JUAN JOSÉ ALARCÓN CABAÑERO AHORRO Y MEJORA DE LA PRODUCTIVIDAD DEL AGUA DE RIEGO.

Transcripción

1 JUAN JOSÉ ALARCÓN CABAÑERO AHORRO Y MEJORA DE LA PRODUCTIVIDAD DEL AGUA DE RIEGO.

2 CEBAS CSIC

3 GRUPOS CEBAS-CSIC INVESTIGACION básica y aplicada (especial implicación con las zonas áridas) RECURSOS y AGRONOMIA 1) Enzimología y Biorremediación (Residuos Orgánicos) 2) Sostenibilidad de Sistema suelo y Planta 3) Erosión y Conservación 4) Riego: Uso Eficiente de Agua en Agricultura AGRICULTURA 1) Nutricion de Plantas 2) Aquaporinas 3) Biología del Estrés Abiótico 4) Patología vegetal 5) Mejora Genética de frutales 6) Biotecnología de frutales CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS ALIMENTOS 1) Calidad, seguridad y bioactividad de alimentos

4 Riego Investigadores Dr. Juan José Alarcón: Dr. Emilio Nicolás: Dr. Diego Intrigliolo: Dra. María del Carmen Ruíz Sánchez: Dra. María Jesús Sánchez Blanco: Dr. Juan Vera: Dra. María Fernanda Ortuño: Postdoctorales Dra. Isabel Abrisqueta: Dr. Oussama Mounzer: Dr. Pedro Nortes: Dr. Francisco Pedrero: Dra. Sara Álvarez: Dr. Jose Maestre: Predoctorales José Ramón Acosta: Rosalía Alcobendas: Jose María Bayona: Mª José Gómez: Francisco Pérez Sarmiento:

5 Líneas de Investigación Necesidades hídricas de los cultivos. Manejo del riego y los fertilizantes. Riego de precisión Relaciones agua suelo planta ambiente. Ecofisiología de las plantas. Salinidad y otros estreses abióticos. Estrategias de riego deficitario. Eficiencia y gestión de los regadíos. Manejo sostenible de aguas residuales tratadas. Aplicación de biofertilizantes en el sistema de riego.

6 IRRIQUAL Sixth FrameWork Programme STREP Food Quality and Safety (FP6) Title: Sustainable orchard irrigation for improving fruit quality and safety CE Contribution: Number of partners: 13 Spain, Italy, Netherlands, France, Greece, Lebanon, Morocco.

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8 GESTION DEL AGUA DE RIEGO EN MURCIA ETo mm.year 1 Precip mm.year Supplemental irrigation

9 Escasez de agua No regar = Abandonar Estrategias de ahorro de agua Eff. Distribución Redes colectivas Gestión Inteligente Manejo Sostenible Programación Riego de precisión Riego deficitario Nuevos recursos Desalación Depuración

10 Soluciones Colectivas Introducción o Alta eficiencia uso del agua o Baja eficiencia uso del agua

11 PARCELAS PRIVADAS Más del 90 % Área bajo riego localizado (2012) Es suficiente instalar un sistema de riego localizado? Estoy realmente sacándole partida a mi inversión? Como lo puedo verificar?

12 A manta Aspersión Localizado

13 PRODUCTIVIDAD DEL AGUA kg/m 3 o /m 3 Aportar agua Programar el riego Riego de precisión Riego optimo Manejo del agua de riego

14 Programar el riego en función del balance hídrico El SUELO es un DEPOSITO de agua y nutrientes. Su capacidad de retener y intercambiar estos componentes con las raíces de la planta depende principalmente de su TEXTURA y de su ESTRUCTURA. ETo * Kc * Kr Capacidad de Retención?

15 Boom.

16 ETo (mm d -1 ) EJEMPLO: RIEGO DE PRECISION CONTROLADO POR SONDAS MULTISENSORES FDR Año 1 Año 2 T1 T Lluvia (mm evento -1 ) Fase I Fase II Fase III Fase I Fase II Fase III U superior U superior Stock hídrico (mm 0.5 m-1) Cc 70% AU 50% AU PM Cc 70% AU 50% AU PM Riego (mm evento -1 ) 50 5 Marzo Abril Mayo Junio Marzo Abril Mayo Junio

17 Producción Produccion Peso del fruto Carga EUA Kg arbol -1 nº frutos arbol -1 g fruto -1 n o fruitos cm -2 kg m -3 Año a 3807 a Año b 5401 b *Letras diferentes, en cada parámetro, indican la existencia de diferencias significativas, según el test de la MDS %

18 Manejo del riego con sensores en planta Indicadores del estado hídrico de la planta Medidas Continua Variaciones del diámetro del tronco Flujo de savia Tf (Termografía)

19 Manejo del riego con sensores en planta Bobina secundaria Varilla Núcleo Bobina primaria

20 Indicadores del Estado Hídrico Planta Goldhamer and Fereres 2001

21 BENEFICIOS DIRECTOS POR QUÉ INVERTIR EN NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LA PROGRAMACIÓN DEL RIEGO % de ahorro de agua de riego % de ahorro energético 15 % equivale a Euros/ha BENEFICIOS INDIRECTOS 3 90 % evitar el lavado de nutrientes en profundidad 4 70 % mejorar la disponibilidad del agua y los nutrientes para los cultivos 5 Saber cuales el estado hídrico del suelo y como avanza el agua en profundidad durante un riego 6 Vigilar el funcionamiento del sistema de riego (uniformidad, fugas, etc..) 7 Hacer seguimiento del funcionamiento de la planta según su estado fenológico 8 Reducir la alternancia en la producción 9 Mantener al usuario informado del estado de su cultivo en cualquier momento % reducir el drenaje y la contaminación de los acuíferos

22 Online Professional IRrigation Scheduling Expert System Call: FP7 KBBE single stage Funding scheme: CP TP (Collaborative Project targeted to a special group) EU contribution Euros Duration: 24 months (Dec 2013 Nov 2015)

23 esearcher perator ser isseminator SEEDRI Estonia United Kingdom Flights France UT SEMIDE DONA HORTA Spain EIC Greece RITEC A.VARGAS CERTH STROGILIS PROGEAGRO ARGOS AGROKTIMA

24 OBJETIVOS Online Professional Irrigation Scheduling OpIRIS OpIRIS-DataBase OpIRIS-GUI OpIRIS-Visitor OpIRIS-Consultant OpIRIS-Scheduler OpIRIS-Controller Cloud DB1 DB2 DB3 OpIRIS-ETc OpIRIS-F OpIRIS-H OpIRIS-Algorithm OpIRIS-Server OpIRIS-Hardware (Sensors + Datalogger) DB1: Data from previous FP projects; DB2: Users archive; DB3: Historical ETo records and crop coefficients (Kc); OpIRIS: Online Professional Irrigation Scheduling ( ) Irrigation Programmer; ( ) Sensors + device to web datalogger; ( ) Smart_Phone application

25 SERVICIOS OPIRIS OpIRIS Visitor Irrigation related information DB1 Free online registry DB2 OpIRIS Consultant Irrigation related information Specific crop water requirements ETc Free online registry Crop + Geographic coordinates DB1 DB2 DB3 OpIRIS-ETc OpIRIS Scheduler Irrigation related information Specific crop water requirements Online Professional irrigation scheduling Online registry + License Exploitation attributes OpIRIS Kit (sensors + datalogger) DB1 DB2 DB3 OpIRIS-ETc OpIRIS-F OpIRIS-H OpIRIS Controller Irrigation related information Specific crop water requirements Online Professional Irrigation Scheduling Online Automatic Irrigation Control Online registry + License Exploitation attributes OpIRIS Kit (sensors + datalogger) Specific Link to irrigation programmer DB1 DB2 DB3 OpIRIS-ETc OpIRIS-F OpIRIS-H

26 1 toneladas/ha % Control Optimo Potencial m3/ha

27 1 toneladas/ha % +37% 8% +2 % +9 % 17% Control Optimo Potencial Usuario m3/ha

28 1 Dormancia Floracion Fase I Fase II Fase III Post Cosecha Control 100 % ETc Optimo 50 % ETc ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic

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31 Programa de riego por finca/grupo y sector Date Event Group Sector t Start t End Duration (h) Doses (liters/plant) 27/04/2015 Event1 Grp 1 Sect 1 11:00 14:00 3: /04/2015 Event2 Grp 1 Sect 1 11:15 14:00 3: /04/2015 Event3 Grp 1 Sect 1 11:00 14:00 3: /04/2015 Event4 Grp 1 Sect 1 12:15 14:00 1:45 60,6 05/01/2015 Event5 Grp 1 Sect 1 11:30 13:15 1:45 60,6 05/02/2015 Event6 Grp 1 Sect 1 11:15 12:30 1:45 60,6 m3 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 Soil Water Deficit 26/abr 28/abr 30/abr 02/may 04/may 06/may 0

32 Algorithms Database Server GPRS RA440 (ID 51549) Operator: Vodafone Authsecret: GPRSCONNADDR Radio /A440 ID Freq: User name: Opiris_U0002 Password: ******************

33 Solar panel B A Direct connection to Port A FDR Rain Gauge LVDT Solartron Ref: M920014AG21 08 K = mv/v/mm

34 PRESTACIONES USUARIO

35 Monitoreo en tiempo real PRESTACIONES USUARIO

36 PRESTACIONES USUARIO Avance del frente húmedo ,5 4 Soil water content % min 110 min 260 min 3,5 3 2,5 2 1,5 Irrigation (lit/15 min) min , :00 06:00 12:00 18:00 00:00 Tiempo 10 cm 20 cm 30 cm 50 cm Irrigation

37 PRESTACIONES USUARIO Zona Radicular Activa 38 Soil water content (cm 3 cm 3 ) /may 28/may 29/may 30/may

38 PRESTACIONES USUARIO Variaciones circadianas del diametro de tronco

39 PRESTACIONES USUARIO V in Linear Variable Displacement Transducer LVDT Primary coil Iron core 0.8 Secondary coil 0.7 V out D k * V isplacement 5/14/2006 5/15/2006 5/16/2006 oltage read out V V out in Special circuit N N out in

40 PRESTACIONES USUARIO Indicadores del estado hídrico de la planta Intensidad de la máxima contracción diaria Control Deficitario Max MDSI MDS MDS deficit control? = 1 TDF (mm) MDS 0.40 Min :00 18:00 0:00 6:00 12:00 18:00 0:00 6:00 12:00 18:00 Tiempo

41 CONTROL AVANZADO Algorithms Database Server

42 USUARIO 1 ESTONIA (Manzano)

43 USUARIO2 PORTUGAL (Manzano)

44 USUARIO3 ESPAÑA (paraguayo)

45 MUCHAS GRACIAS!