Modelos matemáticos para la obtención de la curva de retención de humedad del suelo

En la agricultura moderna se ha incrementado el uso de modelos matemáticos que permiten caracterizar el movimiento del agua y el transporte de solutos en la zona no saturada, siendo necesario conocer las propiedades hidráulicas de los suelos, entre las que se encuentra la curva de retención de humedad. Para caracterizar la misma se han empleado varios modelos analíticos a nivel internacional, definiéndose el de mejor ajuste, así como los parámetros necesarios para su aplicación.

Con los avances en las nuevas tecnologías agrícolas, grandes cantidades de agua y productos químicos son aplicados al suelo. Para resolver estos problemas ambientales  ha habido un incremento en los esfuerzos por desarrollar prácticas de manejo agrícola sostenibles, que integren los elementos correspondientes al continuo agua-suelo-planta-atmósfera. En tal sentido, se desarrollan y aplican modelos matemáticos que permiten caracterizar el movimiento del agua y el transporte de solutos en la zona no saturada.

Para ello, es necesario conocer las propiedades hidráulicas del suelo, curva de retención de humedad en el suelo y la función conductividad hidráulica. Generalmente el número de puntos medidos para la curva resulta una cantidad reducida debido al trabajo de campo y laboratorio, así como los costos requeridos, por lo que si se ajustan estos datos a una función analítica, es posible la estimación de puntos intermedios dentro del rango experimental en que no han sido medidos.

La ventaja del uso de modelos analíticos en los estudios de agua en el suelo incluye una fácil comparación de propiedades hidráulicas de los suelos, interpolación de datos faltantes e información adecuada para la aplicación de los modelos de flujo en la zona no saturada.

Los modelos empíricos de retención de humedad del suelo, pueden dividirse en cuatro categorías según su relación funcional:

  • Exponencial
  • Potencial
  • Coseno hiperbólico.
  • Función error.

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El proceso ajuste de la curva consiste en encontrar una ecuación que maximice la suma de cuadrados asociada con el modelo y por otro lado minimice la suma de cuadrados residuales.

La finalidad que se persigue con la estimación de la curva de retención de humedad para los diferentes tipos de suelos es ofrecer una nueva alternativa en la programación del riego cuyo interés primordial es economizar el consumo de agua regando eficientemente y así optimizar los rendimientos de sus cultivos.

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