Caracterización y modelización del flujo hídrico y dinámica salina en un green experimental con diferentes sustratos

Abstract

La construcción de un green experimental compuesto de cinco parcelas de distinta composición: 100% arena (2), arena enmendada con turba, arena enmendada con hidrogel y arena doblemente enmendada con turba e hidrogel, y su equipamiento para la medición de las entradas y salidas de agua, humedad, salinidad del sustrato y parámetros climáticos, permiten determinar el requerimiento hídrico del césped para obtener una buena calidad visual de la hierba, modelizar el flujo hídrico y evaluar los riesgos de salinidad en cada uno de los sustratos.

En función del año y la parcela, las entradas variaron entre 1447 y 2081 mm. El drenaje está comprendido entre el 19 y el 29% de las entradas en las parcelas con hidrogel y entre 33 y 40% en las parcelas no enmendadas. La tasa de evapotranspiración en las primeras supera el 70% mientras que en las segundas ronda el 60%.

El riego es la principal fuente de sales de los sustratos. El balance de masas indica que en todos ellos ocurre acumulación de ión cloruro. Durante la investigación, la acumulación de este ión se encuentra entre 22,3 y 40,1 g/m2/año; los mayores valores corresponden a los sustratos enmendados con hidrogel. En ninguno de los sustratos la acumulación de cloruro y consecuente incremento de la conductividad eléctrica del agua del suelo afectan el césped. En general, se encuentra que las lluvias tienen mayor efectividad en el lavado de los sustratos que el exceso de riego para generar drenaje (fracción de lavado), por lo que confirma que las lluvias de otoño en la región mediterránea son de gran importancia en la reducción de sales en los suelos. El modelo HYDRUS 1D representa adecuadamente el flujo del agua en todos los sustratos cuando el riego es frecuente ya que predomina el flujo uniforme (E entre 0,67 y 0,96). Cuando las condiciones cambian, la efectividad del modelo se reduce aunque sigue siendo aceptable para casi todas las parcelas (E entre 0,57 y 0,88).

El análisis de posibles escenarios indica que la frecuencia de riego afecta a la absorción de agua por las raíces, que el riego por reposición de la evapotranspiración de referencia genera bajos niveles de humedad en los sustratos y promueve el flujo preferencial, y que el hidrogel puede conseguir una reducción adicional del 30% del agua sin afectar a la calidad del césped.

An experimental green consisting of five plots of different composition: 100% sand (2), sandamended with peat, sand amended with hydrogel and sand amended with peat and hydrogelwas constructed and equipped for the measurement of water inputs, drainage, water content,salinity and climatic parameters in order to determine the water requirements, to model waterflow and to assess salinity risk.Depending on the year and the plot water inputs ranged between 1447 and 2081 mm. Thedrainage was between 19 and 29% of the entries in the plots with hydrogel and between 33and 40% in the plots without this amendment. The evapotranspiration rate of the “hidrogel”plots exceeds 70% while in the others is around 60%.Irrigation is the main source of salts in the experimental green plots. The mass balanceindicates that chloride accumulates in all of them due to irrigation. During the investigation,the accumulation of chloride lies between 22,3 and 40,1 g/m2/year; the higher valuescorrespond to substrates amended with hydrogel. In none of the substrates the accumulationof chloride and consequent increase in electrical conductivity of the soil water affects turfquality. In general, rainfall is more effective in salt leaching than the common practice ofapplying an extra volume of irrigation water (leaching fraction), confirming that the autumnrainfall in the mediterranean region is of great importance in the reduction of salts in soils.HYDRUS 1D adequately represents the water flow in all substrates when irrigation isfrequent since uniform flow is promoted (E between 0,67 and 0,96). When conditionschange, the effectiveness of the model is reduces but is still acceptable for almost all plots(efficiency between 0,57 and 0,88).Scenarios analysis indicate that the frequency of irrigation affects root water uptake, also thatreplacing ETo generates low levels of moisture that promote preferential flow, and that theaddition of hydrogel can lead to an additional reduction of 30% of irrigation water withoutaffecting the quality of the turf.