TEMA 7: Fase líquida i fase gasosa del Sòl PDF

Preview

Summary

Download TEMA 7: Fase líquida i fase gasosa del Sòl PDF

Description

Aida Martínez/Unybook: aimarcar

TEMA 7: Fase líquida i fase gasosa del Sòl 1. Aigua en el sòl L’aigua en el sòl té una gran importància: -Contribueix a la productivitat del sòl. Es un component majoritari i indispensable per a que les plantes puguin viure i desenvolupar-se. -Dissol i transporta elements nutritius per a les plantes. -Control de comportament físic del sòl (temperatura, consistència, penetrabilitat...) -Reaccions químiques ( hidratació, hidròlisis, redox...) -Cicle hidrològic . 1.1. Distribució vertical de l’aigua

Aida Martínez/Unybook: aimarcar Entre porus i agregats existeix un sistema de porus interconnectats que tenen distintes formes i tamanys. Els porus més menuts es troben ocupats per aigua i les major per aire. En el sòl, l’aigua circula per el espai porós, queda retinguda en els buits del sòl i està en constant competència amb la fase gasosa, influïda constantment per el canvi climàtic estacional, i en especial les precipitacions, el poder de penetració de les quals per la infiltració desplaçaria l’aigua existent i/o saturaria els porus.

Forces de retenció d’aigua en sòls no saturats: Forces d’adherència: Atracció de les superfícies sòlides del sòl sobre l’aigua. S’originen en la superfície de les partícules sense càrrega (forces van der Waals i ponts d’hidrogen) Forces de cohesió : Degudes a unions entre molècules d’aigua mitjançant ponts d’hidrogen Potencial osmòtic : És degut a les sals presents al sòl o dissoltes en l’aigua. Aquesta s'associa amb els ions i superfícies carregades degut a la seua naturalesa dipolar 1.2. Conceptes i estat energètic  Potencial hidràulic o Total Quantitat d’energia per quantitat d’aigua que hi ha que aplicar per a transferir isotèrmica i irreversiblement una quantitat infinitesimal d’aigua de de l’estat de referència (zero) fins a un punto determinat del sòl. Les components del potencial Total són: Ψt = Ψg + Ψp + Ψm + Ψo Potencial gravitacional Ψg: degut a la força de la gravetat, l’aigua tendeix a abandonar la seua posició i a menejar-se cap a baix. Per tant, té un valor positiu, ja que no requereix aportar energia per a fer-ho. Potencial de pressió hidrostàtica Ψp: es l’energia que te l’aigua del sòl quant està saturat, equivalent a la columna d’aigua sobre la mateixa, o pressió hidrostàtica. Degut a que tendeix a desallotjar l’aigua, té un valor positiu. Potencial matricial Ψm: es degut a la força amb que l’aigua es retinguda dins dels capil·lars (porus del sòl) i a les forces de adsorció a les parets del sòlid, quant el sól està insaturat. Quant existeix potencial matricial no hi ha pressió hidrostàtica i al contrari.

Aida Martínez/Unybook: aimarcar El potencial matricial es un potencial negatiu, ja que requereix energia per extraure aigua del sòl, degut a les forces derivades de la matriu. Potencial osmòtic Ψo: es degut a la presencia de sals solubles, que causen pressió osmòtica front a una membrana semipermeable. L’aigua estarà retinguda amb més energia, quant més sals contingui, per el que es un potencial negatiu.

 Contingut volumètric d’aigua:

 Contingut màssic d’aigua

 Humitat de la FTF

2. Mesurament del contingut d’aigua del sòl en el camp 2.1. Mesurament directe: mètode gravimètric Per a conèixer el contingut volumètric d’aigua que té un sòl en el camp es determina la massa d’aigua en mostres inalterades de sòl de volum conegut. És la diferència entre la massa humida i seca del sòl, mitjançant l’assecatge a l’estufa a 105ºC durant 24h o fins a un pes constant. 2.2. Mesurament indirecte  Sonda de neutrons: aquest mètode es va desenvolupar i implementar de manera generalitzada en estacions experimentals en què es requeria un control periòdic del contingut d’aigua del sòl. S’obté una corba de calibratge entre el contingut volumètric d’aigua i el comptatge d’aquests electrons.  Reflectometria del domini temporal (TDR): es v desenvolupar per a localitzar punts anòmals de cables coaxials. Mesura el temps d’anada i tornada que necessita un impuls electromagnètic per a recórrer el cable. La velocitat de l’impuls depèn de la constant dielèctrica relativa, característica del material aïllant. Si s’insereix el cable en el sòl, aquest actua com a medi aïllant, i la constant dielèctrica depèn de la influència de cada fase del sòl: aire, aigua i sòlids. No dona molts bons resultats en sòls argilosso.  Tensiòmetres: es un instrument que mesura la pressió de succió amb la qual trobem l’aigua dins dels porus capil·lars del sòl. Per a cada sòl hi ha una relació entre aquest

Aida Martínez/Unybook: aimarcar valor de tensió, expressat en unitats de pressió, i el contingut d’aigua, per la qual cosa es pot conèixer indirectament el contingut d’aigua del sòl. És un mètode molt utilitzat en la programació de regs, ja que dóna mesures precises en intervals saturats.

3. Classificació de l’aigua en el sòl 3.1. En relació amb les forces de retenció (físic) Aigua higroscòpica : màxima quantitat d’aigua que les partícules del sòl poden adsorbir quan es situen en contacte amb una atmosfera saturada de vapor d’aigua. Depèn de la temperatura i humitat atmosfèrica. Aigua capilar: la retinguda per les partícules sòlides del sòl mitjançant forces de tensió superficial. Aquesta és la que aprofiten les plantes. Aigua gravitacional o lliure: es troba per damunt de la capacitat de camp. Constitueix l’anomenada aigua de drenatje. Aigua de constitució: es aquella que esta lligada a la estructura de la matèria (com per exemple la que forma part dels cristalls argilosos). Quantitativament molt poc significativa.

3.2. En relació amb la seua utilització per la planta Aigua no assimilable: no assimilable per les plantes superiors, a excepció d’algunes molt adaptades en regions àrides.Es troba adherida al sòl per el punt de mustiesa Aigua assimilable :porció almacenada en el sòl que pot ser absorguda fàcilment per les arrels de les plantes. Es troba situada entre el punt de mustiesa i la capacitat de camp Aigua superflua o gravitacional: pràcticament no és utilitzada perquè s’escapa del sòl per l’acció de la gravetat ja que no està subjecta a cap força.

Aida Martínez/Unybook: aimarcar Des de el punt de vista agronòmic:

Punt de saturació: moment en el que tots els porus están saturats d’aigua. No existeix fasse gasosa. La porositat del sòl es igual al volumen total d’aigua en el sòl (inclou l’aigua gravitacional). Capacitat de camp: sorgeix aquest terme per a pal·liar la dificultat de mesures de la capacitat de retenció. Representa un concepte més pràctic, que tracta de reflectir la quantitat d’aigua que pot tindre un sòl quant se perd l’aigua gravitacional de flux ràpid, després de passats uns dos dies de les pluges ( s’haurà perdut algo d’aigua per evaporació) La força de retenció de l’aigua variarà per a cada sòl, però s’admet generalment una força de succió de 1/3 d’atmosfera i correspon a porus...