Este documento describe el uso de sensores para ajustar el riego en una viña. Se explica que los sensores de humedad y salinidad del suelo como los tensiómetros y sondas capacitivas permiten un manejo adaptado del riego. También se complementan con datos climáticos y del cultivo para determinar las necesidades hídricas y ajustar los pulsos y frecuencia de riego.

1. EL RIEGO EN LA VIÑA
SENSORES PARA AJUSTAR
EL RIEGO EN UNA
PARCELA DE VID
Francesc Ferrer Dr Ing. Agrónomo
Gema Rodrigo Dr Ing. Agrónoma
3ª Jornada Programa Formación Viticultura EVENA
Olite,
Olite, 14 Mayo 2013

2. Manejo del viñedo


Zonifiación
ObjetivosManejo adaptado (táctica) de la
fertirigación




Sensores de humedad: sensores capacitivos
Sensores de CE (salinidad): suelo, agua riego, lisímetro
Sondas de succión
Complemento de:



Experiencia
p
Necesidades termodinámicas de agua (ETc)
Información sobre el manejo del riego:





Contador de agua
Pulso de riego (en min o en mm)
Fracciónamiento de las dosis diarias o semanales
Limitantes del diseño hidráulico
Composición del agua de riego

3. 
Manejo adaptado ( á i ) de l f
M
j
d
d (táctica) d la fertirigación
i i
ió




Sensores de humedad: sensores capacitivos
Sensores de CE (salinidad): suelo, agua riego, lisímetro
Sondas de succión
Complemento de:



Experiencia
Necesidades termodinámicas de agua (ETc)
Información sobre el manejo del riego:





Contador de agua
Pulso de riego (en min o en mm)
Fracciónamiento de las dosis diarias o semanales
Limitantes del diseño hidráulico
Composición del agua de riego

4. Sensor para medir el Potencial ()
Tensiómetros
T
ió t
Watermark®
MP2
0 cbar (SAT)
b
5-10 cbar (CCa)
33 cbar (CCarc)
10-40cbar
10 40 b ( )
Bloque de yeso

5. Ejemplo con Watermarks
Evapotranspiration
C
Crop coefic
cient
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
01
0.0
25-Sep
• Medidas puntuales
30-Sep
5-Oct
10-Oct
15-Oct
20-Oct
• Mantener dentro de la
zona de confort
Soil water
Tens
sion (kPa)
80
60
40
20
0
25-Sep
30-Sep
5-Oct
10-Oct
15-Oct
20-Oct

6. Sensores capacitivos (FDR o TDR) para medir la
humedad (  , m3/ 3)
h
d d
/m
EnviroScan
C-Probe
Sonda GS3
42% (SAT)
36% (CC)
16% (PMP)
Sonda ECH2O
36 -26% ( )
Suelo
Textura franco arci
CRAD
20 mm/10cm

7. Ejemplos con sensores capacitivos
-Pérdidas de agua por
percolación
-D
Detección precoz d l estrés
ió
del
é
hídrico
- Aj t d l pulso y l
Ajuste del l
la
frecuencia de riego
- Detección de situaciones
de saturación (falta de aire
para las raíces)
- Conocer la actividad
radicular (a qué profundidad
están las raíces y hora del
día de máxima actividad)

8. Sensor
Senso de humedad del suelo
h medad
s elo
– medida d seguimiento
d d de
Sensor para medir una variable estado del sistema

Potencial ( cbar) tensiómetro watermark MP2
(,
tensiómetro, watermark,

Humedad volumétrica (, m3·m-3 o mm) sondas capacitivas
Factores de error del muestreo
F t
d
d l
t
Factores de error del sensor

MEDIDA INDIRECTA
CALIBRACIÓN
mV  
mV  ɛ  
mA  R 

9. ¿Mi sensor está midiendo bien?
Muestreo correcto

Colocación (parcela y perfil)

Volumen de influencia

Correcta instalación

Registro de los datos: wake y spatial domain

Buen contacto
Calidad del
C lid d d l sensor y ajuste de la calibración
j t d l
lib
ió
Volumen sensibilidad
Densidad, Tª, CE, Textura, tipo de material
T ,
Validación +/ compleja
+/-

10. Ajuste de la calibración en sensores capacitivos
RAW o mV  ɛa   (m3·m3)
(Sensor GS3)

11. Ejemplos de ajuste de la calibración
Ecuaciones estandard
Topp eqn.
Volum
metric wat conte
ter
ent
0,60
y = 4.30E-06x3 - 5.50E-04x2 + 2.92E-02x - 5.30E-02
0,50
0 50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0
10
20
30
Dielectric permittivity
40
50

12. Ejemplos de ajuste de la calibración
RAW o mV  
(EC(EC-5)

13. Sensores para medir la salinidad del
suelo – CEbulk ( CE aparente)
TEMPERATURA
FDR,
FDR HUMEDAD
ELECTRODOS, ECb



Extracto saturado (CEe) – indicador más tradicional
Aparente (CEb) – medida in situ con sensores
Solución del suelo (CEw) – hidropónica, respuesta
rápida de la planta

En t
E saturación:
ió
CEe = CEw

14. 1 g d sal, 1 kg d agua
de sal, k de
l

15. CE de 1g/kg con el sensor
GreenhouseGreenhouse-kit (GS3 + ProCheck)
G
h

16. Suelo + Agua de 1,8 dS/m
dS/m

17. CEb en condiciones de saturación
CEriego = CEw = CEe =1,8 dS/m
CEb = 0,56 dS/m

18. CEb en Capacidad de Campo
CEriego = 1,8 dS/m
CEw = CEcc =??
CEb = 0,09 dS/m

19. ¿Porqué la CEb es menor en el
suelo que en el agua?
agua?
Agua
CEw = CEb
Suelo saturado
CEe =CEw = 3·CEb
Suelo a CC
CEcc = CEw = 10·CEb
1. Menor sección de paso en el suelo
2. Recorrido más l
2 R
id
á largo en el suelo
l
l

20. CEb + Tª + Humedad  CEe y CEw
10
Modelos para
transformar la CEb a CEe
y CEw
9
8
CEb  CEe y CEw
 Modelo de Hillhorst (2000)
 Modelo de Amente et al (2000)
EC/ECb
7
6
5
4
3
Sólo cuando el suelo está
húmedo
hú d
ECe
2
1
0
0
0,1
01
0,2
02
0,3
03
0,4
04
Water Content (m3/m3)
0,5
05

21. Ejemplo en encofinado

22. Ejemplo en encofinado

24. Ejemplos de instalaciones con sondas
j
p
capacitivas modulares
DATALOGGER
3 sensores GS3 ( CE)
(,
1 contador de agua
1 sensor de T/HR y PV

25. Ejemplos de muestreo – adaptación a la finca

26. Ejemplos de muestreo – adaptación a la finca

27. Ejemplos de muestreo – adaptación a la finca

28. Condiciones para que las sondas funcionen
SATURACIÓN
Volumen de solución disponible:
Riego & drenaje SUELO ARENOSO
sat - cc = 15 mm/10cm (0 a -10 cbar)
cc - pmp = 8 mm/10cm (-10 a -1500cbar)
CAPACIDAD
CAMPO
SUELO FRANCO-ARCILLOSO
sat - cc = 6 mm/10cm (0 a -33 Kpa)
cc - pmp = 19 mm/10cm ( 33 a -1500cbar)
(-33 1500cbar)
PMP
Arenoso: 6 Kpa
Limo y franco: 10 a 30 Kpa
Arcilloso: 30 a 85 KPa
Dependiendo del momento de succión:
Solución del suelo  solución nutritiva
 Solución del suelo estabilizada

29. Detector del Frente de Humectación
FULLSTOP®,
FULLSTOP® by Richard Stirzaker (www.fullstop.com.au)
(www fullstop com au)
 Siempre aplica la misma succión
 Monitorización en continuo (CEd) NUEVO

30. Detector del Frente de Humectación
El FullStop® permite la extracción
de una muestra del agua recogida
del frente de humectación
humectación.
APLICACIONES DEL FULLSTOP
¿Son mis pulsos de riego muy cortos?
 ¿Qué parte del perfil estoy mojando?
 ¿Dónde estoy acumulando sales?

31. Las partes
• Plan de cultivo
• Plan de riego
Estrategia
Táctica
• Toma de datos de campo
• Ajustes durante la campaña
• Final de campaña
• Evaluación y comparativa de resultados
Evaluación • Ajuste de los Planes
Metodología
M t d l í

32. ¿Qué preguntas p
Q
p g
podremos responder?
p
• ¿Cómo controlar los momentos críticos
del ciclo de cultivo?
• ¿Qué escenarios concretos de humedad
debo evitar?
• ¿En que puntos puedo disminuir costes y
consumos sin arriesgar mi cosecha?

33. LA GUÍA DURANTE LA CAMPAÑA
• ¿Cuantos pulsos de riego al día? ¿a qué
horas?
• ¿Mis riegos son demasiado largos?
• ¿Cómo sé que he regado bien durante la
campaña?
• ¿Cómo tengo que regar si tengo menos
dotación de agua?

34. LA EVALUACIÓN FINAL
• Visto lo que me ha pasado esta
campaña,
campaña ¿Qué puedo mejorar?
• Análisis de sostenibilidad ambiental
http://musa.simpple.com/?locale=es
http://musa simpple com/?locale=es

35. El hardware de ECH20 SYSTEM
HUMEDAD DEL
SUELO
DATOS CLIMÁTICOS
SOLUCIÓN
DRENANTE DEL
SUELO
CONSUMO DE AGUA

36. Elección de una sistema de
monitorización
it i
ió
Sonda
Sistema
Servicio

37. OTROS MÉTODOS DE
PROGRAMACIÓN DEL
RIEGO

38. Técnicas de programación de riego ( tiempo
p g
g (a
p
real)

Basados en la monitorización de la humedad
del suelo:


AUSTRALIA ( > 1990s) – sondas capacitivas y sondas de N
N.

CHILE, AUSTRALIA, ESPAÑA (> 2005) – sondas capacitivas


USA (1950s a 1990s) – tensiometros y sondas de neutrones
+ mapas de suelos
Basados en datos climáticos

USA - (California – CIMIS y Davis), ESPAÑA >1980s

+ mapas de suelos

39. Técnicas de programación de riego ( tiempo
p g
g (a
p
real)

Basados en sensores de planta


ISRAEL, ESPAÑA, FRANCIA, USA, NZ – dendrómetros, flujo de
Ñ
savia, bomba de presión y porómetro
Basados en teledetección

AUSTRALIA, USA - Termómetros de infrarojo

AUSTRALIA, USA, EU, SUR AMÉRICA – Satélites

40. ¿Qué método es más común en Australia?
Q
4
10
5
ETc
20
Sondas humedad
Consultores
Calendario
2
9
50
Experiencia
E
i
i
Otros
No Responde
R. Stirzaker. Soil Moisture Monitoring: state of play and barriers to adoption. 2006. CSIRO. Australia

41. Recursos





www.decagon.com
www.fullstop.com.au
www.ech2osystem.com
y
Canal You tube LabFerrer: http://www.youtube.com/user/LABFERRER
Laboratorio de calibración de sondas
Formación:
 Seminarios virtuales DECAGON (EN) y LABFERRER (SP)

Curso Internacional de Programación de Riegos (Anual)(Anual)
LabFerrer (25-27 Feb 2013) – Riego de alta frecuencia

Cursos
C sos a la Ca ta
Carta

42. ¿FUNCIONAN?
Sensor &
Sonda
Sistema
Servicio
Contacto:
C t t
LabFerrer info@lab-ferrer.com
973 532110
www.lab-ferrer.com
Muchas gracias!!!
M h
i !!!