Gravimétrico y volumétrico explicado por Plantae

Saber cuánta agua le cabe al suelo es la base de un buen riego. Primero lo medimos por peso (gravimétrico) y luego lo llevamos al campo (volumétrico). Lo explica Emilio Rodríguez, Director del Departamento de Agronomía de plantae.

Medición gravimétrica

• Se basa en masa.
• Mides cuánto pesa algo.
• En química y análisis de suelos, por ejemplo, puedes medir cuánta agua hay en una muestra de suelo pesándola antes y después de secarla. Wikipedia

👉 Resultado típico: contenido gravimétrico de humedad = masa de agua / masa del suelo seco.

Medición volumétrica

• Se basa en volumen.
• En lugar de pesar, se mide o se expresa por volumen.
• Por ejemplo, el contenido de humedad volumétrico del suelo dice cuánta agua hay por unidad de volumen de suelo total (no por masa). Wikipedia

👉 Resultado típico: contenido volumétrico de humedad = volumen de agua / volumen total del suelo.

¿Cómo se pasa de gravimétrico → volumétrico?

Para hacer la conversión necesitas conocer la densidad del suelo o su densidad aparente.

Fórmula general

Si:

• $\theta_g$θg​ = contenido de agua gravimétrico (kg/kg)
• $\rho_b$ρb​ = densidad aparente del suelo (kg/m³)
• $\rho_w$ρw​ = densidad del agua (aprox. 1000 kg/m³)

Entonces:$$\theta_v = \theta_g \times \left(\frac{\rho_b}{\rho_w}\right)$$

👉 Esto da el contenido de agua volumétrico ($\theta_v$).

En otras palabras: tomas cuánto pesa el agua por masa de suelo y lo conviertes en volumen de agua por volumen de suelo usando densidades. (esta es la forma más estándar y usada en agronomía/suelos).

Este tipo de conversión es lo que normalmente se hace en estudios de humedad de suelo cuando tienes datos gravimétricos (masa) y los quieres en términos volumétricos (para modelos o sensores).

¿Por qué se hace esta conversión?

✔ En química analítica (general):

• El método gravimétrico es muy preciso porque solo usa masa.
• El método volumétrico es más rápido para titulaciones donde ya sabes las reacciones y puedes usar un volumen de titulante.

✔ En suelos / agricultura / medio ambiente:

• Los sensores y modelos suelen trabajar con volumen de agua por volumen de suelo (volumétrico), porque así se relaciona mejor con la disponibilidad real de agua para las plantas.
• Las mediciones gravimétricas se usan para calibrar sensores volumétricos (p. ej., sensores TDR o capacitivos).

📌 Un ejemplo práctico explicado por el director de agronomía de Plantae

¿Cuánta agua le cabe al suelo?

Vamos a explicar el concepto de cuánta agua es capaz de retener un suelo, una pregunta muy habitual cuando realizamos visitas de campo.

Saber este dato es clave porque, a partir de él, podemos calcular cuál debe ser la dosis de riego, lo que técnicamente se conoce como lámina de riego.

Para realizar este cálculo, en Plantaec trabajamos con unidades gravimétricas, es decir, relacionadas con el peso del suelo.

Metodología para calcular la capacidad de retención de agua:

1. Toma de muestra
   Se toma una muestra de suelo en campo, siempre de más de 1 kg.
2. Secado del suelo
   La muestra se introduce en una estufa hasta eliminar completamente el agua. De este modo obtenemos un suelo al 0 % de humedad.
   En el ejemplo, el suelo seco pesa 1 kg.
3. Saturación con agua
   A ese kilo de suelo seco se le añade una gran cantidad de agua (1–2 litros) y se coloca en un recipiente que permita el drenaje del exceso de agua.
4. Drenaje
   Se deja drenar durante aproximadamente 12 horas, de forma que solo quede el agua que el suelo es capaz de retener.
5. Pesada final
   Tras el drenaje, se vuelve a pesar la muestra.
   En este ejemplo, el peso final es 1,300 kg.

👉 Conclusión:
El suelo ha retenido 300 ml de agua, lo que equivale a un 30 % de su peso.
Ese es el dato clave: a este suelo le cabe un 30 % de agua.

Paso de peso a volumen

Ahora trasladamos este dato a campo:

• Superficie considerada: 1 m²
• Profundidad de suelo: 50 cm (0,5 m), (Normalmente no se trabaja a mayor profundidad en muchos suelos de España)

El volumen de suelo es: 1 m² × 0,5 m = 0,5 m³

Si sabemos que la densidad aparente del suelo es, por ejemplo: 1.400 kg/m³. Entonces en 0,5 m³ tenemos: 700 kg de suelo

Cálculo del agua total almacenada

Si el suelo puede retener un 30 % de agua: 700 kg × 0,30 = 210 litros de agua

👉 Esto significa que, para llenar completamente de agua útil los primeros 50 cm de suelo en 1 m², necesitamos 210 litros de agua.

Agua disponible para la planta

No toda el agua retenida por el suelo es aprovechable por el cultivo. Aquí entran conceptos como:

• Agua disponible total.
• Agua fácilmente asimilable.

Por ejemplo, si consideramos que el cultivo puede extraer agua cómodamente hasta que la humedad baje del 30 % al 15 %, ese 15 % sería el agua útil real.

Sin embargo, en cultivos sensibles (especialmente hortícolas), los agricultores suelen evitar cualquier tipo de estrés hídrico. Por eso, en la práctica, no se trabaja con todo el rango de agua disponible, sino con un nivel de agotamiento permitido.

Ejemplo de manejo práctico

Supongamos que:

• Capacidad máxima del suelo: 30 %.
• Nivel mínimo permitido: 24 %.

Esto implica que solo dejamos extraer un 6 % de agua.

Para facilitar la interpretación, transformamos la escala:

• 30 % → 100 % del “depósito”.
• 24 % → 0 % del “depósito”.

No significa que el suelo esté seco, sino que ese es el rango de manejo que nos interesa.

Si el 100 % equivale a 210 litros, entonces: 6 % = 12,6 litros por m².

Aplicaciones prácticas

Con esta información podemos:

• Calcular la duración del riego.
• Decidir si los goteros instalados son adecuados.
• Ajustar la frecuencia de riego.
• Interpretar correctamente las gráficas de humedad del suelo.

Todo parte de entender cuánta agua le cabe al suelo y qué margen de extracción estamos dispuestos a permitir según el cultivo y el manejo agronómico.

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