Tecnologías Empleadas Para la Gestión del Riego Eficiente Bajo Invernadero en Almería

Transcripción

1 Tecnologías Empleadas Para la Gestión del Riego Eficiente Bajo Invernadero en Almería

2 La eficiencia del uso del agua en los invernaderos En los cul)vos bajo invernadero se ob)ene una mayor eficiencia del uso del agua. El mo)vo es debido a factores 9sicos como produc)vos. Los sistemas de riego eficiente como el riego localizado o por goteo requieren menos agua que los sistemas de riego por aspersión o por superficie, ya que al humedecer solo una parte del suelo se reduce la evaporación de agua desde el suelo, y también es más fácil controlar las perdidas por drenaje al realizar riegos más frecuentes y de menor volumen. La produc)vidad del agua es considerablemente mas elevada que en los cul)vos al aire libre, debido al clima dentro del invernadero que reduce la demanda evapora)va (DPV y radiación) y a sus mayores rendimientos. el invernadero supone reducciones considerables en la radiación solar, en la velocidad del viento que se anula dentro del invernadero y ligeros aumentos en la humedad rela)va en relación al exterior lo cual va a provocar menores necesidades de riego. En un ciclo largo de cul)vo bajo invernadero, la produc)vidad del agua va a ser considerablemente mayor que para un ciclo corto, teniendo los ciclos de primavera la produc)vidad del agua más baja.

3 La eficiencia en el uso del agua en los invernaderos Producción de tomate (Pérez, 2017); Aire Libre: m 3 /Tn Invernadero: 27 m 3 /Tn Gasto medio de agua en invernaderos de Almería): 7000 m 3 /ha año (1982) a 4500 m 3 /ha año (Actualidad).

4 La eficiencia en el uso del agua en los invernaderos Gasto de agua en climas desér)cos para producir 1 kg de tomate es de 250 L (cul)vo + sistema de refrigeración). Con invernaderos de alta tecnología «invernaderos cerrados» se reduce el consumo desde 250 a 5 L por kg (Sijmonsma, 2018).

5 Innovación Permanente A lo largo de úl)mos años en Almería se han desarrollado y evaluado herramientas que pueden ayudar a op)mizar el uso del agua: - Se han evaluado varios )pos de sensores que miden el estado hídrico del suelo y de la planta. - Se ha desarrollado metodologías que permite calcular el volumen de riego a par)r de datos climá)cos. - Se han probado y desarrollado herramientas que pueden ayudar a hacer un manejo más óp)mo del agua de riego bajo invernadero: - Goteros y sistemas hidráulicos. - Controladores de riego. - Controladores de clima. - Sensores. - Red de sensores inalámbrica IoT.

6 bajo invernadero. Goteros y Sistemas hidráulicos Las técnicas de aporte de agua son de vital importancia para conseguir una uniformidad del riego alta que se traducirán en una mejor eficiencia del agua. Las tecnologías empleadas son: Riego por goteo y técnicas de fer)rrigación. La eficiencia de aplicación se determina en gran medida según el método de riego, cuyos valores son los siguientes: Método de Riego Eficiencia de Aplicación Superficie 75 % Aspersión 85 % Localizado 92 % Fuente: Programa «Mejora del uso y ges)ón del agua de riego» del Sistema de Asistencia al Regante (SAR) del IFAPA

7 bajo invernadero. Goteros y Sistemas hidráulicos Goteros autocompensantes y an)drenantes. Explicación de la importancia de la uniformidad del riego y su relación con la eficiencia del agua. Goteros de bajo caudal. Goteros subterráneos. Goteros agua residuales. Accesorios hidráulicos (Fihng): Válvulas an)drenantes DNL, válvulas AD.

8 bajo invernadero. Programadores de riego El uso de sistemas de aplicación y programación del riego permiten una dosificación de la fer)rrigación más óp)ma y eficiente que mediante técnicas manuales. Las tecnologías más empleadas son las siguientes: Programadores de riego: Programadores horarios. Programadores por ac)vación externa (sensor, bandeja, ). Programadores a través de algoritmos de ajustes de la dosis y frecuencia del riego en función de la tasa de drenaje y la CE.

9 bajo invernadero. Programadores de riego Equipo fer)rrigación: Abonadora. Inyectores venturi. Ajuste de la solución nutri)va mediante el control proporcional del ph y la CE demandada.

10 bajo invernadero. Controladores de Clima El control climá)co permite reducir la demanda evapora)va y conseguir una mejor produc)vidad del agua. El control del clima es muy ú)l en la ges)ón del riego por los siguientes factores: Una medida fiable de las variables climá)cas será un buen punto de par)da para realizar una adecuada programación de riego. Los datos climá)cos, permiten es)mar el volumen de agua consumido por el cul)vo: Método Penman-Monteith, PrHO o integral diaria solar. En los invernaderos con sistemas de control climá)co y cul)vo en sustrato se han desarrollado modelos que permiten es)mar la transpiración del cul)vo. Interface del controlador Mul/ma con el so2ware Synopta 4 Pro. Hor/max

11 bajo invernadero. Sensores Los sensores relacionados con el uso del agua por la planta que )enen más aceptación por parte de los agricultores bajo plás)co son los siguientes: Sensores de contenido rela)vo de agua. Sensores de medidas de parámetros en plantas. Bandejas de demanda y drenaje.

12 bajo invernadero. Sensores Sensores de contenido rela7vo de agua. Los sensores que miden el estado hídrico del suelo pueden usarse como base para el manejo del riego o para complementar otros métodos. Del grupo de sensores que miden la humedad volumétrica del suelo los más adecuados para sistemas de cul)vo horocolas de invernadero son los sensores dieléctricos (Thompson y Gallardo, 2003). Los tensiómetros son sensores muy adecuados para cul)vos horocolas de invernadero en suelo porque son simples, baratos y fiables, no están afectados por la salinidad del suelo y su rango de trabajo normalmente no es una limitación en los suelos generalmente húmedos de este )po de cul)vos.

13 bajo invernadero. Sensores Sensores de parámetros en plantas. - Dendrómetros. En cul)vos horocolas, estos sensores pueden ser indicadores de estrés hídrico; sin embargo en cul)vos de ciclo corto, la tasa de crecimiento rápida hace más di9cil la interpretación de los datos. - Flujo de savia. Debido a su elevado coste y complejidad técnica se han usado fundamentalmente en inves)gación y no existen muchas aplicaciones comerciales en hor)cultura para el manejo del riego

14 bajo invernadero. Sensores Sensores de parámetros en plantas. - Temperatura foliar. La diferencia de temperatura entre la hoja o el cul)vo y el ambiente es también un indicador sensible al estrés hídrico. En general los sensores de planta han tenido menos aplicaciones prác)cas para el manejo del riego que los sensores de suelo, debido a su elevado coste y complejidad técnica se han usado fundamentalmente en inves)gación y no existen muchas aplicaciones comerciales en hor)cultura para el manejo del riego. Los sensores de suelo son más fáciles de usar para el manejo del riego que los de planta (Thompson, 2003).

15 bajo invernadero. Sensores Bandeja de demanda/drenaje. Lisímetro de pesada. Fuente: Gremon systems (2018)

16 bajo invernadero. IoT El desarrollo tecnológico reciente ha permi)do una nueva generación de sensores con nuevas prestaciones. Actualmente la información sobre el estado hídrico del suelo y la planta puede ser enviada directamente a un ordenador personal, teléfonos móviles o controladores de riego y ac)var el riego. Sea con teléfono móvil o por ordenador, cada vez más agricultores u)lizan las nuevas tecnologías para ges)onar sus cul)vos, revisar consumos o para realizar las solicitudes de agua a distancia. Mediante la implantación de programas informá)cos que simplifiquen y automa)cen la ges)ón de riego, resulta más sencilla la toma de decisiones en las dis)ntas fases de la ges)ón del agua.

17 Problemas medioambientales asociados con el riego Los problemas medioambientales asociados a las técnicas de riego en el sistema de producción de hortalizas bajo invernadero de Almería son (Fernández, 2012): Contaminación de acuíferos con nitratos (durante el periodo de establecimiento tras el trasplante y riegos de elevado volumen durante la desinfección/solarización, cul)vo hidropónico a solución perdida. Sobreexplotación de acuíferos profundos. Ascenso del nivel freá)co del acuífero superficial del Campo de Dalias. Intrusión salina en el acuífero del Campo de Dalías. Medidas correc)vas que se están trabajando actualmente son: Considerar volúmenes de riego y aporte de N ajustados a la demanda del cul)vo. Uso de sensores y sondas que indican el estado de humedad y concentración de nitratos en el suelo durante el desarrollo del cul)vo.

18 Retos para el Futuro Orden del riego y nutrición mediante sensores (remotos) de planta y suelo. Monitorización de variables fisiológicas (Estoma). Mayor eficiencia del uso del agua y produc)vidad del agua. Técnicas más eficientes y económicas de es)mación de la transpiración en invernaderos. BibliograMa ArleOe Sijmonsma, (2018). Dehumidifica/on in 'Water Saving Greenhouse', Riyadh. hop:// M. D. Fernández, R. B. Thompson, S. Bonachela, M. Gallardo, M. R. Granados. (2012). Uso del agua de riego en los cul/vos en invernadero. Cuadernos de estudios Agroalimentarios. Fundación Cajamar. Jerónimo J. Pérez Parra, (2017). Tecnología y manejo del cul/vo en invernaderos: retos y factores de éxito. IFAPA R. B. Thompson y M. Gallardo, (2003). Programación de riegos mediante sensores de humedad en suelo ; Fernández, M. et al. (eds.): Mejora de la Eficiencia en el uso del Agua en Cul/vos Protegidos. Dirección General de Inves/gación y Formación Agraria de la Junta de Andalucía; pp Gremon systems, (2018). hops://gremonsystems.com/