Agua del suelo
La disponibilidad de agua para las plantas depende mayoritariamente de dos factores del suelo: el contenido total de agua y su distribución dentro del perfil del suelo, y el grado en que el agua está unida a las partículas del suelo. Éste último se expresa como tensión de agua del suelo o, en la terminología moderna, como potencial del agua del suelo. La tensión del agua generalmente se mide en términos de pF. En este concepto la succión se expresa en términos de altura, en cm de columna de agua, siendo su presión igual a la succión. Así, una columna alta está asociada con una fuerte succión. El valor pF es igual al logaritmo decimal de la altura de la columna de agua medida en cm. Una columna de agua de 10 cm tiene, por tanto, un valor de pF de 1. Los valores de pF son positivos en contraste con los valores de potencial de agua, normalmente negativos.
El concepto de potencial de agua ha sido introducido como un medio básico para describir el estado y el movimiento del agua. El concepto es particularmente útil al permitir un tratamiento uniforme de las relaciones del agua en el suelo y en las plantas. Consideraremos con más detalle en un siguiente post. En este contexto sólo es necesario mencionar que el potencial de agua de un suelo depende principalmente de la adsorción del agua (fuerzas matriciales), y que, además, en los suelos salinos debe considerarse la concentración electrolítica de la solución de suelo (fuerzas osmóticas). El agua en estado libre tiene un elevado potencial, que disminuye cuando se adsorbe o cuando hay solutos que diluyen su “concentración”. El agua fluye siempre en el sentido de los potenciales decrecientes, es decir, de los potenciales más altos hacia los más bajos.
El suministro de agua a las plantas está regulado en gran medida por la retención y el movimiento de agua en suelo. Como ya se describió, la capacidad de retención de agua aumenta a medida que los hace el contenido de los coloides orgánicos e inorgánicos. El agua puede quedar retenida por poros de pequeño y mediano tamaño. Así la estructura del suelo afecta directamente a la capacidad de retención de agua en el suelo. Algunos investigadores definieron el término capacidad de campo como la cantidad de agua almacenada en el suelo tras el drenaje del agua gravitatoria y después de que la velocidad del movimiento descendente del agua haya disminuido significativamente. La técnica para medir la capacidad de campo consiste en saturar completamente el suelo con agua de tal modo que todos los poros estén llenos, para permitir luego que drene durante un período de 2 a 3 días, en condiciones donde no se dé evaporación alguna. La cantidad de agua que permanece en el suelo representa la capacidad de campo. Esta se expresa por lo tanto como un porcentaje de agua sobre el peso seco o sobre el volumen del suelo. Si por ejemplo el suelo contiene 200 g de agua por kg de suelo seco, la capacidad de campo es de un 20%. Para suelos orgánicos es preferible la medida en función del volumen debido a la mayor capacidad de retención de agua y a la baja densidad de los suelos secos. La capacidad de campo da una idea del potencial de almacenamiento de agua de un suelo, y corresponde a la capacidad de éste para suministrar agua a las plantas durante la estación seca.
Las plantas que crecen en el suelo adsorben en primer lugar agua débilmente retenida. Esta es la fracción con la tensión más baja (valores más bajo de pF) y la más disponible. A medida se absorbe agua, el agua remanente en el suelo se vuelve progresivamente menos disponible ya que está retenida en el suelo con más fuerza. Así, a medida que el suelo se seca, la disponibilidad de agua disminuye hasta que se alcanza un punto en que el agua está tan fuertemente retenida por adsorción, que las raíces de las plantas no son capaces de utilizarla, comenzando estás a marchitarse. El potencial de agua al que comienza a observarse la marchitez se llamada punto de marchitez. Puede distinguirse un punto de marchitez temporal de un punto de marchitez permanente. En el primer caso las plantas son capaces de recuperarse cuando el agua se suministra nuevamente al suelo, mientras que cuando se alcanza el punto de marchitez permanente, la marchitez es irreversible y la planta se muere. El punto de marchitez no puede definirse con precisión en términos de potencial de agua o contenido de agua del suelo. Generalmente, sin embargo, para muchas especies vegetales, el punto de marchitez permanente se alcanza cuando el potencial de agua es del orden de -1000 a 1500 kPa. El valor exacto depende de la especie y de las condiciones ambientales.
El agua unida por fuerzas correspondientes a valores de potencial de agua inferiores a -1000 y -1500 kPa no está disponible para las plantas. La máxima cantidad de agua disponible de un suelo es, por tanto, la diferencia entre el agua retenida a la capacidad de campo y la fracción de agua retenida a fuerzas superiores a -1000 kPa. Queda claro que los suelos que contienen altas cantidades de arcilla y por lo tanto una elevada área superficial para la adsorción, también contienen cantidades apreciables de agua no disponible para las plantas.