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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