Uso de sensores de humedad de suelo

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2 Riego escaso : disminuye el rendimiento del cultivo Riego excesivo: Lavado de abonos y herbicidas Asfixia radicular Enfermedades fúngicas Gasto innecesario en bombeo Uso de sensores de humedad de suelo

3 500 m P e < P NR = 2800 m 3 /ha Rizosfera pequeña Poca agua almacenada en el suelo NR = 4200 m 3 /ha P e P Ganancia de agua por escorretía Rizosfera grande Mucha agua almacenada en el suelo Uso de sensores de humedad de suelo

4 Uso de sensores de humedad de suelo

5 Uso de sensores de humedad de suelo

6 Uso de sensores de humedad de suelo

7 Uso de sensores de humedad de suelo

8 Producción 1980 ACONSEJABLE? NO NECESARIO DOSIS RECOMENDADA DAÑINO Riego Uso de sensores de humedad de suelo

9 Producción 1990 ACONSEJABLE? NO NECESARIO DOSIS RECOMENDADA DAÑINO Riego Uso de sensores de humedad de suelo

10 Producción 2000 Productividad = netos / m 3 agua EUA = kg producto / m 3 agua ACONSEJABLE? NO NECESARIO DOSIS RECOMENDADA DAÑINO Riego EUE = kg producto / kw Mejora de la calidad Reducción de la contaminación por lavado de agroquímicos Uso de sensores de humedad de suelo

11 Se ha investigado mucho, pero no se transfiere lo suficiente al Sector Aplicar algunos de los métodos cuesta miles de euros Uso de sensores de humedad de suelo

12 Uso de sensores de humedad de suelo

13 DR = ET c + P SR + L - P e ET c = K c ET o TABLAS ESTACIÓN Uso de sensores de humedad de suelo

14 ET o = K P E pan TABLAS Tanque Uso de sensores de humedad de suelo

15 Uso de sensores de humedad de suelo

16 Uso de sensores de humedad de suelo

17 Uso de sensores de humedad de suelo

18 Cantidad de agua en suelo La cantidad de agua que hay en el suelo se expresa en unidades de volumen: 0.28 m 3 /m 3 = 0.28 cm 3 /cm 3 = 28% v/v Para calcular los mm (L/m 2 ) hay que tener en cuenta el espesor de suelo considerado Uso de sensores de humedad de suelo

19 Cantidad de agua en suelo La cantidad de agua que hay en el suelo se expresa en unidades de volumen: 1 m 0.28 m 3 /m 3 = 0.28 cm 3 /cm 3 = 28% v/v Para calcular los mm (L/m 2 ) hay que tener en cuenta el espesor de suelo considerado 1 m 1 m x 1 m x 0.6 m = 0.6 m m 0.28 m 3 /m m 3 x 0.28 m 3 /m 3 = m mm = 163 L /m 2 Uso de sensores de humedad de suelo

20 Cantidad de agua en suelo La cantidad de agua que hay en el suelo se expresa en unidades de volumen: 1 m 0.28 m 3 /m 3 = 0.28 cm 3 /cm 3 = 28% v/v Para calcular los mm (L/m 2 ) hay que tener en cuenta el espesor de suelo considerado 1 m 1 m x 1 m x 0.9 m = 0.9 m m 0.28 m 3 /m m 3 x 0.28 m 3 /m 3 = m mm = 252 L /m 2 Uso de sensores de humedad de suelo

21 Agua almacenada en el suelo θ v a Sat. = 0.48 m 3 /m 3 ; θ v a CC = 0.28 m 3 /m 3 ; θ v a PMP = 0.11 m 3 /m 3 Saturación 48% 1 m 1 m Capacidad 28% de campo Punto de marchitez permanente 11% Agua Disponible AD = ( ) 1200 = 204 mm 1.2 m Déficit permisible % Nivel de Agotamiento Permisible: para encontrar este valor, hay que cotejar las medidas de agua en suelo con alguna variable que indique el estado hídrico de la planta, como puede ser Ψ hoja o Ψ tallo A esto se le llama capacidad de retención de agua por el suelo Uso de sensores de humedad de suelo

22 Agua almacenada en el suelo Saturación 48% 1 m 1 m Capacidad 28% de campo Punto de marchitez permanente 11% Agua Disponible AD = ( ) 1200 = 204 mm DP = AD x NAP = 204 x 0.75 = 153 mm = 1530 m 3 /Ha 1.2 m Déficit permisible % Nivel de Agotamiento Permisible: para encontrar este valor, hay que cotejar las medidas de agua en suelo con alguna variable que indique el estado hídrico de la planta, como puede ser Ψ hoja o Ψ tallo Uso de sensores de humedad de suelo

23 RIEGO LLUVIA RIEGO R. EXCESIVO Capacidad de campo R. TEMPRANO R. TEMPRANO R. TARDÍO Nivel de agotamiento permisible Programa IRRIMAX, sondas ENVIROSCAN Uso de sensores de humedad de suelo

24 La presión atmosférica equivale al peso de una columna de agua de 1 cm 2 de base y cm de altura: 1 atm = cm de columna de agua 1 bar = 1000 cm de columna de agua = 1 kg/cm 2 h aumenta a medida que el suelo se seca Saturación = 0 kpa 1 bar = 100 cb 1 cb = 1 kpa 10 bares = 1 MPa Capacidad de campo = -33 kpa = = MPa Punto de marchitez= kpa = -1.5 MPa Uso de sensores de humedad de suelo

25 Succión (cm col. agua) Water content [L/L] Contenido de agua en suelo (cm 3 /cm 3 ) Saturación saturation Pressure head [cm] Capacidad de campo Field capacity Déficit de agotamiento permisible Refill point Arcilloso sandy loam Arenoso coarse sand Punto mar. p. Wilting point Air dry Suelo seco Uso de sensores de humedad de suelo

26 Uso de sensores de humedad de suelo

27 Cuidado con los valores medidos en el laboratorio! Medido en laboratorio: CC a θ v = 0.31 m 3 /m 3 Medidas en campo varias horas después de una lluvia abundante: 0.22 m 3 /m 3 Medido en laboratorio: PMP a θ v = 0.08 m 3 /m 3 Se suele considerar que PMP ocurre a -1.5 MPa. El PMP del olivo es más bajo: -2.5 MPa o menos Uso de sensores de humedad de suelo

28 Cuidado con los valores medidos en el laboratorio! Las medidas de laboratorio difieren de las hechas en campo por varias razones: La muestra se altera al cogerla. El efecto de la pared de los anillos que contienen las muestras de suelo. Uso de sensores de humedad de suelo

29 Cuidado con las medidas de lluvia Lo que cuenta es Pe, no P Pe P x 0.75 Uso de sensores de humedad de suelo

30 Z (cm) θv (m 3 /m 3 ) Uso de sensores de humedad de suelo

31 45 cm Uso de sensores de humedad de suelo

32 Z (cm) θv (m 3 /m 3 ) Uso de sensores de humedad de suelo

33 2 h después del comienzo del riego Uso de sensores de humedad de suelo

34 5 h después del comienzo del riego En los suelos arenosos conviene empezar a regar poco antes de que el árbol empiece a transpirar Uso de sensores de humedad de suelo

35 El permeámetro de disco permite determinar K sat K (mm h -1 ) 8.0 K = (103.2 ) e R 2 = (m 3 m -3 ) Las unidades de K son mm hora -1, cm día -1, Uso de sensores de humedad de suelo

36 Mapas de variabilidad, estimación de coeficientes de cultivo personalizados, comparativas de fincas, asesoramiento para gestores y legisladores, estudios de uniformidad de riegos, etc. Uso de sensores de humedad de suelo

37 Permite estudiar la variabilidad que hay en la finca. Combinadas con mapas del suelo y del cultivo, las imágenes permiten establecer zonas de características similares (zonas tipo). El número de puntos a instrumentar se reduce Uso de sensores de humedad de suelo

38 Uso de sensores de humedad de suelo

39 Sensor de θ v o de Ψ m Sensor de θ v, puede ser barato, para ver cuándo llega el agua Prof. a la que hay más raíces Prof. máxima efectiva o útil del SR Uso de sensores de humedad de suelo

40 Uso de sensores de humedad de suelo

41 Ingeniero agrónomo Especialista en cultivos extensivos y leñosos y áreas verdes y gestión y asesoramiento de fincas Experiencia nacional e internacional en desarrollo y comercialización de nuevos productos agrarios Realizando doctorado sobre ahorro hídrico en agricultura (IFAPA y Universidad de Sevilla) Doctor Ingeniero Industrial por la Universidad de Sevilla Más de 10 años de experiencia en modelización y automatización del riego en cultivos Investigador Científico del IRNAS-CSIC. Empresa especializada en desarrollos móviles y aplicaciones web (sector agrario) Proyectos para empresas públicas y privadas (AYESA, EGMASA) Uso de sensores de humedad de suelo

42 1. Apps móviles, tablets y PCs 2. Redes de sensores inalámbricas 3. Automatización Uso de sensores de humedad de suelo

43 Uso de sensores de humedad de suelo

44 Asesoramiento en la gestión del riego y la fertilización para un uso eficiente del agua, permitiendo ahorros económicos de agua y energía, minimizando pérdidas por infiltración y contaminación de acuíferos y mejorando las cualidades externas e internas de las cosechas Medición del estado hídrico de las plantas, mapas de rendimiento, estudios de balance de agua, análisis de suelos, obtención de coeficientes de cultivo personalizados Aplicaciones móviles y plataforma web que proporciona información precisa de las necesidades hídricas según la localización y para cada tipo de cultivo (extensivos, intensivos y áreas verdes) y a golpe de un simple click! A los beneficios económicos por los ahorros de agua y energía se suma el ahorro en mano de obra y un control y registro preciso de las gestiones de riego Uso de sensores de humedad de suelo

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54 Ingeniero agrónomo Especialista en cultivos extensivos y leñosos y áreas verdes y gestión y asesoramiento de fincas Experiencia nacional e internacional en desarrollo y comercialización de nuevos productos agrarios Realizando doctorado sobre ahorro hídrico en agricultura (IFAPA y Universidad de Sevilla) Doctor Ingeniero Industrial por la Universidad de Sevilla Más de 10 años de experiencia en modelización y automatización del riego en cultivos Investigador Científico del IRNAS-CSIC. Empresa especializada en desarrollos móviles y aplicaciones web (sector agrario) Proyectos para empresas públicas y privadas (AYESA, EGMASA) Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

55 Obtención de modelos matemáticos de predicción de las necesidades hídricas para la optimización del riego y ahorro de inputs Tabla resumen de riegos en m 3 TOTAL (m 3 ) Periodos de ahorro hídrico 1/7 al 30/7 1/9 al 30/9 1/10 al 30/10 Riego finca (m 3 ) Riego eficiente (m 3 ) AHORRO TOTAL 10% 25% 25% 0% Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

56 Tabla resumen de producción y análisis de calidad para cada tratamiento Riego finca Riego eficiente Producción (kg) Zumo (%) 40% 42% I.M Dureza Espesor cascara Peso cáscara por fruto (g) I.C Incidencia en cámara 22% 18% Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

57 Modelado y control hídrico del continuo suelo-planta-atmósfera en cultivos leñosos Estrategias de riego deficitario Nuevos sensores de medida en planta Modelos de evapotranspiración de cultivo Simulación Predicción Sistemas de riego automático Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

58 1. Apps móviles, tablets y PCs 2. Redes de sensores inalámbricas 3. Automatización Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

59 Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

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65 v Condiciones de los cultivos Incidencias de plagas Control sanitario y de producción Aplicaciones Almacenaje Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

66 Opciones de almacenamiento Opciones de conexión Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

67 Mapas de variabilidad, estimación de coeficientes de cultivo personalizados, comparativas de fincas, asesoramiento para gestores y legisladores, estudios de uniformidad de riegos, etc. Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

68 Datos agroclimáticos de la zona Tipo de cultivo Modelo Miniestación agroclimática local Datos del cultivo y sistema de riego Modelo Modelo Miniestación agroclimática local Datos del cultivo y sistema de riego Actuadores (Bomba y electroválvulas) Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

69 Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

70 Asesoramiento en la gestión del riego y la fertilización para un uso eficiente del agua, permitiendo ahorros económicos de agua y energía, minimizando pérdidas por infiltración y contaminación de acuíferos y mejorando las cualidades externas e internas de las cosechas Medición del estado hídrico de las plantas, mapas de rendimiento, estudios de balance de agua, análisis de suelos, obtención de coeficientes de cultivo personalizados Aplicaciones móviles y plataforma web que proporciona información precisa de las necesidades hídricas según la localización y para cada tipo de cultivo (extensivos, intensivos y áreas verdes) y a golpe de un simple click! A los beneficios económicos por los ahorros de agua y energía se suma el ahorro en mano de obra y un control y registro preciso de las gestiones de riego Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

71 Asesoramiento en la gestión del riego y la fertilización para un uso eficiente del agua, permitiendo ahorros económicos de agua y energía, minimizando pérdidas por infiltración y contaminación de acuíferos y mejorando las cualidades externas e internas de las cosechas Obtención de mapas de riego a través de sistemas de sensorización inalámbrica con apoyo de la teledetección. Estos mapas permiten conocer la uniformidad del riego así como aquellas zonas que sufren stress hídrico. Aplicaciones móviles y plataforma web que proporciona información precisa de las necesidades hídricas según la localización y para cada tipo de cultivo (extensivos, intensivos y áreas verdes) y a golpe de un simple click! Software de ayuda a la toma de decisiones para la gestión de tareas, distribución de agua, modelización y simulación, control de embalses, Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

72 Aplicaciones móviles y plataforma web que proporciona información precisa de las necesidades hídricas según la localización y para cada tipo de cultivo (extensivos, intensivos y áreas verdes) Medición del estado hídrico de las plantas, mapas de rendimiento, estudios de balance de agua, análisis de suelos, obtención de coeficientes de cultivo personalizados Además de a la gestión de riego, la tecnología de redes inalámbrica es aplicable a una amplia variedad de propósitos: monitorización medioambiental, mapas de ruido, tráfico y parking, Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

73 Ofrecemos asesoramiento tecnológico tanto a nivel de equipos como de aplicaciones informática y de programación Permite garantizar una aplicación precisa de los tratamientos experimentales y registrar todas las variables de interés para su posterior análisis. Permite garantizar una aplicación precisa de los tratamientos experimentales y registrar todas las variables de interés para su posterior análisis. Permite garantizar una aplicación precisa de los tratamientos experimentales y registrar todas las variables de interés para su posterior análisis. Ofrecemos nuestra colaboración para la participación conjunta en proyectos científicos regionales, nacionales e internacionales. Experiencia en todos los niveles, desde la gestión y planificación hasta el desarrollo, análisis y evaluación de resultados y justificación técnica y económica. Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

74 Asesoramiento en la gestión del riego y la fertilización para un uso eficiente del agua, permitiendo ahorros económicos de agua y energía, minimizando pérdidas por infiltración y contaminación de acuíferos. Mapas de cobertura, estudios de balance de agua, análisis de suelos, obtención de coeficientes de riego personalizados Aplicaciones móviles y plataforma web que proporciona información precisa de las necesidades hídricas según la localización. A los beneficios económicos por los ahorros de agua y energía se suma el ahorro en mano de obra y un control y registro preciso de las gestiones de riego Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

75 Nuevas Tecnologías Aplicadas a la Agricultura

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