 0,66CE; a CE:

obtener la solución del mismo sinnecesidad de aplicar succión (Lab-Ferrer, 2017). Para obtener una solu-ción representativa de la humedad delsuelo a capacidad de campo se obser-van los mismos tiempos de esperaque con las cápsulas de succión.Estos dispositivos también deben ins-talarse a varias profundidades conobjeto de obtener información de la

mayor calidad posible para la interpre-tación. Una interesante aplicación delfull-stop hace uso de un conductímetropermanentemente instalado dentro delmuestreador, lo cual agiliza la realiza-ción de mediciones.

En principio, la solución del suelorepresenta mejor que el extracto desaturación la salinidad a la que estánsometidas las plantas. No obstante,eluso de cápsulas de succión nunca seha generalizado en estudios de salini-dad debido a la falta de reproducibili-dad dela técnica, y otros problemasprácticos a que da lugar este método(Litaor, 1988). A pesar de estas dificul-tades, se han propuesto varias fórmu-las de conversión de CE, a CE.. comola siguiente para suelos arenosos conun 9% de arcilla (Biswas etal., 2007):

CEes => 0,48 CE: [7],

Esta ecuación fue desarrollada paraestimar valores de CE-.: por debajo de10 dS/m y donde CE;es la CE=s medi-da en la solución del suelo obtenidamediante una cápsula porosa de

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succión. Igual que sucede con la con-versión de CE:s a CE-<, el factor deconversión de CE; a CE== tambiéndepende principalmente de la texturadel suelo. En el presente trabajo seproponen varios factores de conver-sión en función del contenido de arcilladel suelo (Tabla 3). Estos factores sehan obtenido mediante simulación quí-mica con SALSOLCHEMEC (Viscontiet al., 2014), la cual fue aplicada trassimulación de la curva de humedaddel suelo con el modelo calibrado porWosten etal. (1999) para suelos agrí-colas europeos, y aplicado en estecaso a suelos agrícolas típicos de laComunidad Valenciana. Obsérveseque para suelos con un contenido dearcilla del 9% el factor de conversiónsería de 0,45 según la Tabla 3, muycercano al 0,48 propuesto por Biswaset al. (2007) de manera independientepara suelos australianos con dichocontenido de arcilla.

A diferencia de lo que sucede con laestimación de la CE-= a partir de laCE:s, la existencia de yeso en lossuelos no resulta un problema paraestimar la CE-«s a partir de la CE».

Mediciones del propio suelo

Se pueden realizar mediciones de laCE del propio suelo sin necesidad demuestrear ni de obtener ningúnextracto ni solución del mismo. Elvalor medido de la CEdel propiosuelo recibe el nombre de CE=s

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Tubo silicona

Bombasucesión Tubo de PVC

y+ Capsula porosa

cerámica

Fig. 1. Esquema muestreador solución de suelo [izqda). Muestreador de solución de sueloinstalado en campo de naranjos (dcha).

Fig 3. Instalacción de sensores STE de decagon en suelo de naranjos [izqda). Estación desensores y datalogger instalados en campo de naranjos (drcha).

aparente (CE:) y depende no sólo desu salinidad y temperatura, sino tam-bién de su humedad y textura. Lasmediciones de CE: se pueden hacercon diferentes sondas (Figuras 3a y3b), las cuales se clasifican en |)resistividad eléctrica (ER), II) reflecto-metría, la cual a su vez se clasifica enreflectometría en el dominio del tiem-po (TDR), en el dominio de la ampli-tud (ADR) y en el dominio dela fre-cuencia (FDR), y, finalmente II)inducción electromagnética (EMI).

Las mediciones basadas en ER apro-vechan la pérdida de energía porconducción de un campo eléctricoalterno de menos de 30 Hz aplicado alsuelo por contacto. En estas condicio-nes dicha pérdida de energía es pro-porcional a la resistencia eléctrica dela parte del suelo dondese aplica el

campo. Conociendo además la geo-metría de la parte del suelo involucra-da se puede calcular su resistividad, y,

en consecuencia, su inversa queeslaCE. En la mayoría de aplicacionesactuales esta geometría suele deter-minarse mediante calibración conpatrones de CE: perfectamente cono-cida. Se trata de una técnica queexige muy buen contacto entre el sen-sor y el suelo. Esta técnica también seaplica en la fabricación de los conduc-tímetros de laboratorio y portátilespara soluciones y extractos. En gene-ral, la ER da lugar a sensores econó-micos para medir la CE: (Tabla 4).

La reflectometría se basa en la pérdi-da de energía por conducción queexperimentan los campos eléctricosalternos de más de 1 MHz que seaplican, o, que involucran al suelo.Las diferentes técnicas reflectométri-cas (TDR, ADR y FDR) surgen, por unlado, como consecuencia delos dife-rentes dispositivos para aplicar estoscampos eléctricos de media a alta fre-cuencia a los suelos, y, por otro lado,como consecuencia de la diferentemanera de evaluar la pérdida de ener-gía por conducción. En algunas técni-cas reflectométricas como TDR yADR, el contacto entre el instrumentoy el suelo es tan importante como enla ER, mientras que en la FDR no lo

es tanto. La reflectometría da lugar asensores de un amplio rango de pres-taciones y precios (Tabla 4).

Las mediciones basadas en EMI apro-vechan doblementeel principio de lainducción electromagnética para aplicarun campo eléctrico alterno de entre 1 y100 kHz al suelo, y para medir la pérdi-da por conducción en el mismo. En pri-mer lugar, mediante una bobina en unextremo del instrumento se induce unacorriente eléctrica variable en el suelo.En segundo lugar, mediante una segun-da bobina en el otro extremo del mis-mo instrumento se mide dicha corrien-te. Se trata de la misma técnica que seaplica en los detectores de metales yno necesita contacto entre el instru-mento y el suelo. Los valores de CE:

29 Trimestre 2018LEVANTE AGRICOLA

Indicador humedadhúmedo

—seco |A

/

FrentehumedoFig. 2. Esquema del full-stop, uno conindicador de solución del suelo (húmedo) yotro sin solución (seco).

obtenidos mediante EMI se simbolizancomo CE:* porque integran una ciertaprofundidad de suelo que depende,aparte de su salinidad, humedad y tex-tura, del diseño y frecuencia de trabajodel instrumento, de su orientación res-pecto del suelo y de la distancia entreel suelo y el instrumento. Esta técnicada lugar a sensores que permiten obte-ner información con mucha rapidezpero también son caros (Tabla 4).

La fuerte influencia de la humedad delsuelo en las mediciones de CE: sedebe a que el agua es el medio princi-pal que permite la conducción por lassales del suelo. En consecuencia, parapoder interpretar correctamente lasmediciones de CE: se siguen lassiguientes recomendaciones.

En primer lugar, las mediciones deCE: se hacen a un valor de humedaddel suelo que de manera óptima estáen el intervalo 30-45%. A humedadmás baja las estimaciones de la con-ductividad eléctrica en poros (CE:) yen consecuencia CE:-<, mediante lasecuaciones que veremos a continua-ción, pierden fiabilidad, y a humedadmás alta la CE: medida no suele serrepresentativa del suelo: representamásbien el agua de riego o lluvia.

En segundo lugar, hay dos alternati-vas de trabajo: la primera a humedadconstante, y la segunda a humedadvariable. Trabajando a humedad

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Tabla 4. Sondas comerciales de conductividad eléctrica aparente del suelo para aplicaciones agrícolas (los precios son aproximados).

Sensor Fabri-cante Tipo

—V9I/ 4 ae, Precio Sitio webdm: unidad (€)

5TE Decagon Devices ER 0,1 Si SI NO - 400 www.decagon.comGS3 Decagon Devices ER 0,1 SI Si NO < 500 www.decagon.comEC-probe Eljelkamp ER 2 NO SI NO - 5000 https://en.eijxelkamp.com/Cse50 Campbell Scientific TDR 0,1-2 Si SI NO < 500 www.campbellsci.comCS6ss Campbell Scientific TDR 0,1 -2 Si SI NO < 500 www.campbellsci.comTriScan Sentek FDR 0,1-2 SI SI No - 600 www.sentek.com.auWET-2 Delta-T Devices FDR 0,1 SI SI SI < 2000 www.delta-t.co.ukHydra Probe Stevens Inc. ADR 0,1 SI SI NO — 400 www.stevenswater.comEM38 Geonics Ltd. EMI 1000 NO NO NO — 12000 www.geonics.com/Dualem 1S Dualem Inc. EMI 1000 NO NO NO — 12000 www.dualem.com/

' Volumen de suelo explorado* Medición simultánea de la humedad del suelo (SI/NO)

constante se escoge una humedaddel suelo dentro del intervalo 30-45%,idóneamente la capacidad de campo,y siempre se mide la CE: dentro deun margen muy estrecho de humedaden torno a la misma: no más de +2%.

En consecuencia, las medicionestomadas fuera de este intervalo estre-cho de humedad se descartan. Paramedir la CE: siempre dentro de unintervalo tan estrecho de humedad sepueden, o bien utilizar sensores conestimación simultánea de ésta(Tabla 4), o bien se puede seguiralgún criterio agronómico basado enun tiempo de espera fijo tras losriegos, el cual varía entre 24 y 72h.Trabajando a humedad variable semide la CE: dentro del intervalo30-45% independientemente delvalorconcreto. En este caso es imprescindi-ble determinar o estimar la humedaddel suelo a la vez que se mide la CE.

En tercer lugar, a partir de las medi-ciones CE: se estima la conductividaden el agua en los poros del suelo(CE,) mediante la aplicación de ecua-ciones que tienen en cuenta la hume-dad del suelo. Para suelos francoarci-llosos se ha propuesto la siguienteecuación (Rhoadeset al., 1989;Visconti et al., 2014):

CE: - 0,7

(3,40 - 0,4)0CE; =

[8],

donde 6 es la humedad volumétrica delsuelo en m*/m* y CE: y CE; están endS/m. Una vez conocido CE; se puedecalcular CE:= mediante la ecuación 7 ycambiando el factor de conversión en

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” Medición de temperatura y estandarización a 25 *C (SI/NO)* Estimación de la CE en el agua en los poros del suelo (SI/NO)

función del contenido de arcilla delsuelo según los valores de la Tabla 3.Existen sensores como el WET-2(Tabla 4) que proporcionan directa-mente una estimación del CE, median-te una ecuación diferente a la 8.

INTERPRETACIÓN DE LASMEDICIONES

El objetivo de todos los métodos demedida de la CE en agricultura esobtener una estimación lo más fiableposible de la CE... La CE-: se interpre-ta en términos de la tolerancia a lasalinidad de los cultivos. No en vano elprincipal efecto agronómico dela sali-nidad sobre los cultivos es el descensodel rendimiento. Dicha pérdida de ren-dimiento de los cultivos suele manifes-tarse a partir de un cierto umbral deCE-: característico de cada cultivo. Apartir de dicho umbral el rendimientodesciende de un modo aproximada-mente lineal con CE-- a una tasa tam-bién característica de cada cultivo.Esto se resume mediante la ecuación9 (Maas y Hoffman 1977), donde RR(%) es el rendimiento relativo en por-centaje, y “a” y “b” son, respectiva-mente, el umbral y la tasa de descen-so del rendimiento en unidades dedS/m y m %/dS. Cultivos más toleran-tes a la salinidad presentan valoresmás altos de “a” y más bajos de “b”.En general, a medida que aumenta “a”

desciende “b”, y los cultivos se clasifi-can así en cuatro clases de toleranciaa la salinidad en función de dichosvalores: sensibles, moderadamentesensibles, moderadamente tolerantesy tolerantes (Figura 4). Vale la penaindicar que las plantas aún más

22 Trimestre 2018LEVANTE AGRICOLA

AR (%) =

100 si CE..<a

100 - b (CE. - a)sia< CE..<a +11

0 si CE.->a+1

tolerantes, es decir con valores másaltos de “a” y más bajos de “b” que lastolerantes son, en general, halófitassin interés agrícola.

Los parámetros “a” y “b” de toleranciaa la salinidad se pueden consultar eninternet (http:/agrosal.ivia.es/). Lamáxima pérdida de producción debidaa la salinidad que es aceptable en tér-minos agronómicos esel 10%. Estapérdida de producción se producirá apartir de una CE-: que se llama CEes

para 90% de rendimiento (CEe<:0), ysu valor será “a + 10/b” según laecuación 9. La CEe<ses la referenciafrente a la cual se comparan lasmediciones de la CEesde la profundi-dad de enraizamiento de los cultivos.

CONCLUSIONES

La evaluación de la salinidad delsuelo en la agricultura se hacemediante medidas de CEde lasiguiente manera (Fig. 5). En primerlugar se calcula con los datos detolerancia a la salinidad de los culti-vos, y usando la ecuación 9, la CEesdel suelo para un 90%de rendimiento(CE-.=50). Este es el valor de referenciafrente al cual se comparan las medi-ciones de CE-. del suelo. Esta CE-.. sepuede medir comotal siguiendo elmétodo de la pasta saturada, o alter-nativamente puede estimarse a partir

Page 6: Cómo conocer mediante medidas de conductividad eléctrica

Salinidad |

x 100]

o 2%5 80 | % % Sin interés

! | o Cc

o 60 Y % % 4agricola

5 40 | 3 % “ v

Em! *%20.[:4 0 PTIIIIAIARIIIE

0 5 10 15 20 253035CE... (dS/m)

Figura 4. Clasificación delos cultivos enfunción de sus parámetros de tolerancia a lasalinidad.

de la CE de otro extracto de suelo delaboratorio (CE:x, donde x = 1, 2, 5,etc.), o midiendo la CE en los porosdel suelo (CE). En este último caso, laCE: puede, o bien medirse directa-mente a través de la obtención de lasolución del suelo, o bien estimarse através de la medición de la CE: delsuelo con una sonda de ER, reflectro-metría o EMI, y, además, conociendo omidiendo la humedad del suelo y apli-cando una ecuación como la 8. En lasmediciones de CE:, ya sean directas oindirectas, los resultados son óptimoscuando se llevan a cabo a una hume-dad del suelo en el entorno de sucapacidad de campo. Para obtenerinformación representativa de CE-<deben llevarse a cabo varias medicio-nes bien distribuidas en la profundidaddel suelo explorable por las raíces delcultivo, el espacio de la parcela y a lolargo de un cierto tiempo. En caso deque la CE=: se encuentre por encimade CEesso (CEss > CEes00), podemosplantearnos diferentes estrategias demanejo agrícola para limitar el impactode la salinidad en la producción. Trasla implementación de estas estrategiasse deben seguir realizando mediciones

OO CE. % Arcilla CE,

— yl |LEcuación8 |

UL| Ecuación 6 a 1

| Ecuación 9 | _ wu ||L E | E| Ecuación? ) =>

Figura 5.CEnuso CE Diagrama de flujo para la

evaluación de la salinidadde los suelos partiendo dediferentes mediciones todas

! — ellas relacionadas con CE..— ¿CE> CEv.s07

'Evaluación salinidad

———

Estimad:

O Parámetro tabuladoMedición

a través de diferentesecuaciones y parámetrosexplicados en el presentetrabajo.lo / Calculado

de CE-=: para comprobar que éstassurten los efectos deseados.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo ha sido realizado en el

marco del proyecto FERTINNOWA(Transfer of INNOvative techniquesfor sustainable WAter use in

FERtigated crops), financiado porelprograma de la Unión EuropeaHorizonte 2020 con asignación presu-puestaria No 689687.

BIBLIOGRAFÍA

Biswas T.K., Dalton M., BussP., Schrale G.2007. Evaluation of salinity-capacitance probeand suction cup device for real time soil salinitymonitoring in South Australian irrigated horti-Culture. Trans 2nd International Sympo-siumon Soil Water Measurement Using Capaci-tance and Impedance and Time DomainTransmission. 28 Oct-2 Nov 2007. PALTINInternational Inc. Beltsville, Maryland, USA.Lab-Ferrer. 2017. FullStop - Detector delFrente de Humectación. Sitio web:http://www.ech2osystem.com/images/PDF/Ca

talogo-FullStop-ES.pdf. Acceso: 16/3/2017.Litaor M.I., 1988. Review of soil solutionsamplers. Water Resources Research, 24,727-733.

MaasE.V., Hoffman G.J. 1977. Crop salttolerance - current assessment. J. !rrig. andDrainage Div., ASCE 103 (IR2): 115-134.Porta J., López-Acevedo M., Rodríguez R.1986. Técnicas y experimentos en edatolo-gía. Col.legi Oficial d'Enginyers Agrónoms deCatalunya, Barcelona.Rhoades J.D., Manteghi N.A., Shouse P.J.,Alves W.J. 1989. Soil electrical conductivityand soil salinity: new formulations and cali-brations. Soil Science Society of AmericaJournal 53, 433-439.Shaw R.J. 1994. Estimation of the electricalconductivity of saturation extracts from theelectrical conductivity of 1:5 soil:water sus-pensions and various soil properties , ProjectReport Q094025, Department of PrimaryIndustries, Queensland.Visconti F., de Paz J.M., Rubio J.L. 2010.What information doesthe electrical conduc-tivity of soil water extracts of 1 to 5 ratio (w/v)provide for soil salinity assessment of agricul-tural irrigated lands? Geoderma 154, 387-397.Visconti F., Martínez D., Molina M*.J.,Ingelmo F., de Paz J.M. 2014. A combinedequation to estimate the soil pore-water elec-trical conductivity: calibration with the WETand STE sensors. Soil Research 52, 419-430.Wosten J.H.M., Pachepsky Y.A. €Rawls,W.J. 2001. Pedotransfer functions:bridging the gap between available basic soildata and missing soil hydraulic characteris-tics. Journal of Hydrology, 251, 123-150.

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