Modelo de lixiviación (suelo)

Un modelo de lixiviación es un modelo hidrológico que describe la lixiviación, mediante agua de riego , de sustancias disueltas, especialmente sales, en el suelo, en función del régimen hidrológico y 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 salino favorable del suelo de tierras de regadío ^{[ 1 ]} ya que toda el agua de riego contiene sales.

El proceso de lixiviación en un suelo salino a recuperar se ilustra en las curvas de lixiviación de la figura 1, derivadas de datos del área piloto de Chacupe, Perú . ^{[ 2 ]} Muestra la salinidad del suelo en términos de conductividad eléctrica (CE) de la solución del suelo con respecto a su valor inicial (CEi) en función de la cantidad de agua que percola a través del suelo. La capa superficial del suelo se lixivia rápidamente. La salinidad del suelo más profundo aumenta inicialmente debido a las sales lixiviadas de la capa superficial, pero posteriormente también disminuye. ^{[ 3 ]}

Debido a la distribución irregular de la sal en el suelo o a la irregularidad de la estructura del suelo (figura 2), la eficiencia de lixiviación (E _L ) puede ser diferente de la unidad.

Los suelos con baja eficiencia de lixiviación son difíciles de recuperar. En el delta del Tajo , Portugal , se encontró que la eficiencia de lixiviación del suelo arcilloso denso era tan baja como 0,10 a 0,15. ^{[ 4 ]} El suelo no podía desarrollarse para la agricultura intensiva y se utilizaba para la cría de toros en pastos naturales toscos .

Por otro lado, el suelo arcilloso del delta del Nilo , Egipto , 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 supone en el modelo de lixiviación SaltMod ^{[ 5 ]} 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. ^{[ 6 ]} La figura ilustra el proceso de calibración de la eficiencia de lixiviación, parámetro que es difícil de medir directamente.

El suelo arcilloso en el delta del río cerca de Chiclayo , Perú, también demostró tener un valor bastante bajo ^{[ 7 ].}

En la siguiente tabla se ofrece una descripción general de las eficiencias de lixiviación en diferentes tipos de suelo ^{[ 8 ].}

• También llamada esmectita , vertisol , montmorillonita , arcilla pesada, arcilla expansiva, arcilla mal estructurada.

El requisito de lixiviación puede referirse a:

• Cantidad total de agua necesaria para reducir la salinidad del suelo, desde un valor inicialmente alto hasta un valor aceptable según la tolerancia a la salinidad de los cultivos. En la figura 1 se observa que se requieren 800  mm de agua (o 8000 m³ ^/ ha) para reducir la salinidad del suelo al 60 % de su valor original en la capa de suelo a una  profundidad de 40 a 60 cm. Cuando la salinidad debe ser inferior al 60 %, es necesario extrapolar la curva de lixiviación, utilizar una ecuación de lixiviación (véase más adelante) o un modelo de lixiviación como SaltMod para obtener una estimación fiable de la cantidad adicional de lixiviación requerida.
• La cantidad anual de agua de percolación (es decir, la cantidad adicional de agua de riego además del uso consuntivo del cultivo) necesaria para conservar un equilibrio salino aceptable del suelo de acuerdo con la tolerancia a la salinidad de los cultivos que se van a cultivar. La proporción

F _L = Perc/Irr, donde Perc = cantidad de agua de percolación requerida, e Irr = cantidad total de agua de riego,

se denomina fracción de lixiviación , ^{[ 1 ]} véase también más abajo.

La rama descendente de las curvas de lixiviación, como en la figura 3, se puede describir con la ecuación de lixiviación: ^{[ 1 ]}

• Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-E _L .T.Qp/Ws)

donde C = concentración de sal, Ct = C en el suelo en el tiempo T, Co = C en el suelo en el tiempo 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 en saturación de campo .

Para conservar un equilibrio salino aceptable del suelo de acuerdo con la tolerancia a la sal de los cultivos que se van a cultivar, la fracción de lixiviación debe ser al menos: ^{[ 9 ]}

• 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.

• Artículos sobre la salinidad del suelo:
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