Ingeniero Civil / La evaporación es uno de los procesos determinantes en el balance hidrológico de una cuenca, especialmente en zonas del Altiplano de la cordillera de los Andes donde toda el agua que precipita dentro de la cuenca es evaporada al interior de ella, tanto desde suelos saturados como no saturados. Las variaciones en la tasa de evaporación dependen tanto de las condiciones atmosféricas (humedad, temperatura, viento, etc.) como de las características del suelo (conductividad hidráulica, porosidad, conductividad termal, etc.). En este trabajo se estudió experimentalmente el efecto que tiene el nivel freático en la evaporación de un suelo arenoso no saturado. Para esto, se construyó una instalación experimental que permite medir la evaporación en dos estanques que contienen un suelo arenoso idéntico, pero que difieren en su grado de saturación. Esto es, uno de estos estanques se encuentra constantemente saturado, mientras que el otro sólo está saturado al inicio de las experiencias, pero luego baja su grado de saturación (acompañado de un descenso del nivel freático) a medida que el agua contenida se evapora. También, se dispone de una estación meteorológica y de sensores que permiten medir viento, temperatura del aire, temperatura del suelo, humedad relativa y humedad de la superficie. El montaje experimental y la estación se instalaron en la terraza del tercer piso del edificio de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile, expuestos a variaciones naturales de radiación solar, viento, temperatura y humedad del aire. Adicionalmente, se cuenta con mediciones de laboratorio de las propiedades del suelo como conductividad hidráulica del suelo saturado, porosidad del suelo y ancho de la franja capilar del suelo. Para el análisis de las mediciones, se presenta un marco teórico que permite postular la existencia de un número adimensional que se desprende de la razón entre la evaporación y la evaporación máxima del agua contenida en un suelo. Este número adimensional está dado por Kad/D, donde Ka es la velocidad de transferencia del vapor de agua hacia la atmósfera, d es la profundidad del suelo a la cual se encuentran condiciones saturadas, y D es el coeficiente de difusión de vapor de agua en el suelo. A partir de los resultado experimentales se validó satisfactoriamente el marco teórico para el cálculo de la evaporación desde suelos no saturados, que contempla tanto procesos de transferencia de vapor de agua en la atmósfera, como en el suelo. De igual forma, se analizó la variabilidad de la tasa evaporativa respecto a las variaciones de temperatura del aire, de temperatura de los suelos, y de la profundidad del nivel freático. Se analizó la relación del número adimensional con la evaporación y la evaporación máxima, se concluyó acerca de su validez y de los parámetros que componen dicho número. Finalmente, se formulan supuestos y se mencionan algunas consideraciones a tomar para estudios de futuros experimentos. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por proyecto FONDECYT N° 1170850

Tesis para optar al Grado de Magíster en Manejo de Suelos y Aguas / Actualmente, la zona entre Copiapó y Santiago está bajo una sequía que genera dificultades en la producción frutícola. Copiapó tiene un clima desértico, con solo 22 mm de precipitación anual promedio, en tanto los suelos pueden ser clasificados como moderadamente salinos a extremadamente salinos, con una conductividad eléctrica (EC) medida en extracto de saturación (CEe) desde 2,5 a 19,1 dS m-1 . Los manejos de agua y sales en los cultivos de olivos han sido hechos sin la apropiada tecnología y supervisión, lo que puede causar una sobrestimación o subestimación del agua aplicada por los agricultores, causando hipoxia o salinización del perfil de suelo. Hay muchas formas de abordar este problema, la mayoría de ellas se enfocan en la resolución de un balance de masa y energía en el continuo suelo-plantaatmósfera. Una forma de resolver este balance es por medio de la simulación numérica con el software HYDRUS, el cual resuelve la ecuación de Richards para flujo de agua y la ecuación Advecto-Dispersiva para flujo de calor y transporte de solutos en el suelo. Por esto se propuso calibrar un balance de agua y solutos con HYDRUS, en una condición de suelo salina con olivos bajo riego por goteo y validarla con FDR dispuestos en la hilera de plantación bajo el sistema de riego. La metodología consideró la instalación de cinco FDR en un suelo estratificado (franco limoso a limo), donde se midió el contenido de agua volumétrico (WC) y la conductividad eléctrica de la solución (CEp). La WC y CEp se utilizaron para comprarlas con los valores simulados por HYDRUS, el cual fue parametrizado con curvas de retención de agua en el suelo, conductividad hidráulica saturada y soluciones inversas para cada horizonte del perfil de suelo. Se evaluó la raíz del error cuadrático medio relativo al promedio (RRMSE) y Nash entre otros estadísticos, como criterios de fiabilidad. Los resultados obtenidos muestran un RRMSE de 13,8% y 29% y un Nash de 0,64 y 0,72 para WC y CEp respectivamente. Estos resultados muestran que HYDRUS, con una calibración previa, es una herramienta alternativa para zonas áridas, donde puede simular el contenido de agua del suelo y la conductividad eléctrica de los poros con alta confiabilidad. / Currently, the zone between Copiapó and Santiago of Chile is under a severe drought, which generates difficulties in the fruit production. Copiapó city in the Atacama Region, presents a desert climate with only 22 mm of average annual rainfall. The soils can be classified as moderately saline to extremely saline, with an electrical conductivity (EC) measured in saturation extract (ECe) from 2.5 to 19.1 dS m-1 . The water and salt management in olive tree orchards in the Copiapó Valley is being done without the appropriate technology and supervision, which may causes a water overestimation by the farmers, causing hypoxia, or conversely a constant salinization of the soil profile. There are many forms to deal with this problem; most of them is focused on the resolution of a mass and energy balance in the continuum soil-plant-atmosphere. One of these methods is the numerical simulation with the software HYDRUS, which solved the Richard’s equation for water flux and the AdvectoDispersive equation for heat and solute transport in the soil. Accordingly, it was proposed to calibrate a water and solute balance with the HYDRUS model in a saline soil condition with olives trees under drip irrigation and to validate it with FDR disposed in the plant row under the drip irrigation system. The methodology considered the installation of five FDR sensors in a layered soil (loam to silty clay loam). It was measured the volumetric water content, (WC) and the solution electrical conductivity (ECp), comparing them with the simulated values from HYDRUS parametrized with soil water retention curve, saturated hydraulic conductivity and inverse solutions of each layer of the soil profile. It was evaluated the relative root mean square error (RRMSE) and Nash, between other statistics, as reliability criteria. The obtained results shown a RRMSE of 13.8% and 29% and a Nash of 0.64 and 0.72 for WC and ECp respectively. These results show that HYDRUS is an alternative tool for arid zones, where it can simulate the soil water content and pore electrical conductivity with high confiability.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo Mención: Fruticultura / Aloe vera es una especie CAM resistente a la sequía de gran proyección económica debido a que tiene importantes propiedades relacionadas con el área de la industria cosmética, alimenticia y farmacológica, es una especie adecuada para ser cultivada en zonas áridas y semiáridas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la disponibilidad de agua en la producción de biomasa aérea y en la eficiencia en el uso del agua (EUA) de Aloe vera (Aloe barbadensis Miller). El trabajo se realizó en condiciones de invernadero en el Campus Antumapu de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile y comprendió la temporada 2007 y 2008. Los tratamientos hídricos se evaluaron a través de variación del peso de las macetas. El tratamiento 1 (T1) consistió en mantener las macetas entre el 60% y el 80% de la capacidad de campo (C. de C.) del suelo y el T2 consistió en mantener entre el 30% y el 50% de la C. de C. del sustrato. Para evaluar crecimiento se realizaron cosechas cada 45 días, con la finalidad de obtener: materia verde, materia seca, área foliar, número de hojas, número de hijuelos, distribución de asimilados y eficiencia del uso del agua. Las variables: EUA y distribución de asimilados, presentaron diferencias que estadísticamente no fueron atribuibles al efecto del tratamiento. Las variables: materia seca, materia verde, número de hojas, número de hijuelos y área foliar, presentaron diferencias que estadísticamente fueron atribuibles al efecto del tratamiento. El valor promedio calculado de EUA para la especie, en función de la materia seca fue de 10,8 g de MS L-1 kPa-1 para el T1 y T2. Mientras que los valores promedio calculado de EUA en función de la materia verde fueron de 85 y 68 g de MV L-1 kPa-1 para el T1 y T2 respectivamente. La distribución de asimilados en la planta para el T2 favoreció el desarrollo de las raíces, las que se encontraron más dispersas y en mayor cantidad alcanzando un 43% del peso total de la planta, todo esto como estrategia de sobrevivencia ante una condición hídrica desfavorable. / Aloe vera is a CAM species resistant to drought of great economic development because it has important properties related to the area of cosmetics, food and drug, is an appropriate species to be cultivated in arid and semiarid areas. The objective of this study was to evaluate the effect of water availability in biomass production and efficiency in water use (WUE) of Aloe vera (Aloe barbadensis Miller). The work was conducted under greenhouse conditions Antumapu Campus of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Chile and understood the 2007 season and 2008. Water treatments were assessed through measurements on the variation of the weights of the pots. Treatment 1 (T1) was to keep the pots between 60% and 80% of field capacity (C. of C.) soil and T2 was to keep between 30% and 50% of the C. of C. the substrate. To evaluate growth harvests were performed every 45 days, in order to obtain: dry matter, leaf number, number of tillers, green matter, leaf area, water use efficiency and distribution of assimilates. The variables: WUE and distribution of assimilates, presented statistical differences were not attributable to treatment effect. The variables: dry matter, fresh matter, leaf number, number of tillers and leaf area, showed statistically differences were attributable to treatment effect. The calculated value of WUE for the species, based on the dry matter was 10.8 g DM L1 kPa-1 , for the T1. While the average values calculated according to the GM borders was between 85 and 68 g GM L-1 kPa-1 for de T1 and T2 respectively. The distribution of assimilates in the plant for T2 favored the development of roots, which were more dispersed and more of reaching 43% of the total weight of the plant, all of this as a survival strategy to unfavorable water conditions.

Memoria para optar al título de Geólogo / Aluvial Consultores / 11/04/2020