Equivalente de jornada completa: 2,10

Transcripción

1 Proyecto Nº 9661 OPTIMIZACION DEL RIEGO Y FERTIRRIGACION EN HORTICULTURA DE INVERNADERO UTILIZANDO SISTEMAS DE AUTOPROGRAMACION Y DESARROLLO DE COMPONENTES DE REGISTRO Y CONTROL Equipo Investigador: Ignacio Llanos Triviño (Dr. I.A.) Pedro Cermeño Sacristán (I.A.) Juan Gil Torres (Dr. C.B.) Juan Vicente Giráldez Cervera (Dr. I.A.) José Luis González Fernández (Dr. C.Q.) Manuel López Rodriguez (I.A.) José Luis Muriel Fernández (Dr. C.B.) Rafaela Ordóñez Fernández (Dr. C.Q.) Juan Carlos Ruiz Porras (I.A.) Equivalente de jornada completa: 2,10 Centro de Investigación: Centro de Investigación y Desarrollo Agrario Finca Alameda del Obispo Apartado CORDOBA Tel: 957/ , Fax: 957/ Duración: Enero Diciembre 1995 Coste: Miles de pesetas: Financiación INIA: 100% 1

2 PLANTEAMIENTO Y OBJETIVOS El proyecto establecía como premisa, que los métodos tradicionales de planificación de riegos en invernadero adolecían de la imprecisión de extrapolación de los datos tradicionales de planificación al aire libre, por las condiciones especiales de tipo climático, edáfico y biótico que se producen en su interior. Era interesante, pues, no solo para la aplicación directa por el regante sino también para los trabajos de investigación en este medio dentro del campo de las relaciones agua-suelo-plantaatmósfera, abordar el estudio de nuevas técnicas de riego que obviasen estas limitaciones de medio. Se consideró que en estas circunstancias especiales, la planificación de los riegos (momento y duración) deberían realizarse de forma autónoma y con criterios de alguna forma inteligentes, que fuese el propio medio o sistema el que de alguna forma gestionase, en función del valor de algún parámetro variable y condicionante del estado hídrico de la planta la aplicación de los riegos (momento y duración). De entre los múltiples parámetros posibles de utilización, se consideró que, por la generalización en su uso y por su posible aplicación posterior en el medio agrario, el contenido de agua en el suelo y la demanda evaporativa del aire establecían dos criterios lo suficientemente ambiciosos y fiables para abordar el planteamiento. Se denominó a esta técnica de riego APR (autoprogramación de riego), APRE al sistema APR bajo evaporación y APRT al sistema de riego bajo contenido de humedad del suelo. Para que el sistema fuese operativo era preciso valorar estos parámetros de forma continua, por lo que el primer objetivo era diseñar un instrumental de lectura fiable, económico, de bajo mantenimiento e inatendido por largos períodos. En el campo de la aplicación, se plantearon dos objetivos: 1. Comprobar el funcionamiento independiente de cada uno de los dos sistemas seleccionados coma base de la autoprogramación. 2. Comprobar la bondad de su utilización simultánea como método de evaluar los coeficientes de cultivo tradicionales utilizados en el riego de los diversos cultivos en invernadero. Se consideró que, un sistema APRT bien diseñado podía ser capaz de evaluar un sistema APRE (que utilizaba como factor externo no autónomo, el kc o coeficiente de cultivo). Como objetivos complementarios se consideraron la realización de componentes de registro y control de forma continua del potencial de agua del suelo y de la Eo medida en un evaporímeto normalizado y, el diseño de un sistema móvil de riego para invernadero. RESULTADOS 2

3 Aparte de los resultados puntuales sobre la aplicación a distintos cultivos hortícolas y ornamentales (tomate, melón, pimiento, clavel miniclavel y crisantemo) se pueden destacar los siguientes: - Se ha conseguido desarrollar diversos prototipos mediante arquitectura modular (temporizadores, temporizadores cíclicos asimétricos y sumadores de pulsos), y utilizarlos con éxito en los sistemas de autoprogramación previstos por control de tipo discreto de la Eo y de tipo continuo en el potencial de agua del suelo, y han demostrado ser una herramienta poderosa para el riego de alta eficiencia en cultivos bajo plástico. - La utilización simultánea de ambos sistemas ha permitido contrastar y valorar diversos coeficientes de cultivo (Kc) empíricos y tradicionales utilizados para el riego de los cultivos. -Se ha controlado de forma continua y fiable oscilaciones de lámina de 0.6 mm., en evaporímetros normalizados clase A, mediante sensores de tipo capacitivo. Mediante sistemas de barrera con fibra óptica se ha alcanzado 0.07 mm pero por cortos períodos. Hubo defectos conceptuales del componente mecánico que soportaba el conjunto sensor. - En el control de desplazamiento de columna de mercurio en tensiómetros para el seguimiento del potencial del suelo, ha dado muy buen resultado los sensores de tipo inductivo de núcleo abierto, de 3.5 mm. - Se ha desarrollado y utilizado un sistema de riego que hemos denominado de pulsaciones intermitentes para el riego por potencial, consistente en intercalar dentro de cada riego períodos de reposo alternantes. Mediante esta técnica se ha conseguido trabajar con coeficientes 0.57xkc manteniendo producción y calidad en hortícolas y ornamentales. Este sistema se introdujo como consecuencia de las pérdidas de agua por infiltración a pesar de establecer criterios de potencial rigurosos. - Se ha generado un prototipo básico de riego localizado autodesplazante. INFORMACION CIENTIFICA Y TECNICA PROPORCIONADA POR EL PROYECTO. POSIBLES APLICACIONES. Para la ejecución del trabajo ha sido necesario ampliar hasta tal punto los cuadros de operación que se ha considerado la necesidad de recurrir en el futuro a controladores de lógica programable. Los cuadros de automatización, se han ido complicando y simplificando a medida que se estudiaban las nuevas necesidades y se establecían nuevos diseños respectivamente, mediante la introducción de componentes de bloque más operativos y simplificados. 3

4 - La tecnología utilizada mediante arquitectura modular, temporizadores y contadores básicamente, a permitido generar una herramienta de aplicación eficaz, fiable y operativa a la vez que de formación en los diseños lógicos para aplicaciones de riego mediante tratamientos diferenciales y aplicaciones, no solo en el desarrollo del proyecto, sino también en otro tipo de actividades paralelas (Trabajos fin de carrera, apoyo a trabajos de Congresos y Jornadas y soporte técnico en Tesis Doctorales de alumnos de la ETSIAM de Córdoba). Partiendo de prototipos operativos básicos, la investigación continua en el desarrollo de sistemas de automatización a medida que el conocimiento de nuevas técnicas y equipos lo permitían, se ha profundizado en el campo de la sensorización destacando los logros siguientes: - Riego localizado de tipo pulsante. - Sistema autodesplazante de riego para invernadero (en fase experimental, objeto de un proyecto INIA). El prototipo básico que recoge la idea del equipo fue presentado en TECNOVA 95 (Alicante) en el Stand del INIA, una vez seleccionado por la DGIA de la Junta de Andalucía para su presentación. En la aplicación a cultivos, a excepción del pimiento, cuya plantación fue afectada de virosis, los demás cultivos han permitido trabajar de forma satisfactoria con los autoprogramas y obtener experiencias positivas y resultados muy interesantes tal y como se refleja en los trabajos publicados. Los trabajos que se adjuntan a la memoria recogen los resultados obtenidos en la aplicación a los diversos cultivos considerados el el proyecto. A modo de ejemplo se consideran algunos aspectos parciales dela investigación: Clavel y miniclavel:. Los resultados ponen de manifiesto que muy pequeñas variaciones en la situación de los puntos de control en un suelo arenoso como el del trabajo, generan fuertes variaciones en las aplicaciones de agua y de la eficiencia de los riegos. Melón: El comportamiento de ambos sistemas ha sido satisfactorio en líneas generales. Los volúmenes de agua aplicados han sido semejantes en ambos sistemas (256,5 y 255,5 mm. Respectivamente) La eficiencia global del agua aplicada ha sido algo superior en el tratamiento por potencial (10,88 g/planta/mm) al de evaporación (9,75 g/planta/mm) a causa de una mínima diferencia del peso medio del fruto (0,91 4

5 kg./0,84 kg.), siendo equivalente el número de unidades recogidas por planta (2,20). Los coeficientes de cultivo medios han sido de 0,53 en ambos casos. Crisantemo: En este trabajo con crisantemo se ha planteado la delimitación de los factores de influencia en suelo arenoso bajo los siguientes criterios: Riego bajo distintas situaciones de la cápsula de detección. Riego con sistemas bajo distintos potenciales de mantenimiento. Los resultados que se presentan son los correspondientes al planteamiento de modificar el potencial de trabajo desde 3 kpa (12/9-20/9) al principio para subir a 4 kpa (21/9-10/10) y estabilizar el sistema al final en 5 kpa. Los puntos de detección han sido variados desde el borde de una banqueta y a 10 cm del gotero más próximo hasta 10 cm de dos emisores situados en dos tuberías portaemisores laterales. (El riego se efectúa por 4 tuberías longitudinales a las banquetas de cultivo y pareadas a ambos lados de la misma. Los resultados se han contrastado con un sistema APRE, siguiendo la metodología tradicional. Los resultados no han sido concordantes con otros trabajos anteriores a causa del bajo potencial de trabajo considerado inicialmente y a la ubicación inicial de los puntos de control. La eficiencia del uso del agua ha resultado ser de 5,12 y 3,14 flores/m2/l respectivamente, como consecuencia de los coeficientes de cultivo obtenidos. El comportamiento correcto del sistema APRE define coeficientes más bajos que los recomendados a excepción de la segunda fase del cultivo (21/9-10/10). Por el contrario, el sistema APRT mantiene unos coeficientes superiores en todas las fases a excepción de la última. PUBLICACIONES Artículos Científicos Camacho, E., Roldan, J., Alcaide, M. y Llanos, I Avance e infiltración en riego por pulsaciones intermitentes. Riegos y Drenajes, 69: Llanos, I., López, M. y Mosig, J Riego de flor cortada mediante autoprogramación. Riegos y Drenajes, 79: Trabajos presentados a congresos, reuniones o simposios Camacho, E., Roldan, J., Alcaide, M. y Llanos, I. Avance e infiltración en riego por pulsaciones intermitentes.x Jornadas Técnicas sobre Riego. Albacete Llanos, I., López, M. y Mosig, J. Sistema de ahorro energético en invernaderos mediante riego localizado tipo pulsante. 17 Conferencia Internacional 5

6 de la Sección IV de la Comisión Internacional de Ingeniería Rural. Pamplona Ed. Universidad Pública de Navarra. Llanos, I. Prototipo de equipo simulador de lluvia para estudios sobre erosión. 24 Conferencia Internacional de Mecanización Agraria. Zaragoza Llanos, I. Modelo de válvula antigoteo con accionamiento cíclico para simuladores de lluvia. X Jornadas Técnicas sobre Riego. Albacete Llanos, I., López, M., y Mosig, J. Riego de flor cortada mediante autoprogramación. XI Jornadas Técnicas sobre Riego. AERYD. Valladolid Llanos, I., Camacho, E., Casares, E., Rodan, J. y Alcaide, M. Control automatizado en tiempo real de un sistema de riego por surcos. XII Jornadas Técnicas sobre Riegos. Pamplona Mosig, J., Llanos, I., López, M. Influencia de la posición de un detector tensiométrico en el comportamiento del riego por goteo autoprogramado basado en el potencial del agua en el suelo. XII Jornadas Técnicas sobre Riego. Pamplona Llanos I., Hidalgo, R.E. y Giraldez, J.V. Un infiltrómetro automático de doble anillo. XII Jornadas Técnicas sobre Riego. Pamplona Mosig, J., Llanos, I. y López, M. Influencia de la posición de un detector tensiométrico en el comportamiento del riego por goteo autoprogramado basado en el potencial del agua en el suelo. XII Jornadas Técnicas sobre Riego. Pamplona Llanos, I., Hidalgo, R.E. y Giraldez, J.V. Un infiltrómetro automático de doble anillo. XII Jornadas Técnicas sobre Riego. Pamplona Llanos, I:, López, M., Mosig, M. y Cermeño, P. Riego localizado en banda contínua. XIII Jornadas Técnicas sobre Riego. Tenerife Mosig, J., López, M. y Llanos, I. Valoración de coeficientes de cultivo tradicionales en melón. XIII Jornadas Técnicas sobre Riego. Tenerife Llanos, I., Camacho, E., Casares, F., Roldan, J. y Alcaide, M. Control automatizado en tiempo real de un sistema de riego por surcos. XIII Jornadas Técnicas sobre Riego. Tenerife