Modelo de lixiviación (suelo) - Leaching model (soil)
Un modelo de lixiviación es un modelo hidrológico mediante el cual se describe la lixiviación con agua de riego de sustancias disueltas, en particular sal, en el suelo en función del régimen hidrológico y de las propiedades del suelo .
El modelo puede describir el proceso (1) en el tiempo y (2) en función de la cantidad de agua aplicada.
La lixiviación se realiza a menudo para recuperar suelos salinos o para conservar un contenido de sal favorable del suelo de la tierra irrigada, ya que toda el agua de riego contiene sales.
Curvas de lixiviación
El proceso de lixiviación en un suelo salado a recuperar se ilustra en las curvas de lixiviación de la figura 1, derivadas de datos del área piloto de Chacupe, Perú . Muestra la salinidad del suelo en términos de conductividad eléctrica (EC) de la solución del suelo con respecto a su valor inicial (ECi) en función de la cantidad de agua que se filtra a través del suelo. La capa superior del suelo se lixivia rápidamente. La salinidad del suelo más profundo primero aumenta debido a las sales lixiviadas de la capa superior del suelo, pero luego también disminuye.
Eficiencia de lixiviación
Debido a la distribución irregular de la sal en el suelo oa la irregularidad de la estructura del suelo (figura 2), la eficiencia de lixiviación (E L ) puede ser diferente de la unidad.
Los suelos con una baja eficiencia de lixiviación son difíciles de recuperar. En el delta del Tajo , Portugal , la eficiencia de lixiviación del suelo arcilloso denso se encontró tan baja como 0,10 a 0,15. El suelo no se pudo desarrollar para la agricultura intensiva y se utilizó para la cría de toros en pastos naturales toscos .
El suelo arcilloso en el delta del Nilo , Egipto , por otro lado, tiene una eficiencia de lixiviación mucho mejor de 0,7 a 0,8. En la figura 3, se muestran las curvas de lixiviación para diferentes eficiencias de lixiviación, como se asume en el modelo de lixiviación SaltMod con datos del área piloto de Mashtul. Los valores observados de salinidad del suelo corresponden mejor a una eficiencia de lixiviación de aproximadamente 0,75. La figura ilustra el proceso de calibración de la eficiencia de la lixiviación, cuyo parámetro es difícil de medir directamente.
El suelo arcilloso en el delta del río cerca de Chiclayo , Perú, también resultó ser bastante bajo
En la siguiente tabla se ofrece una descripción general de las eficiencias de lixiviación en diferentes tipos de suelo.
| País | Tipo de suelo | Eficiencia de lixiviación |
|---|---|---|
| porcelana | Franco | 1.0 |
| Países Bajos | Arenoso | 1.0 |
| Túnez | arcilla limosa | 0,80 |
| India | Arcilla, illita | 0,70 |
| pavo | Arcilla , ilita | 0,70 |
| Tailandia | arcilla, esmectítica *) | 0,20 |
| Portugal | arcilla, esmectítica *) | 0,15 |
| Perú | Arcilla, esmectítica *) | 0,11 |
- ) También se llama esmectita , vertisol , montmorillonita , arcilla pesada, arcilla expansiva, arcilla mal estructurada.
Requisito de lixiviación
El requisito de lixiviación puede referirse a:
- La cantidad total de agua necesaria para reducir la salinidad del suelo de un valor inicialmente alto a un valor aceptable de acuerdo con la tolerancia a la sal de los cultivos que se van a cultivar. En la figura 1 se ve que se requieren 800 mm de agua (o 8000 m 3 / ha) para reducir la salinidad del suelo al 60% de su valor original en la capa del suelo a una profundidad de 40 a 60 cm. Cuando la salinidad debe ser inferior al 60%, es necesario extrapolar la curva de lixiviación, el uso de una ecuación de lixiviación (ver más abajo) o un modelo de lixiviación como SaltMod para obtener una estimación confiable del requisito de lixiviación adicional.
- La cantidad anual de agua de percolación (es decir, la cantidad adicional de agua de riego además del uso consuntivo del cultivo) requerida para conservar un balance salino aceptable del suelo de acuerdo con la tolerancia a la sal de los cultivos que se van a cultivar. El radio
- F L = Perc / Irr, donde Perc = cantidad de agua de percolación requerida e Irr = cantidad total de agua de riego,
- se llama fracción de lixiviación , véase también a continuación.
Ecuación de lixiviación
La rama descendente de las curvas de lixiviación, como en la figura 3, se puede describir con la ecuación de lixiviación:
- Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-E L .T.Qp / Ws)
donde C = concentración de sal, Ct = C en el suelo en el momento T, Co = C en el suelo en el momento T = 0, Ci = C del agua de riego, E L = eficiencia de lixiviación, Qp = tasa de percolación promedio a través del suelo y Ws = agua almacenada en el suelo a saturación del campo .
Fracción de lixiviación
Para conservar un balance salino aceptable del suelo de acuerdo con la tolerancia a la sal de los cultivos a cultivar, la fracción de lixiviación debe ser al menos:
- F L = Ci / Cs
donde Ci = concentración de sal del agua de riego y Cs es la concentración de sal aceptable de la humedad del suelo a capacidad de campo de acuerdo con la tolerancia a la sal de los cultivos que se van a cultivar.