Sensores de Suelo

Hola! 👋🏻

La semana pasada discutimos cómo determinar cuantos sensores de humedad necesitamos para controlar el riego en nuestros cultivos y dónde instalarlos.

Hoy profundizaremos en los distintos tipos de sensores de suelo disponibles en el mercado y sus principales diferencias.

Frecuencia de Riego: Fija vs. Variable

La estrategia de manejo de riego más común es mantener una frecuencia fija de riego con una lámina variable.

Esto implica que el programa de riego define los días específicos en los que se regará cada sector, pero la cantidad de agua aplicada varía según la evapotranspiración del cultivo desde el último riego.

En suelos más arenosos, donde la retención de agua es menor, la frecuencia de riego puede ser mayor. También es fundamental considerar las restricciones de capacidad o limitaciones del equipo de riego al planificar el programa.

En la actualidad, muchos asesores promueven una estrategia con tanto frecuencia como lámina variables, aunque esta práctica presenta desafíos operativos. Con una frecuencia variable, el operador del riego nunca sabría con certeza qué día regar cada sector, lo que puede complicar la gestión diaria.

Sensores Basados en Técnicas Dieléctricas

Los sensores más comunes para medir la humedad del suelo son aquellos basados en técnicas dieléctricas, que estiman el contenido de agua midiendo la constante dieléctrica del suelo.

Esta constante es una propiedad física que varía significativamente en presencia de agua.

Por ejemplo, la constante dieléctrica del aire es 1, mientras que la del agua es 80. La materia orgánica tiene una constante cercana a 3, y los minerales menos de 5.

Debido a esta característica, estos sensores también se conocen como sensores volumétricos.

Existen varias tecnologías que utilizan esta propiedad, como los sensores TDR, FDR, ADR, TLO, TL y los más modernos TDT. La diferencia radica en la forma de medir: algunos sensores calculan el tiempo de retorno de las ondas, otros utilizan la frecuencia, y algunos miden la amplitud.

Algunos se adaptan a diferentes cultivos y profundidades de raíces, ofreciendo más de un punto de medición.

No obstante, estos sensores requieren un periodo de calibración. Durante este tiempo, que puede durar más de un mes, es necesario que se produzcan varios riegos o precipitaciones para poder entender la naturaleza hídrica del suelo y el comportamiento de los datos. Por esta razón, se recomienda instalarlos durante el invierno.

La Capacidad de Campo (la máxima cantidad de agua que el suelo puede retener después de ser saturado y drenar libremente) se detecta aplicado agua al suelo hasta el punto de saturación y viendo cuando la sonda cambia de pendiente al cesar el flujo gravitacional:

Una vez determinado la Capacidad de Campo, es posible identificar el Punto de Marchitez Permanente (PMP), que indica cuando las plantas ya no pueden extraer agua suficiente del suelo.

Este punto se puede determinar a través de la siguiente función matemática:

También es posible ver este punto en las líneas de gestión de riego cuando baja el consumo de agua porque la pendiente de consumo se aplana.

El costo de una sonda multisensor para frutales puede superar los US$ 550, por lo que es fundamental utilizarlos correctamente para evitar un mal uso o abandono.

Los sensores de potencial mátrico

El tensiómetro es un instrumento que mide la tensión o presión con la que el agua es retenida en el suelo.

Los sensores de potencial mátrico modernos, como los tensiómetros digitales y capacitivos, permiten monitorear la velocidad con la que el cultivo extrae agua.

A diferencia de los sensores dieléctricos, estos no miden el contenido de agua en el suelo, sino la energía necesaria para extraerla.

El potencial mátrico es particularmente relevante, ya que representa la energía de la unión del agua a las superficies.

A diferencia de los sensores dieléctricos, los sensores de potencial mátrico pueden utilizarse inmediatamente después de la instalación, sin necesidad de un historial de lecturas. Sin embargo, es imprescindible conocer la clase textural del suelo mediante un análisis de laboratorio.

Estos sensores se instalan donde se concentra la mayor masa radicular de la planta, permitiendo un monitoreo preciso del confort hídrico. Su costo oscila entre los US$ 330 y más, dependiendo del rango de medición.

En la siguiente figura se muestra una capacidad de campo a 33 Kilopascales (suelo franco) con un cultivo en particular cuyo inicio de cierre estomático ocurre a las 75 kilopascales:

¿Cuál es el Sensor Adecuado?

Independientemente del tipo de sensor elegido, el objetivo principal es evitar el cierre estomático de las plantas, que ocurre cuando la planta no puede extraer agua suficiente del suelo.

Mientras que los sensores dieléctricos destacan por la instantaneidad en la medición del volumen de agua, los sensores de potencial mátrico proporcionan una comprensión más detallada del confort hídrico a través de la presión que necesita la planta para extraer el agua, lo que a menudo es más relevante para la salud del cultivo.

Este correo ha sido preparado por el Equipo de ViLab | www.vilab.cl