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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: airigoyen@balcarce.inta.gov.ar 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.