Monitoreo y Programación del Riego. (Programa Piloto- Ejemplos en riego para los principales cultivos de Chihuahua)

Transcripción

1 Monitoreo y Programación del Riego. (Programa Piloto- Ejemplos en riego para los principales cultivos de Chihuahua) Presenta Dr. Luis Carlos Valdez Torres Chihuahua Chih.Méx. 11 Agosto de 2011 Page 1

2 USOS DEL AGUA EN MEXICO Page 2

3 USO Y MANEJO DEL AGUA Nombre Superficie total (ha) Sup. regada (ha) Lámina bruta media (cm) Eficiencia promedio (%) 018, Colonias Yaquis 22,794 17, , Altar Pitiquito Caborca 57,587 28, , Río Mayo 97,046 81, , Río Yaqui 232, , , Costa de Hermosillo 66,296 52, , Guaymas 16,667 11, Fuerte-Mayo (Unidades 1 y 2) 15,700 10, Total regional 509, , Perdidas de agua en conducción de la fuente a la parcela Fuente: CONAGUA Aplicación del agua en la parcela Page 3

4 RIEGO APLICACION OPORTUNA Y UNIFORME DEL AGUA AL SUELO PARA REPONER LA CONSUMIDA ENTRE DOS RIEGOS. Page 4

5 RIEGO Como regar = métodos de riego. cuando regar =frecuencia de riegos. cuanto regar= cuánto tiempo y agua debe aplicarse al cultivo. Page 5

6 Eficiencia por método de riego 60% o menos Intermitente75% 80% Micro irrigación 90-95% Page 6

7 Sorgo (HIBRIDO AMBAR) METODO DE APLICACIÓN DE RIEGO Marzo-agosto 2011 Page 7

8 PROGRAMACIÓN DEL RIEGO 1. MEDIDA DE PARÁMETROS CLIMÁTICOS 2. SENSORES DE SUELO 3. SENSORES DE PLANTA Page 8

9 RIEGO EN EXCESO O DEFICIENCIA ENSAYO CULTIVO DE MELON Page 9

10 La agricultura como sistema de producción Resultado Planta Agua Suelo Tecnología Atmósfera Page 10

11 Sistema Completo Atmósfera (Temperatura, Humedad relativa y Radiación) Planta (Etapas fenológicas, crecimiento variación del diámetro del tallo temperatura de la hoja etc) Suelo (Humedad y temperatura) Page 11

12 Programación de riego Programación de riego al azar Experiencia del productor o del técnico. Guía técnica de inifap Exceso Deficiente Page 12

13 Variables climatológicas Temperatura Humedad relativa Radiación Precipitación Velocidad de viento ETc= ETo x Kc (FAO) Pronostico de riego en tiempo real ETo Kc 10mm CLIMA CULTIVO Page 13

14 Pronostico de riego en tiempo real Hvol humedad del suelo con ini=cc tiempo (DDS) Efi. Aplicacion= 90% Resume n Riegos Fecha Siembra Ln acum Lb acum 12-Jun No dias al Intervalo de Lámina Lámina RGO Riegos Riego neta bruta Evapotranspiración del cultivo Temperatura Grados días calor Coeficiente del cultivo Máximo déficit permitido Pronostican el día y la lámina de riego a aplicar. Page 14

15 Maíz en verano No. Tratamientos Numero de riegos de auxilio Lamina de riego calculada Lamina de riego aplicada 1 Testigo Óptimo Óptimo-20% (en floración) Óptimo-20% (todo el ciclo) Óptimo-40% (todo el ciclo) Óptimo-20% (en vegetativo) y óptimo en floración Óptimo-40% (en vegetativo) y óptimo en floración Page 15

16 Programación de riego con sensores de suelo Page 16

17 Agua del suelo Constantes de humedad del suelo % SS: porcentaje de saturación del suelo CC: Capacidad de campo. PMP: Punto de marchitez temporal Page 17

18 Disponibilidad de agua para las plantas Saturación CC PMP Drenaje Agua no disponible Poros no capilares (φ>60 µm) Agua disponible cultivo El valor de CC corresponde a tensión entre 0.1 y 0.3 bares El valor de PMP corresponde a tensiones de 15 bares Page 18

19 Déficit de agua permisible CC PMP Déficit de agua permisible Déficit de agua permisible Cantidad de agua que puede extraer el cultivo sin que se reduzca la ETc Page 19

20 1. Métodos basados en la medida del contenido de agua del suelo CUANTO regar CUANDO regar Aplicar el riego de acuerdo con las características individuales de cada cultivo. Permitir el control del drenaje y la aplicación de déficit hídricos Page 20 controlados

21 SENSORES DE SUELO Miden la retensión de agua en el suelo (potencial mátrico) o humedad volumétrica Hay un gran número de sensores: Sencillos a complejo precio rango de trabajo sensibilidad requerimientos instalación Page 21

22 REQUISITOS DE LOS SENSORES PRECISIÓN EN EL RANGO PROXIMOS A CAPACIDAD DE CAMPO ( 30<Ψ m <-0 kpa) RÁPIDA RESPUESTA A CAMBIOS DE HUMEDAD EN EL SUELO FUNCIONEN ADECUADA EN SUELOS LIGERAMENTE SECOS Page 22

23 TENSIÓMETRO MANUAL BAJO PRECIO Y SIMPLE DE EMPLEARSE RANGO 0-80 KPA REQUIERE MANTENIMIENTO HORTALIZAS 0-30 KPA Page 23

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31 MEDIDAS PUNTUALES ( UNA MEDIDA DIARIA) Page 31

32 ELECTROTENSIÓMETRO Permite medidas continuas Se puede automatizar- datalogger- actuador Transductor de señal Page 32

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34 Medidas continuas automáticas ( minutos) Page 34

35 Localización- un sensor mayor concentración de raíces cerca la superficie cerca del gotero y planta CUANDO regar Page 35

36 dos sensores, dos profundidades debajo de la zona de raíces cerca del gotero y planta CUANTO regar Page 36

37 SENSORES DE RESISTENCIA WATERMARK simples y baratos Miden potencial mátrico de forma indirecta Permiten medidas puntuales o continuas Rango de medida: Watermark: kpa Fácil instalación Requieren un dispositivo para lectura de datos Page 37

38 Entrada corriente Salida corriente Electrodos Resistencia Resistencia eléctrica Ecuación de Calibración Temperatura Ψ mátrico Page 38

39 Ecuaciones de calibración publicadas Thomson y Armstrong (1987) Shock, et al (1998) ( fabricante) Re-parametrización usando Solver (Excel) (Irmak y Haman (2001) Page 39

40 Sensor Watermark - Calibración Evaluación de ecuaciones de calibración publicadas POTENCIAL MATRICIAL (kpa) /12/02 02/12/02 03/12/02 04/12/02 05/12/02 06/12/02 ELECTOTENSIÓMETRO SHOCK Y COLS. (1996) THOMSON Y ARMSTRONG (1987) McCANN Y COLS. (1992) Se recomienda desarrollar calibraciones especificas para cada suelo Page 40

41 Características del SMG Suelos muy húmedos Page 41

42 Características del SMG Lenta respuesta a la desecación del suelo Tensiómetro Tensiómetro Page 42

43 FDR (Frecuency Domain Reflectometry) Ventajas Medidas continuas Sin límite de longitud de cable Medidas a distintas profundidades Limitaciones Alto costo La instalación de los tubos de acceso en suelos con piedras La calibración puede tener errores importantes en algunos suelos Afectado por la salinidad Page 43

44 REGISTRO DEL FDR Absorción de agua Riego menor tasa de absorción de Noche Page 44

45 COMPARACIONES DE SENSORES CARACTERÍSTICA RANGO DE OPERACIÓN COEFICIENTE DE VARIACIÓN COMPLEJIDAD INSTALACIÓN TENSIÓMETRO ELECTRO TENSIÓMETRO SENSOR WATERMARK FDR (EnviroScan) kpa kpa kpa 5-45% BAJA BAJA BAJA MEDIA MANTENIMIENTO ALTO ALTO BAJO BAJO PROGRAMADOR DE RIEGO PERSONAL CALIFICADO NO SI SI SI NO NO NO SI COSTO BAJO MEDIO BAJO ALTO Page 45

46 Programación de Riego basada en medidas en planta Síntomas visibles Potencial hídrico Temperatura del cultivo Flujo de savia Variaciones del diámetro órganos Page 46

47 SENSOR DE PLANTA IDEAL PARA RIEGOS (PR) Alta sensibilidad detección estrés hídrico Baja variabilidad Lecturas automáticas control del riego fácil instalación y bajo mantenimiento Bajo costo Fácil interpretación datos y aplicación un gran avance en los últimos años!! Page 47

48 Cámaras de presión Page 48

49 Cámara de Presión Arandela de goma Tapa Superficie de corte Manómetro Negative P Columna de agua en xilema tras la excisión Columna de agua tras la excisión Columna de agua cuando se alcanza la presión de equilibrio Cámara Botella de aire comprimido Page 49

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51 Evolución del potencial hídrico en hoja durante un día riego adecuado planta no regada Page 51

52 Sensores de temperatura Page 52

53 Temperatura de la hoja Cultivo transpirando: T hj < T aire Estrés hídrico cierre estomático Transp. Temperatura Page 53

54 Sensores de flujo de savia Investigación Aplicaciones comerciales Page 54

55 FLUJO DE SAVIA Medida directa de la tasa de transpiración cálculo de ET Flujo de savia (g h-1 mhoja-2) control no riego 1-abr 3-abr 5-abr 7-abr 9-abr 11-abr 13-abr Tiempo (días) Datos de un cultivo de tomate en invernadero Page 55

56 MEDIDA DEL DIÁMETRO DE LOS ÓRGANOS DE LA PLANTA Page 56

57 Radiación fruto consumo Crecimiento nublado tallo Page 57

58 Respuesta en cultivo de tomate Regado No Regado Page 58

59 Respuesta de un cultivo de melón Melón 100 Díametro de tallo (µm) Control Sin riego May 28-May Fecha 01-Jun 05-Jun 09-Jun MXDT Índices derivados MCD MNDT Page 59

60 Melón- Fibra de coco Page 60

61 Protocolos de riego Definición de valores umbrales de contracción (almendro)-tablas de riego Contracción DPV Page 61

62 Montaje del Centro de monitoreo Centro de Monitoreo Fuente Batería Datalogger Sistema de Sensado Multiplexor HMP45C Pyranómetro Dendrómetro Watermark Page 62

63 Muchas gracias Dr. Luis Carlos Valdez Torres Instituto Tecnológico de Sonora Jefe de Dpto Ciencias del agua y medio ambiente Luis.valdez@itson.edu.mx lcvaldezt@hotmail.com Page 63