Nombre del autor:Redagrícola

Gran desarrollo de sensores de planta para control de riego

El experto en riego Dr. Luis Gurovich, en un Simposio de Riego de la International Society for Horticultural Science (ISHS) ofreció la presentación ‘Uso combinado de sensores de planta para programar riego de alta precisión y alta frecuencia en huertos frutales’. Teniendo esa exposición como fuente en este artículo desarrollamos una completa revisión de los sensores de planta para control de riego, acción conocida como Fitomonitoreo. Según el investigador en la actualidad existen diferentes tecnologías de sensores que permiten determinar el contenido de agua y la tensión de ésta en el suelo, así como también se ha extendido la cobertura de las redes de estaciones agroclimáticas automáticas, las que ya existen en muchos países y que están funcionando de manera muy eficiente. Sin embargo, destaca, paralelamente se han desarrollado tecnologías de captura y transmisión de información para monitorear en la planta diferentes parámetros relacionados con la disponibilidad de agua, lo que a diferencia de los sistemas anteriores, permite conocer el estatus hídrico de la planta en cada determinado instante. El investigador describe diferentes tecnologías de sensores que permiten afinar la relación entre clima y agua en el suelo, de modo de mantener el equilibrio dinámico que denomina ‘disponibilidad hídrica’.   “En lo fundamental, lo que aún falta es un sistema de toma de decisiones basado en la información obtenida con los sensores, de modo de optimizar el régimen de riego de los cultivos. Hoy el punto débil tecnológico está en los sistemas de inteligencia artificial. Necesitamos que sean capaces de tomar decisiones acertadas utilizando automáticamente la información de los sensores”, señala Gurovich. Tipos de tecnologías para monitorear el estado hídrico de las plantas Gurovich divide los sensores que miden parámetros de planta en dos categorías: los sensores que realizan determinaciones periódicas (mediciones puntuales realizadas cada cierto tiempo) y los sensores que permiten mediciones en tiempo real. En el primer grupo están los que miden el espectro electromagnético, la conductancia estomática, la asimilación de CO2 y aquellos que miden el índice de área foliar. En el segundo grupo, en tanto, están los dendrómetros, los sensores de grosor de hoja, los de potencial hídrico xilemático, la termografía infrarroja, la reflectancia de la hoja, el flujo de savia y los sensores que miden las diferencias de potencial eléctrico. Dendrómetros electromecánicos de alta sensibilidad y sensores de crecimiento de fruto “Son unas de las herramientas más importantes”. Aunque también existen los dendrómetros mecánicos de lectura in situ, Gurovich se refiere a los electrónicos. Estos permiten medir las fluctuaciones en el diámetro de tronco y existen dispositivos equivalentes que son capaces de medir las variaciones –diarias y estacionales– en el diámetro de los frutos en la planta. El rango de estos últimos va desde sandías hasta cerezas o bayas de uva. Entre los dendrómetros existen aparatos de todo tipo en cuanto a su eficiencia y precisión. Con esta técnica de fitomonitoreo se generan gráficos en tiempo real, de los que se obtiene la tendencia de la humedad del suelo, junto a la tendencia de crecimiento del fruto y del tronco, datos que se pueden cruzar con la Evapotranspiración (ET) expresada como déficit de presión de vapor (signo negativo). En el gráfico, las líneas punteadas indican las tendencias, en tanto que también se pueden apreciar las fluctuaciones día-noche, “las que forman parte de un lenguaje que nos comunica con las plantas y que nos permite determinar –en cada momento– el estatus hídrico preciso de un cultivo. El fitomonitoreo permite conocer las magnitudes de las fluctuaciones y la tendencia en el tiempo del estado hídrico del cultivo gracias a la interpretación de los valores peak –altos y bajos– de las curvas”, señala Gurovich. En la figura 1 se aprecia el crecimiento de baya de uva de mesa en relación con la ET, y no sólo el crecimiento acumulado a lo largo del día si no que también las fluctuaciones del diámetro entre el día y la noche, lo que se relaciona directamente con la disponibilidad hídrica de la planta. Al mismo tiempo y en un mismo gráfico se puede observar –en tiempo real– la variación de humedad del suelo, la fluctuación y variación del diámetro de la fruta, la fluctuación y variación del diámetro de tronco y la ET. Medición de flujo de savia La medición de flujo de savia es otra tecnología de sensores que se desarrolló en forma espectacular durante la pasada década. “Por un tiempo se detuvo el desarrollo de esta tecnología pero en la actualidad, con nuevos avances, se volvió a reactivar”, afirma el investigador. Varios de estos sensores miden el flujo de savia por medio de la detección de variaciones térmicas. Es decir, detectan pulsos de calor o diferencias de temperatura entre dos puntos cercanos del flujo de savia. “Es un pulso de calor muy pequeño, un par de grados solamente, pero que conocido el diámetro del tronco permite determinar la velocidad del flujo de savia. Luego, comparando plantas en condiciones con más o menos agua en el suelo se puede determinar si el cultivo está con un flujo de savia adecuado o no y por lo tanto con adecuada disponibilidad de agua”, señala. En la figura 2 se aprecia la información combinada sobre máximos y mínimos del crecimiento de tronco (MXTD y MNTD), con la información del flujo de savia (SF). “Utilizando ambos datos se puede determinar con mucha precisión y en forma cuantitativa cuál es la disponibilidad de agua del cultivo. Hay muchos trabajos publicados sobre este tema”, explica Gurovich. Termometría de diferencial infrarrojo La termometría infrarroja (el hoy famoso termómetro que mide temperatura a distancia) al mismo tiempo mide la temperatura del aire y la temperatura de la hoja. Es un muy buen indicador del coeficiente de estrés hídrico del cultivo ya que la temperatura está directamente relacionada con el agua disponible para la planta. “Cuando la disponibilidad de agua es limitada se cierran algunos estomas de la hoja y como resultado la temperatura de la hoja es más alta que la temperatura del aire. En cambio, cuando

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Hoy el riego tecnificado es clave para alcanzar el potencial productivo del nogal

Conversando con algunos de los principales expertos chilenos nos sorprendió la enorme importancia que en la actualidad se le asigna al riego en el cultivo del nogal. Si bien la tecnología de monitoreo de humedad es aún relativamente básica (por lo general tensiómetros y calicatas), a nivel de los sistemas de aplicación de agua -la tendencia- en particular de Rancagua al sur, es a invertir como nunca antes en emisores de riego localizado, tanto en número como en calidad de los mismos

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La mayor productora de hortalizas orgánicas del país

Comenzó hace algo más de diez años y hoy es el principal productor orgánico de hortalizas en el país. Con una amplia paleta, de más de 20 productos, abastece a importantes supermercados y restaurantes. Sin embargo, confiesan que el mercado ha crecido más lento de lo esperado. Un aspecto clave es la falta de insumos certificados necesarios para lograr una producción segura y rentable.

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Monitoreo de variables de huerto y control total del riego

En Chile ya son varias las empresas que ofrecen centralizar el manejo de los sistemas de riego, mediante sistemas de control computarizados en que se integra tecnología de monitoreo a través de distintos tipos de sensores, telemetría (transmisión de datos sin cables), automatización y control a distancia. En este artículo analizamos las propuestas de dos empresas especializadas en estos sistemas. Los sistemas de riego manejados a través de cables son rígidos ya que los conjuntos de válvulas, que definen los sectores de riego, solo pueden abrirse o cerrarse en grupos predeterminados. Es decir, el sector A tiene un cable de control que abre todas las válvulas del sector A y el sector B tiene un cable de control que abre todas las del B (y así sucesivamente) más un neutro. Los sistemas de control inalámbricos, en tanto, permiten reagrupar las válvulas, redefiniendo los sectores de riego de forma dinámica, de acuerdo a los requerimientos del huerto. Incluso permiten hacer un manejo diferenciado por válvula e integrar variables relevantes (Caudal, pH, CE, etc.) y datos capturados por distintos sensores en el huerto (de humedad de suelo, de planta o atmosféricos). De este modo se puede, en una misma pantalla de computadora, manejar información sobre la ejecución automática de los programas de riego y fertilización (bombas, inyectores, etc.) junto a la información de las variables antes mencionadas. Entre los principales beneficios de implementar estos sistemas se menciona importantes ahorros en mano de obra, agua, energía y fertilizantes, aumento de la producción y mejoras en la calidad de los productos cosechados. AGROSUCCESS “Lo que no se puede medir no se puede controlar” “Nuestro sistema nació para operar bombas, fertirrigadores y válvulas de riego, pero también nació en función del monitoreo con sensores, ya que lo que no se puede medir, no se puede controlar. Nuestra orientación, como empresa de control automático, siempre estuvo centrada en medir factores relevantes del proceso agrícola y en el accionamiento automático de los equipos disponibles, que puedan mantener controlados esos factores. Por lo que abrir o cerrar válvulas, así como partir y parar bombas o fertirrigadores es parte integral de nuestra solución”, explica el ingeniero civil eléctrico Luis Elgueta, director y gerente general de Agrosucess. Sensores de monitoreo de riego Según Elgueta los agricultores empezaron a incorporar sistemas para monitorear el riego, pero, “nos dimos cuenta que muchos agricultores innovadores, que habían integrado tecnología a sus predios, han terminado con los aparatos guardados en una bodega. La gente del predio no tiene posibilidad de arreglar ese tipo de aparatos y ante cualquier falla necesitan soporte externo o simplemente nunca se reparan. A partir de ese problema diseñamos nuestra solución como un servicio”. Según Luis Elgueta otra razón para funcionar como servicio es que frecuentemente cuando se integra tecnología de monitoreo de humedad del suelo, del estado hídrico de la planta (fitomonitoreo), de medición de variables atmosféricas o combinaciones de estas tecnologías, se genera una enorme cantidad de datos que los productores no son capaces de incorporar y analizar de modo de tomar buenas decisiones de riego. “Recomendamos incluir siempre monitoreo en suelo, planta y ambiente” En los sistemas instalados por Agrosuccess se utilizan sondas FDR para monitorear humedad de suelo o tensiómetros para medir la tensión del agua en el suelo, los que son adaptados eléctricamente para transmitir datos. En tanto que utilizan termocuplas para monitorear temperatura de hoja o dendrómetros para medir las variaciones de grosor de tronco, y también integran al sistema las estaciones meteorológicas de los clientes para conocer en cada momento las variables climáticas. Entre las ventajas de todos esos sensores está la capacidad de realizar lecturas continuas día y noche, “lo que permite trabajar en base a las tendencias de cada variable, las que en general son más importantes que los valores puntuales”, señala Elgueta. Explica el ingeniero que las sondas FDR han demostrado lograr gran precisión y calidad de información, en tanto que los tensiómetros son los sensores más usados en agricultura y que mejor conocen los agricultores, además de que existe gran cantidad de bibliografía e investigaciones sobre su uso e interpretación de sus datos. La medición de temperatura de hoja mediante pequeñas termocuplas entrega información sobre si la planta está transpirando o no (estomas abiertos o cerrados), lo que se asocia con la disponibilidad de agua en el suelo. Finalmente, las estaciones meteorológicas tienen hoy costos muy accesibles para cualquier agricultor y su información es de mucha utilidad. La cantidad de baterías de sensores a instalar dependerá del tamaño del predio y de la uniformidad del cultivo. Transmisión y procesamiento de los datos Los datos de monitoreo con sensores electrónicos, así como los comandos de operación de bombas, fertirrigadores, electroválvulas o cualquier otro equipo que se pueda controlar en forma eléctrica o electrónica, son trasmitidos por radio, sobre una red de nodos cooperativos que colaboran entre sí para llevar los mensajes a todos los rincones del campo. Los componentes electrónicos del sistema son diseñados y fabricados por Agrosuccess. Elgueta destaca la flexibilidad que otorgan las comunicaciones inalámbricas, que pueden configurarse y reconfigurarse en forma virtual y en línea, sin necesidad de realizar modificaciones físicas en el terreno y adecuándose rápidamente a las necesidades cambiantes del campo. Además explica que es complicado cablear en un campo en producción, ya que realizar excavaciones implica gran riesgo para las matrices de agua y canalizaciones eléctricas existentes. Los datos transmitidos llegan a un centro de control que generalmente está ubicado en alguna oficina principal del predio, pero además se pueden acceder a través de Internet desde cualquier parte del mundo. “Tanto los datos capturados por los sensores, como los generados por la ejecución automática de los programas de riego, se muestran de forma gráfica en una interfaz unificada, que permite tener en un mismo gráfico información del suelo, de la planta, del ambiente y de las acciones de riego y fertilización realizadas. Esto permite tomar decisiones bien informadas para el presente y el futuro”, afirma Luis Elgueta. Además, los datos pueden exportarse a

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Innovación para regar laderas a un menor costo

A la empresa Solartec Chile se le ocurrió aplicar la Tecnología de Concentración Solar para elevar el agua a las cotas altas de los cerros y así regar los cultivos en laderas de la zona centro-norte del país. El sistema cuesta casi la mitad que los de energía solar tradicional y la inversión se recupera en entre uno y tres años.

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Reconversión productiva de campos ganaderos de baja rentabilidad

La tecnificación del riego de un campo antes ganadero de la Región del Maule, de relieve complejo con lomajes y suelo pesado, permitió a la nueva administración firmar un contrato de arriendo de suelo para la multiplicación de maíz semilla. Un contrato a tres años que permitirá amortizar la inversión en los pivotes en menos de dos temporadas.

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Diez años de investigación en manejo del riego en palto

Uno de los principales factores que afectan la producción y calidad de la fruta, sobre todo en condiciones de suelo desfavorables para el desarrollo del palto, es una inadecuada relación entre el agua y aire en la zona de la rizósfera, producto del mal manejo del riego. R. Ferreyra E,  Gabriel Selles V, INIA En las cuencas regadas de la región de Valparaíso, (Rio Petorca, La Ligua y Aconcagua) la superficie bajo riego es de aproximadamente a las 97.400 has.  En estos valles los cultivos principales son paltos y vides de mesa. En el valle del río Aconcagua se cultivan bajo riego aproximadamente 22.000 ha de palto y 14.000 ha de uva de mesa. Los huertos de palto se ubican preferentemente en la parte media y baja del valle y las plantaciones de vides de mesa en la parte alta. Existen plantaciones en zonas muy cercanas al mar (70 m.s.n.m) y otras muy cerca del inicio de la cordillera de Los Andes a 1.300 m.s.n.m., por lo que las condiciones climáticas de los huertos de palto y vides son muy variables. Del mismo modo varia evapotranspiración potencial (ETo), humedad relativa, radiación solar y temperatura a lo largo y entre los valles de la región de Valparaíso. La ETo anual puede llegar a 1.700 mm/año en las zonas más altas en tanto que en las zonas costeras los valores son bastante menores y cercano a los 700 mm/años. Visitar el sitio web   Según estudios realizados en Quillota el crecimiento radicular presenta dos períodos- El primero en primavera-verano seguido por un crecimiento que comienza a fines de verano y termina a mediados de otoño, correlacionado directamente con las fluctuaciones estacionales de temperaturas en el suelo y la presencia de otros “sink” de crecimiento en el árbol. Los árboles de palto presentan un sistema radicular relativamente poco profundo al compararlo con otros árboles frutales. La profundidad máxima de arraigamiento en suelo profundos y bien drenados son de 1,2–1,5 m, sin embargo 70 a 80% del sistema radicular se encuentra entre los 0–40 cm (Ferreyra y Selles 2007). El periodo más crítico para el desarrollo del palto es durante la primavera e inicio de verano. Durante este periodo se desarrolla el sistema radicular (figura 1), crece la parte vegetativa, se producen los mayores requerimientos de zinc, boro y calcio,  y se define el número de células en el fruto, de lo que depende el calibre potencial a obtener. Déficit o exceso de agua durante este periodo afectan la cuaja, reduce el tamaño de frutos y puede aumentar el número de frutos con desordenes internos, como pardeamiento de pulpa y bronceado vascular. Tener excesos de humedad en el suelo en primavera es fácil ya que las demanda son bajas, entre 1,0 a 3,0 mm/días. Por lo que un error en la determinación de la demanda en este periodo de 1 mm/día, puede producir serios problemas de aireación en suelos pesados o mal estructurados, con baja capacidad de aire. Periodos Críticos Según esto, es muy complejo desarrollar técnicas de riego deficitario controlado (RDC) en paltos. 1)    RESPUESTA DEL PALTO A PERIODOS DE DÉFICIT HÍDRICO El riego puede se utilizar para controlar el crecimiento vegetativo tanto de árboles jóvenes como adultos. En árboles adultos el crecimiento excesivo inducido por riego frecuente (y fertigación) puede llegar a disminuir el rendimiento, principalmente debido a sombreamiento. Un programa de riego bien planeado pueda ayudar a controlar el tamaño de los árboles, el crecimiento de árboles jóvenes puede acelerarse y la producción adelantase o cambiar el equilibrio entre el crecimiento y productividad. Sin embargo, actualmente es más común acelerar el crecimiento de los árboles a través del manejo del agua de riego y restringirlo con reguladores de crecimiento. Visitar el sitio web En palto el tamaño de fruta tiene una significativa importancia económica y este parámetro es principalmente afectado por rendimiento (Adato y Levinson, 1988; Michelakis et al., 1993) y número de frutos en el árbol. Sin embargo el tamaño de fruta también se puede afectar con el manejo del riego (Ferreyra et al 2012). Cualquier estrés hídrico puede afectar el tamaño de la fruta, principalmente en los primeros 120 días después de plena flor, cuando se define el número de células del fruto (Cowan et al 1997) y queda definido casi totalmente el crecimiento ecuatorial del fruto. La cantidad de aceite es afectada principalmente por el rendimiento y el tamaño de la fruta de modo que a mayor tamaño de fruto, mayor contenido de aceite. Como el riego afecta el tamaño de la fruta es difícil evaluar el efecto de esta práctica en el contenido de aceite. No obstante, en fruta uniformemente clasificada según tamaño se pudo observar que intervalos de riego cortos y cargas de agua altas aumentan el contenido de aceite (Lahav y  Kalmar, 1977). El porcentaje de aceite en fruta constituye un indicador importante para determinar la fecha de cosecha, de modo que es posible adelantar madurez aplicando agua adicional en intervalos frecuentes para incrementar el contenido de aceite y el  tamaño de la fruta. Generalmente es aceptado que se requiere un riego adecuado durante floración y al inicio del crecimiento de la fruta. El manejo del agua durante floración puede ser crítico para la cuaja (Whiley et al., 1988). Sin embargo, en climas mediterráneos ciclos de riegos cortos (riegos continuos) durante primavera pueden reducir la aireación y enfriar el suelo, con la posibilidad de destrucción de raíces. Efecto en este sentido fueron encontrado con ‘Ettinger’ en Israel, lo que produjo reducción significativas del rendimiento (Lahav y Kalmar, 1983). La fase de crecimiento rápido de la fruta es el segundo periodo crítico de riego. Durante este tiempo el manejo efectivo reduce la caída de fruta e incrementa el tamaño final del fruto (Whiley et al., 1988; Wolstenholme et al., 1990). Lahav y Kalmar (1983) recomendó que el intervalo entre riegos se acorte en verano cuando el crecimiento de fruta es rápido para asegurar el máximo tamaño de fruta, considerando que el crecimiento de la fruta

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