Métodos de predicción de la capacidad de retención de agua disponible en el suelo
Los datos del suelo de calidad y cantidad adecuada para realizar inferencias son extremadamente importantes para la gestión sostenible de la tierra. Existe una presión cada vez mayor sobre las tierras agrícolas, junto con las crecientes demandas de producción de alimentos debido al crecimiento de la población mundial. La agricultura ya es, con mucho, el mayor usuario de agua dulce asignada a nivel mundial, con más del 70% utilizada para riego.
Para mejorar la eficiencia del riego, es necesario conocer los factores que controlan el almacenamiento y la liberación de agua en el suelo. Entre estos factores, la capacidad de retención de agua disponible (AWC) es un atributo clave, ya que cuantifica la cantidad de agua disponible para las plantas que puede contener el suelo. El AWC se define como la cantidad de agua contenida por el suelo entre capacidad de campo (FC) y
punto de marchitez permanente (PWP). Se estima convencionalmente en condiciones controladas de laboratorio aplicando una presión conocida a un núcleo de suelo, típicamente 10–33 kPa (que varía entre países) para FC y 1500 kPa para PWP. El método requiere un aparato dedicado, y consume tiempo y dinero. Por estas razones, a menudo se prefiere la estimación indirecta utilizando funciones de pedotransferencia (PTF).
PTF aprovecha las relaciones entre AWC y los atributos del suelo que son relativamente más fáciles de obtener, como la textura del suelo, la densidad aparente y el carbono orgánico del suelo.
Alternativamente, se ha sugerido que la espectroscopía de reflectancia difusa podría usarse para predecir directamente las propiedades hidráulicas del suelo. Esto tiene la ventaja de que una sola lectura rápida (espectral) obtenida de una muestra tamizada y seca al aire se usa para inferir atributos como FC y PWP en lugar de un conjunto de mediciones de laboratorio múltiples y largas utilizadas por los PTF tradicionales.
La espectroscopía de suelos se basa en el hecho de que la fracción de luz reflejada recibida por el instrumento a cualquier longitud de onda dada (típicamente entre 350 y 2500 nm en las partes visibles e infrarrojas cercanas del espectro) está relacionada con los estados vibratorios y rotacionales de las moléculas que contienen oxígeno, átomos de hidrógeno, carbono o nitrógeno. El espectro registrado se usa para derivar un modelo estadístico que relaciona una propiedad del suelo con la información espectral. Dichos modelos espectroscópicos se han derivado para una gama de atributos del suelo, especialmente aquellos relacionados con moléculas orgánicas o retención de agua, como el carbono orgánico del suelo, la capacidad de intercambio catiónico (CEC), el contenido de arcilla, la densidad aparente del suelo y la conductividad hidráulica del suelo saturado.
La espectroscopía de reflectancia difusa de infrarrojo medio (MIR) también se ha utilizado para predecir las propiedades hidráulicas del suelo. Tiene la ventaja de que tiende a proporcionar una precisión de predicción ligeramente mejorada para los atributos del suelo (por ejemplo, arcilla, carbono y CEC), pero la desventaja es que requiere más mano de obra (que requiere una molienda fina de la muestra) y registros de datos de un tamaño de muestra muy pequeño.