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riego tecnificado SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO CON TELEMETRIA RADIAL E INTELIGENCIA ARTIFICIAL RIEGUE CUANDO SU CULTIVO SE LO PIDA QUE PASARIA SI SU PLANTAS PUDIERAN HABLAR??? Una de las interrogantes que debe enfrentar todo agricultor, es determinar cual es el momento en que se debe aplicar el agua de riego a sus cultivos para evitar que se afecten los rendimientos debido a un aporte hídrico tardío. Por otra parte, también se enfrentan a la pregunta de cuanta agua aplicar en cada riego para lograr reponer el agua consumida desde el último riego. Estas interrogantes están relacionadas con los conceptos de frecuencia y tiempo de riego que son la base para establecer una programación del riego en función de la especie de suelo y de las variables climáticas que inciden en la evapotranspiración de los cultivos. En una agricultura moderna es imprescindible poder estimar con la mayor precisión estas necesidades de agua y poder aplicarla oportunamente para obtener de esta manera los mayores beneficios de una agricultura de riego. PROGRAMACION DEL RIEGO La programación del riego es una metodología que permite determinar el nivel óptimo de riego a aplicar a los cultivos. Esta consiste en establecer la frecuencia (¿Cuándo regar?) y tiempo de riego (¿Cuánto regar?) de acuerdo a las condiciones edafoclimáticas del predio. Una apropiada programación del riego permite optimizar el uso del agua y maximizar la producción y calidad de los productos agrícolas. Para programar el riego es esencial estimar tanto el agua que consumen los cultivos o su evapotranspiración y la cantidad de agua que puede almacenar el suelo explorado por las raíces del cultivo. La programación del riego realizada en base a parámetros climáticos es una buena aproximación para determinar las necesidades de agua de los cultivos y el momento de su aplicación. Sin embargo para comprobarlo y asegurarse que el riego en el campo es oportuno y efectivo, es posible monitorear la humedad del suelo explorada por las raíces del cultivo. agrimetric.com.ar

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SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO CON TELEMETRIA RADIAL E INTELIGENCIA ARTIFICIALRIEGUE CUANDO SU CULTIVO SE LO PIDAQUE PASARIA SI SU PLANTAS PUDIERAN HABLAR???Una de las interrogantes que debe enfrentar todo agricultor, es determinar cual es el momento en que se debe aplicar el agua de riego a sus cultivos para evitar que se afecten los rendimientos debido a un aporte hídrico tardío. Por otra parte, también se enfrentan a la pregunta de cuanta agua aplicar en cada riego para lograr reponer el agua consumida desde el último riego. Estas interrogantes están relacionadas con los conceptos de frecuencia y tiempo de riego que son la base para establecer una programación del riego en función de la especie de suelo y de las variables climáticas que inciden en la evapotranspiración de los cultivos. En una agricultura moderna es imprescindible poder estimar con la mayor precisión estas necesidades de agua y poder aplicarla oportunamente para obtener de esta manera los mayores beneficios de una agricultura de riego.PROGRAMACION DEL RIEGOLa programación del riego es una metodología que permite determinar el nivel óptimo de riego a aplicar a los cultivos. Esta consiste en establecer la frecuencia (¿Cuándo regar?) y tiempo de riego (¿Cuánto regar?) de acuerdo a las condiciones edafoclimáticas del predio. Una apropiada programación del riego permite optimizar el uso del agua y maximizar la producción y calidad de los productos agrícolas. Para programar el riego es esencial estimar tanto el agua que consumen los cultivos o su evapotranspiración y la cantidad de agua que puede almacenar el suelo explorado por las raíces del cultivo. La programación del riego realizada en base a parámetros climáticos es una buena aproximación para determinar las necesidades de agua de los cultivos y el momento de su aplicación. Sin embargo para comprobarlo y asegurarse que el riego en el campo es oportuno y efectivo, es posible monitorear la humedad del suelo explorada por las raíces del cultivo.SISTEMA MONITOREO RIEGO:Esta unidad Watermark permite medir la temperatura ambiente, índice de mojadura de hoja y el DPV. Esta unidad transmite los datos en forma radial y presenta los datos en un formato muy amigable para el usuario. El sistema permite realizar la medición localizada de hasta 3 sensores, teniendo la capacidad de medir y procesar, con altísima resolución y precisión, datos ambientales en tiempo real, entre ellos encontramos:-DPV (DEFICIT DE PRESION DE VAPOR)-Mojadura de hoja -Humedad de suelo (potencial mátrico - sensores Watermark)-Humedad relativa (Hr)-Temperatura (T)Estos datos, son transmitidos a distancia, esta distancia puede ser tan corta como lo necesite el usuario pudiendo ser por ejemplo de 50 metros, para el caso de cultivos bajo cubierta, o de distancias de hasta 1.5 Km por medio de un enlace radial en el caso de cultivos intensivos/ extensivos.RECEPCIÓN Y PRESENTACIÓN DE DATOS:La recepción de los datos transmitidos son presentados en la pantalla de una PC destinada a este fin por medio de nuestro software decodificador de datos. Estos datos se registran y graban en un archivo especifico para su lectura y uso posterior, al margen de la presentación permanente en pantalla en tiempo real. Este historial de datos permanente permite hacer chequeos en cualquier instante, las veces que sean necesarias por motivos de programación de irrigación. El archivo de datos creado también puede ser abierto con programas tipo hoja de calculo como Microsoft Excel. Cada unidad es autónoma y libre de mantenimiento por poseer un panel solar propio que carga una batería interna auto contenida.PRESENTACION EN PANTALLA:La presentación de pantalla (en la PC donde se recibe la señal de telemetría) varía según el modo de recolección de datos elegido, estos modos clásicos pueden presentar hasta 7 sensores de humedad de suelo, la temperatura ambiente, el índice de mojadura de hoja y el DPV.presentacion en pantalla d

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riego tecnificado

SISTEMA DE RIEGO TECNIFICADO CON TELEMETRIA RADIAL E INTELIGENCIA ARTIFICIAL

RIEGUE CUANDO SU CULTIVO SE LO PIDAQUE PASARIA SI SU PLANTAS PUDIERAN HABLAR???

Una de las interrogantes que debe enfrentar todo agricultor, es determinar cual es el momento en que se debe aplicar el agua de riego a sus cultivos para evitar que se afecten los rendimientos debido a un aporte hídrico tardío. Por otra parte, también se enfrentan a la pregunta de cuanta agua aplicar en cada riego para lograr reponer el agua consumida desde el último riego. Estas interrogantes están relacionadas con los conceptos de frecuencia y tiempo de riego que son la base para establecer una programación del riego en función de la especie de suelo y de las variables climáticas que inciden en la evapotranspiración de los cultivos. En una agricultura moderna es imprescindible poder estimar con la mayor precisión estas necesidades de agua y poder aplicarla oportunamente para obtener de esta manera los mayores beneficios de una agricultura de riego.

PROGRAMACION DEL RIEGO

La programación del riego es una metodología que permite determinar el nivel óptimo de riego a aplicar a los cultivos. Esta consiste en establecer la frecuencia (¿Cuándo regar?) y tiempo de riego (¿Cuánto regar?) de acuerdo a las condiciones edafoclimáticas del predio. Una apropiada programación del riego permite optimizar el uso del agua y maximizar la producción y calidad de los productos agrícolas. Para programar el riego es esencial estimar tanto el agua que consumen los cultivos o su evapotranspiración y la cantidad de agua que puede almacenar el suelo explorado por las raíces del cultivo. La programación del riego realizada en base a parámetros climáticos es una buena aproximación para determinar las necesidades de agua de los cultivos y el momento de su aplicación. Sin embargo para comprobarlo y asegurarse que el riego en el campo es oportuno y efectivo, es posible monitorear la humedad del suelo explorada por las raíces del cultivo.

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SISTEMA MONITOREO RIEGO:

Esta unidad Watermark permite medir la temperatura ambiente, índice de mojadura de hoja y el DPV. Esta unidad transmite los datos en forma radial y presenta los datos en un formato muy amigable para el usuario. El sistema permite realizar la medición localizada de hasta 3 sensores, teniendo la capacidad de medir y procesar, con altísima resolución y precisión, datos ambientales en tiempo real, entre ellos encontramos:

-DPV (DEFICIT DE PRESION DE VAPOR)-Mojadura de hoja -Humedad de suelo (potencial mátrico - sensores Watermark) -Humedad relativa (Hr)-Temperatura (T)

Estos datos, son transmitidos a distancia, esta distancia puede ser tan corta como lo necesite el usuario pudiendo ser por ejemplo de 50 metros, para el caso de cultivos bajo cubierta, o de distancias de hasta 1.5 Km por medio de un enlace radial en el caso de cultivos intensivos/ extensivos.

RECEPCIÓN Y PRESENTACIÓN DE DATOS:

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La recepción de los datos transmitidos son presentados en la pantalla de una PC destinada a este fin por medio de nuestro software decodificador de datos. Estos datos se registran y graban en un archivo especifico para su lectura y uso posterior, al margen de la presentación permanente en pantalla en tiempo real. Este historial de datos permanente permite hacer chequeos en cualquier instante, las veces que sean necesarias por motivos de programación de irrigación. El archivo de datos creado también puede ser abierto con programas tipo hoja de calculo como Microsoft Excel. Cada unidad es autónoma y libre de mantenimiento por poseer un panel solar propio que carga una batería interna auto contenida.

PRESENTACION EN PANTALLA:

La presentación de pantalla (en la PC donde se recibe la señal de telemetría) varía según el modo de recolección de datos elegido, estos modos clásicos pueden presentar hasta 7 sensores de humedad de suelo, la temperatura ambiente, el índice de mojadura de hoja y el DPV.

presentacion en pantalla de la PC remota

MEDICION DE LA HUMEDAD EN SUELO:

EL CONTROL DEL RIEGO MEDIANTE LA TENSION MATRICIAL DEL SUELO:

Para comprobar el momento de aplicación del riego, se puede utilizar el tensiómetro que es un instrumento que mide la fuerza con que el agua es retenida por el suelo (potencial matricial). En el caso del riego por goteo donde la aplicación del agua es en general diaria, el tensiómetro sirve para corroborar en forma cualitativa si la programación del riego es correcta. La instalación del tensiómetro debe ser en la zona del bulbo húmedo,

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cercano a la tubería portagoteros. Una de las herramientas más eficaces utilizadas las últimas dos décadas es el sensor matricial granular (o GMS por sus siglas en inglés), el cual mide la humedad del suelo. El sensor tiene sólo 7,5 cm de largo, y normalmente se entierra verticalmente en el suelo. De modo similar a los bloques de yeso, los sensores GMS utilizan para su funcionamiento el principio de la resistencia eléctrica variable . Por eso, cuando el sensor contiene mucha agua, la corriente eléctrica fluye bien. Cuando hay mucha agua en el suelo, también hay mucha agua en el sensor. Mientras va secándose el suelo, el sensor también se seca, y la resistencia al flujo de electricidad aumenta. La resistencia al flujo de electricidad (expresada en Ohms) y la temperatura del suelo se utilizan para calcular la tensión de humedad en el suelo en centibares (potencial mátrico). La tensión matricial del suelo (TMS) es la fuerza que las raíces de las plantas deben emplear para extraer agua del suelo. Esta tensión refleja el nivel de humedad en el suelo. Cuanto más alta la tensión, más seco está el suelo.

INFORMACION QUE PROVEEN LOS SENSORES MATRICIALES GRANULARES:

Hasta ahora, el productor había de aprender a reconocer el momento preciso en que el suelo se había secado lo suficiente para regar. Incluso con años de experiencia y una intuición agrícola bien desarrollada resulta difícil elegir el momento oportuno para regar, y también para determinar la cantidad óptima de agua para maximizar la cosecha. Ayudaría mucho disponer de unos puntos de referencia de TMS para programar el riego. La lectura digital de los GMS facilita precisamente estos puntos de referencia y ayuda a mejorar el rendimiento y calidad de sus cultivos.

SENSADO DE MOJADURA FOLIAR:

Las condiciones climáticas imperantes durante la temporada de altas temperaturas y humedad relativa permiten el desarrollo de enfermedades de origen fúngico, entre las que se destaca la peronóspera (peronospora vitícola) que ocasiona fuertes perdidas a nivel vegetativo así como productivo, o la presencia de mildew (peronospora manshurica), roya asiática o sarna del manzano, entre otras. Existen modelos matemáticos para estimar la probabilidad de infección o tablas como la de Mills y sus variantes corregidas y adaptadas.

SENSOR DE MOJADURA FOLIAR:

El sensor esta fabricado a partir de una grilla interdigital recubierta de un polímero semiconductor micro-poroso que le imparte características de comportamiento resistivo proporcional al grado de humectación superficial detectada. Debido a esta característica, no solo detecta la presencia de mojadura foliar en el formato “ON-OFF” dentro del valor de disparo o transición seco-mojado, si no que permite además detectar la presencia de grados de humectación en el limite de lo perceptible en forma visual.

MEDICION DEL DEFICIT DE PRESION DE VAPOR:

El avance tecnológico actual en lo concerniente al cultivo de alta productividad ha permitido introducir una nueva variable a medir, que renueva el concepto o forma de manejar la condición ambiental, esta variable es conocida como Déficit de Presión de Vapor (DPV). Esta medición combina los efectos de humedad y temperatura en un valor fácilmente utilizable para interpretar cómo es afectado el cultivo y su tasa de

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evaporación. Durante años la Humedad Relativa (Hr) se ha usado como una medida de cuánto vapor de agua está presente en el aire. La cantidad presente de vapor de agua tiene un efecto directo en una habilidad de las plantas para transpirar y crecer. El déficit de presión de vapor se usa actualmente para indicar la humedad y puede ser relacionado más directamente a la condición de confort o estrés de las plantas. El DPV combina los efectos de humedad y la temperatura en un valor que da una indicación sencilla de la condición del cultivo. El DPV se manifiesta de manera inversa al valor de la Hr. Si la humedad es demasiado baja (es decir DPV alto), los estomas en las hojas tienden al cierre para limitar la transpiración y prevenir el marchitamiento. Este cierre estomatico también limitará la proporción de captación de CO2 y la fotosíntesis (bajo crecimiento). Recíprocamente, si la humedad es demasiado alta (es decir el DPV bajo) los estomas abrirán totalmente pero aun así las plantas serán incapaces de evaporar bastante agua para transportar minerales adecuadamente, el crecimiento se impedirá y las deficiencias minerales (particularmente de calcio) pueden ocurrir. Además, las plantas pueden exhibir crecimiento suave, aparición de hongos y síntomas de deficiencia de minerales en general. Frecuentemente se declara que el DPV manifiesta estrechamente lo que la planta siente respecto a la temperatura, la radiación Solar y la Hr, por consiguiente define la forma para realizar un correcto control del riego (variable climática), junto con la medición de disponibilidad de agua en raíz (potencial mátrico). Nuestro sistema de riego tecnificado mide el DPV, de esta forma se tiene en un solo valor resumida la condición de confort o estrés del cultivo (relación humedad relativa /temperatura /radiación solar).

RELACION ENTRE EL DPV Y LA CONDICION DE RIEGO:

Principalmente se han estudiado los momentos y períodos de estrés, muy relacionados con el DPV (Déficit de Presión de Vapor). En la mayoría de los casos una subida brusca del DPV (valor que se puede asociar al concepto de evapo-transpiración potencial inducida por una bajada de la humedad ambiental y aumento de la temperatura, provocan un incremento del estrés climático. Si bien este parámetro (DPV), no siempre lo podemos controlar en una explotación al aire libre, hemos puesto a prueba todos los medios para paliarlo, entre ellos el incrementar los aportes de agua, en este caso las respuestas han sido inmediatas cuando la demanda transpirativa está en unos niveles que podemos considerar normales para cada especie vegetal. En caso de llegar a unos valores de DPV muy altos, las respuestas al aumento de riego no siempre han sido inmediatas, ni aún llegando a aportes varias veces superiores a las necesidades teóricas del cultivo. En todos los casos y debido a los datos recogidos por los sensores de humedad (potencial mátrico), instalados en los horizontes de suelo profundo, los incrementos hídricos se han conseguido aumentando la frecuencia de riego, evitando así las perdidas por drenaje. Se ha observado al mismo tiempo, que en la parcela con riego por microaspersión, durante el tiempo que dura el riego se notaba una mejoría en el estado de estrés de la planta. En otras ocasiones y como es normal, el estrés hídrico se produce por una bajada de la humedad de suelo, que normalmente no ocurre de forma brusca sino que se manifiesta en un incremento progresivo del potencial mátrico, en estos casos el aumento de las dotaciones de agua de forma escalonada provocan una mejoría de la planta.

EL FITOMONITOREO Y EL DPV:

El Fitomonitor es un equipo que integra mediciones agro meteorológicas (medición de

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parámetros externos a la planta) con sensores tales como medidores de la humedad del suelo, temperatura de la hoja y diámetro del fruto, ramas y tronco (parámetros propios de la planta). La medición del diámetro del tronco (con dendrómetros) y la temperatura foliar (termómetros infrarrojos) es muy costosa y no proveen una indicación fácilmente trazable y considerando que todos los estudios conocidos demuestran que estas mediciones tienen una correlación promedio del 97% con el DPV diario, queda claro que la utilizacion del DPV como sustituto para medir la condición de estrés hídrico es practico, económico y de fácil interpretación. Los múltiples estudios realizados, han permitido confirmar la alta correlación entre la medición de la variación del diámetro del tronco y el DPV diario (en promedio mayor al 97%) dando como resultado que la medición de dicha variación es una medición indirecta del DPV que afecta a la planta medida con el déficit de presión de vapor (DPV). Por otro lado, el DPV está relacionado con el potencial hídrico, por lo que puede ser una alternativa a este para la caracterización hídrica de especies leñosas. Hoy queda claramente establecido mediante las investigaciones que la temperatura de la hoja es una función de la radiación solar, la transpiración y la convección (Salisbury y Ross 1994, Jackson 1982, Idso and Baker 1967, Sherwood et al 1967, Wolpert 1962). Por esta razón, los cambios en la temperatura de la hoja están relacionados con el déficit de presión de vapor del aire (DPV), la intensidad de la luz y la transpiración (Pallas et al. 1988). Así mismo, Carlson et al (1972) encontró que la temperatura de la hoja se incrementa cuando el déficit de presión de vapor del aire (DPV) decrece. En tanto que Pinter et al (1981), Ehrler (1973) se refieren a la relación de la diferencia de temperatura entre la hoja y el aire (DT) como una función del DPV.

SISTEMA URD (UNIDAD RECOLECTORA DE DATOS) SISTEMA DE TELEMETRIA RADIAL

MEDICION REMOTA DE HUMEDAD DEL SUELO Y PARÁMETROS AMBIENTALES

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El sistema URD tiene la capacidad única de recolectar datos de importancia agrícola de todo tipo y poder transmitir estos datos adquiridos a distancia, esta distancia puede ser tan corta como 50 metros, para el caso de cultivos bajo cubierta o de distancias de 7 Km o mas por medio de un enlace radial en el caso de cultivos intensivos/ extensivos.

UNIDADES PERIFERICAS

Esta capacidad de transmitir múltiples datos a distancia se suma a la posibilidad de conectar estas unidades con unidades periféricas que pueden formar una red modular y expandible de lectura de datos a pie de campo, de tal forma que se podrá medir simultáneamente en varios puntos de un predio en un radio de acción de 150 metros desde la ubicación de la unidad principal (URD). Esta conectividad es provista por medio de un cable de red entre unidades, por otra parte cada unidad periférica posee una identificación propia que permite diferenciar los datos adquiridos y su ubicación. De esta forma se puede monitorear extensas zonas sin estar limitado a la cantidad de sensores a instalar. Para distancias superiores alrededor de una unidad URD se recomienda la instalación de otra URD con enlace radial propio, teniendo el software de recepción de datos telemétricos la capacidad de diferenciar la transmisión de cada una de estas unidades.

RECEPCION Y PRESENTACION DE DATOS

En lo que respecta a la recepción de los datos transmitidos , estos son presentados en la pantalla de una PC destinada a este fin por medio de nuestro software decodificador de datos. Estos datos se registran y graban en un archivo especifico para su lectura y uso posterior, al margen de la presentación permanente en pantalla en tiempo real. Este historial de datos permanente permite hacer chequeos en cualquier instante, las veces que sean necesarias por motivos de programación de irrigación. El archivo de datos

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creado también puede ser abierto con programas tipo ‘hoja de calculo’o tipo ‘gráficos’, como Microsoft Excel®. Cada unidad URD es autónoma y libre de mantenimiento por poseer un panel solar propio que carga una batería interna auto contenida. El alcance radial efectivo de cada unidad varia según la condición del terreno y obstáculos presentes en el lugar de su alojamiento y varia entre 2 y 7 kilómetros.

PRESENTACION EN PANTALLA

La presentación de pantalla (en la PC donde se recibe la señal de telemetría) varia según el modo de recolección de datos elegido, estos modos clásicos pueden ser:

MODO MATRICO

En este modo se efectúa la recolección de datos tomados de 7 sensores de temperatura de suelo que compensan a 7 sensores de potencial matrico, y toma además la medición de un sensor de temperatura ambiente, por lo cual en este modo cada URD puede medir la señal proveniente de 7 sensores Watermark y 8 sensores de temperatura. Nota: Los sensores no conectados no aparecerán en pantalla.

MODO MATRICO/ AMBIENTAL

En este modo se efectúa la recolección de datos tomados de 6 sensores de temperatura de suelo que compensan a 6 sensores de potencial matrico y toma además la medición de un sensor de temperatura ambiente y de un sensor de humedad de precisión, por lo cual en este modo cada URD puede medir la señal proveniente de 6 sensores Watermark , 7 sensores de temperatura y un sensor de humedad ambiente de precisión. En este modo además el sistema calcula y presenta el déficit de presión de vapor (DPV). Nota: Los sensores no conectados no aparecerán en pantalla.

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EL CONTROL DEL RIEGO MEDIANTE LA TENSION MATRICIAL DEL SUELO

Una de las herramientas más eficaces utilizadas las últimas dos décadas es el sensor matricial granular (o GMS por sus siglas en inglés), el cual mide la humedad del suelo. El sensor tiene sólo 7,5 cm de largo, y normalmente se entierra verticalmente en el suelo. Se conoce como el Watermark Soil Moisture Sensor, y está fabricado por Irrometer en Riverside, California. De modo similar a los bloques de yeso, los sensores GMS utilizan para su funcionamiento el principio de la resistencia eléctrica variable. Los electrodos del GMS están empotrados en un relleno granular y situados debajo de una placa de yeso. Encima de la placa se encuentra más materia matricial granular envuelta por un tubo de malla que permite la entrada y salida del agua del sensor. Disuelto en agua, el yeso es un conductor de electricidad bastante eficaz. Por eso, cuando el sensor contiene mucha agua, la corriente eléctrica fluye bien. Cuando hay mucha agua en el suelo, también hay mucha agua en el sensor. Mientras va secándose el suelo, el sensor también se seca, y la resistencia al flujo de electricidad aumenta. La resistencia al flujo de electricidad (expresada en Ohms) y la temperatura del suelo se utilizan para calcular la tensión de humedad en el suelo en centibares (cb). La tensión matricial del

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suelo (TMS) es la fuerza que las raíces de las plantas deben emplear para extraer agua del suelo. Esta tensión refleja el nivel de humedad en el suelo. Cuanto más alta la tensión, más seco está el suelo.

INFORMACION QUE PROVEEN LOS SENSORES MATRICIALES GRANULARES

Hasta ahora, el productor debía aprender a reconocer el momento preciso en que el suelo se había secado lo suficiente para regar. Incluso con años de experiencia y una intuición agrícola bien desarrollada resulta difícil elegir el momento oportuno para regar, y también para determinar la cantidad óptima de agua para maximizar la cosecha. Ayudaría mucho disponer de unos puntos de referencia de TMS para programar el riego. La lectura digital de los GMS facilita precisamente estos puntos de referencia y ayuda al cultivador a mejorar el rendimiento y calidad de sus cultivos.

INTERPRETACION DE LOS VALORES MEDIDOS

Por lo general, un GMS instalado en un suelo de textura media indica lo siguiente:• > 80 cb indica suelo seco.• 20–60 cb es la TMS típica antes de regar, variando según el cultivo, la textura del suelo, la meteorología y el método de riego.• 10–20 cb indica que el suelo está cerca de su capacidad máxima de retención de humedad.• 0–10 cb indica que el suelo está saturado.

OTRA INFORMACION UTIL

Un GMS puede indicar, por ejemplo, si la lluvia de anoche fue suficiente para regar el cultivo. Puede indicar también si en un día nublado se reducirá suficientemente el consumo de agua en un campo como para posponer el próximo riego.

UTILIZACION DEL TMS PARA LA PROGRAMACION DEL RIEGO

La información de los sensores instalados puede determinar cuando se debe regar. Normalmente se podrá inclusive predecir la necesidad de riego con uno o dos días de anticipación. El umbral de TMS para el riego varía no sólo según el cultivo, sino también según la textura del suelo, factores meteorológicos y el método de riego. Se han establecido los valores umbral para una gran variedad de cultivos comerciales, teniendo en cuenta los varios tipos de suelo, condiciones meteorológicas y sistemas de riego.

LOS BENEFICIOS

• Menor consumo de agua. Un programa de riego basado en un umbral de TMS

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puede reducir el número de riegos en una temporada evitando el riego en exceso.• Menor consumo de energía.• Menor estrés para los cultivos, lo cual puede reducir los problemas de plagas y enfermedades.• Evita la filtración profunda de nutrientes, especialmente el nitrógeno y el boro.• Evita la contaminación de las aguas subterráneas.• Menor desgaste en los equipos de riego.• Los cultivos regados según los criterios de TMS ofrecen mayor rendimiento económico, tamaño y calidad.Para maximizar la eficiencia de riego se debe disponer de la necesaria cantidad de puntos de referencia de TMS para programar el riego (según tipo de suelo, cultivo, etc).

INSTALACION DE SENSORES

Los sensores darán datos exactos sólo si tienen buen contacto con el suelo. La profundidad adecuada para la instalación del sensor depende principalmente de la profundidad de la zona de raíces del cultivo. Sin embargo, también pueden estar afectados por la profundidad y textura del suelo. Para los cultivos con raíces poco profundas, es suficiente instalar los sensores a una profundidad menor de 30 cm. Para los cultivos con raíces profundas, instale también algunos sensores a una profundidad mayor dentro de la zona de raíces. La profundidad de la zona de raíces podría ser mayor en los suelos bien drenados que en los suelos barrosos o en aquéllos que tienen una capa de suelo compactado o drenaje inadecuado.

MEDICION DE PARAMETROS CLIMATICOS

MEDICION DE LA RELACION HUMEDAD/ TEMPERATURA Y LA TASA DE EVAPORACION

Con el avance tecnológico actual en lo concerniente al cultivo de alta productividad, se ha introducido una nueva variable a medir, que renueva el concepto o forma de manejar la condición ambiental, esta variable es conocida como Déficit de Presión de Vapor (DPV). Esta medición combina los efectos de humedad y temperatura en un valor fácilmente utilizable para interpretar como es afectado el cultivo y su tasa de evaporación.

DEFICIT DE PRESION DE VAPOR (DPV)

Las plantas reaccionan fisiológicamente al déficit de presión de vapor que es igual a:DPV = presión de saturación - presión de vapor actualPara una temperatura dada, el déficit de saturación de vapor de agua DPV varía con la humedad del aire.

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ALGUNOS EJEMPLOS PARA INTERPRETAR LA IMPORTANCIA DE LA MEDICION DEL DPV

CON RELACION A LA TEMPERATURA AMBIENTE, LA HUMEDAD RELATIVA (HR) Y LA EVAPORACION

Si la temperatura es de 20ºC y la HR es del 60% el poder de evaporación es doble que cuando las condiciones son de 20ºC y 80% de HR (DPV= 7,02 y 3,51 mm de mercurio). Si la HR es del 60%, el DPV es 7,02 mm de mercurio a una temperatura de 20ºC y el DPV es 12,74 mm de mercurio si es de 30ºC. Por consiguiente la tasa de evaporación es el doble para la temperatura de 30º que la de 20ºC, si la HR es en ambos casos del 60%. Si la temperatura del aire es de 20º C y su HR 60%, su DPV es de 7,02 mm de mercurio. Si la temperatura del aire aumenta hasta 30º C sin variar el contenido absoluto de vapor de agua, el DPV aumenta desde 7,02 hasta 21,32 mm de mercurio y por tanto la tasa de transpiración se triplica.

CON RELACION A LA TEMPERATURA DE PLANTA Y EL AIRE

Se pueden dar tres situaciones:

1.La temperatura de la planta y el aire son iguales.Supongamos una temperatura en la planta de 20ºC (100% HR en la cavidad del estoma), una temperatura ambiente de 20ºC y una humedad relativa del 75%. En estas condiciones, y recurriendo al Diagrama de Mollier, obtendríamos: Presión de vapor en el estoma = 2,4kPa y Presión de vapor en el aire = 1,8kPa. Con lo cual nos resulta una diferencia en presión de vapor de 0,6kPa. En esta situación, la planta transpirará si la resistencia del estoma es menor de 0,6kPa. La planta proporcionará más vapor de agua al aire, el cual deberá ser eliminado por ventilación. El proceso de transpiración continuará mientras exista una mínima diferencia de presión de vapor entre el estoma y el aire.

2.La temperatura de la planta es menor que la temperatura del aire.El proceso de transpiración requiere calor. Cuando tiene lugar la transpiración, la planta sufre un enfriamiento. Durante los días nublados, la planta recibe una menor cantidad de energía del sol. Cuando el aire del invernadero no está saturado, la planta podrá transpirar mientras exista una diferencia entre la presión de vapor del aire y el estoma. Durante la transpiración, el calor es extraído de la planta hacia el aire, produciéndose un descenso de la temperatura de la planta por debajo de la temperatura del aire. Consideremos una temperatura de la planta de 18ºC, temperatura del aire de 20ºC y HR del 80%. Con estas condiciones resulta una presión de vapor en el estoma de 2,1kPa, y 1,9kPa en el aire. La planta transpirará si la resistencia de los estomas es menor de 0,2kPa. Cuando la diferencia en presión de vapor es pequeña, disminuye considerablemente la transpiración.

3.La temperatura de la planta es mayor que la temperatura del aire.Tomando una temperatura en la planta de 23ºC y una temperatura ambiente de 20ºC, la diferencia entre las presiones de vapor aumenta a 2,9kPa; la diferencia con 1,9kPa = 1,0kPa (considerando nuevamente una HR del 80%, igual que en el caso anterior), luego la planta tendrá una mayor transpiración. La radiación del sol producirá también un calentamiento de la planta. Este calentamiento se traduce en un aumento de la temperatura de la planta. La mayor parte de este calor es eliminado como calor de

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evaporación. El calor remanente incrementará la temperatura de la planta por encima de la temperatura ambiente. La planta libera calor directamente al aire del invernadero. Se produce, pues, un balance energético por un lado entre el calor suministrado y la temperatura de la planta, y por otro, entre la transpiración y la temperatura del aire del invernadero. Según esto, la planta puede transpirar incluso cuando la HR es del 100%, siempre y cuando la temperatura de la planta sea superior que la temperatura ambiente.

RESUMIENDO

• Como una regla general, la mayoría de las plantas crecen bien a DPVs de entre 0.8 a 0.95KPa.• Valores mayores a 1.25Kpa implican alta evaporación (en invernaderos determina el momento de humidificar).• Valores menores a 0.45Kpa indica una condición fría y húmeda (en invernaderos determina el momento de dehumidificar).

OTRAS MEDICIONES

El sistema URD permite acoplar opcionalmente otro tipo de sensores para efectivizar la medición de variables como por ejemplo:

SENSADO DE MOJADURA FOLIAR PROPORCIONAL

El sensor que hemos desarrollado esta fabricado a partir de una grilla interdigital recubierta de un polímero semiconductor micro poroso que le imparte características de comportamiento resistivo proporcional al grado de humectación superficial detectada. Debido a esta característica; no solo detecta la presencia de mojadura foliar en el formato “ON-OFF” dentro del valor de disparo o transición seco-mojado, si no que permite además detectar la presencia de grados de humectación en el limite de lo perceptible en forma visual, de tal forma que puede determinar la presencia de humectación provocada por distintos grados de pulverización (spray) generados para aplicaciones foliares, permitiendo medir el grado de eficiencia en estas tareas, etc. Las condiciones climáticas imperantes durante la temporada de altas temperaturas y humedad relativa permiten el desarrollo de enfermedades de origen fúngico, entre las que se destaca la peronóspera (peronospora vitícola) que ocasiona fuertes perdidas a nivel vegetativo así como productivo, o la presencia de mildew (peronospora manshurica) entre otras. Existen modelos matemáticos para estimar la probabilidad de infección. Los modelos de regresión óptima incorporan tres variables calculadas y acumuladas en los 10 días previos (Hosmer y Lemeshow). Estas son las horas de mojado foliar donde las temperaturas son mayores a 20°C (correlación positiva), horas entre 15 y 50°C (correlación negativa) y horas en la que la temperatura excede los 30°C (correlación negativa). La probabilidad de ataque a 10 días de horas mojado foliar la determina la interacción de estas tres variables.

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SENSOR DE RADIACIÓN SOLAR PAR

Este sensor puede ser utilizado para el manejo o calculo de la energía solar disponible dentro de invernaderos, el control del nivel de sombreado, para cálculos de evapotranspiracion de cultivos o en toda aplicación donde la medición PAR o la Energía Global Total necesite ser medida. El sensor de radiación PAR está compuesto por una celda de GaAsP que posee una respuesta espectral en la banda comprendida entre los 400 y los 700nm de longitud de onda. Posee un encapsulado de aluminio y un difusor, que lo convierten en apto para intemperie. El sensor genera una corriente que es proporcional a la intensidad de radiación que incide sobre su superficie. La relación es lineal. Se suele expresar la radiación en W/m2 o megajoules/m2. Para estas medidas hay que pasar de unidades de "quantum" (uMOLES o flujo de fotones) a unidades de "energía" (flujo de energía o watt/m-2). Otro aspecto importante es que radiación PAR=0.48 de la energía global total. (Varlet-Grancher et al, 1982). Por lo cual 1W de radiación solar global =1.89375 uMOL S-1.

DEFICIT DE PRESION DE VAPOR:

Considerando un nuevo parámetro.

Con el avance tecnológico actual en lo concerniente al cultivo de alta eficiencia se ha introducido un nuevo concepto o forma de manejar la condición ambiental, este es conocido como Déficit de Presión de Vapor (DPV). Los cultivos requieren de unas determinadas condiciones de humedad, luz y temperatura para alimentarse y no sufrir estrés. Las plantas reaccionan fisiológicamente al déficit de presión de vapor DPV= presión de saturación - presión de vapor actual. Para una temperatura dada, el déficit de saturación de vapor de agua DPV varía con la humedad del aire.

Algunos ejemplos para interpretar la importancia de la medición del DPV:

Con relación a la temperatura ambiente, la humedad relativa (HR) y la evaporación:

Si la temperatura es de 20ºC y la HR es del 60% el poder de evaporación es doble que cuando las condiciones son de 20ºC y 80% de HR (DPV= 7,02 y 3,51mm de mercurio respectivamente). Si la HR es del 60%, el DPV es 7,02mm de mercurio si la temperatura es de 20ºC y 12,74mm de mercurio si es de 30ºC. Por consiguiente la tasa de evaporación es el doble para la temperatura de 30º que la de 20ºC, si la HR es en ambos casos del 60%. Si la temperatura del aire es de 20ºC y su HR 60%, su DPV es de 7,02 mm de mercurio. Si la temperatura del aire aumenta hasta 30ºC sin variar el contenido absoluto de vapor de agua, el DPV aumenta desde 7,02 hasta 21,32mm de

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mercurio y por tanto la tasa de transpiración se triplica.

Con relación a la temperatura de planta y el aire:

Se pueden dar tres situaciones:

1. La temperatura de la planta y el aire son iguales.Supongamos una temperatura en la planta de 20ºC (100% HR en la cavidad del estoma), una temperatura ambiente de 20ºC y una humedad relativa del 75 %. En estas condiciones, y recurriendo al Diagrama de Mollier, obtendríamosPresión de vapor en el estoma = 2,4 kPa (kilopascal).Presión de vapor en el aire = 1,8 kPa.Con lo cual nos resulta una diferencia en presión de vapor de 0,6 kPa. En esta situación, la planta transpirará si la resistencia del estoma es menor de 0,6 kPa. La planta proporcionará más vapor de agua al aire, el cual deberá ser eliminado por ventilación. El proceso de transpiración continuará mientras exista una mínima diferencia de presión de vapor entre el estoma y el aire.

2. La temperatura de la planta es menor que la temperatura del aire.El proceso de transpiración requiere calor. Cuando tiene lugar la transpiración, la planta sufre un enfriamiento. Durante los días nublados, la planta recibe una menor cantidad de energía del sol. Cuando el aire del invernadero no está saturado, la planta podrá transpirar mientras exista una diferencia entre la presión de vapor del aire y el estoma. Durante la transpiración, el calor es extraído de la planta hacia el aire, produciéndose un descenso de la temperatura de la planta por debajo de la temperatura del aire. Consideremos una temperatura de la planta de 18ºC, temperatura del aire de 20ºC y HR del 80%. Con estas condiciones resulta una presión de vapor en el estoma de 2,1 kPa, y 1,9 kPa en el aire. La planta transpirará si la resistencia de los estomas es menor de 0,2 kPa. Cuando la diferencia en presión de vapor es pequeña, disminuye considerablemente la transpiración.

3. La temperatura de la planta es mayor que la temperatura del aire.Tomando una temperatura en la planta de 23ºC y una temperatura ambiente de 20ºC, la diferencia entre las presiones de vapor aumenta a 2,9 kPa y 1,9 kPa = 1,0 kPa (considerando nuevamente una HR del 80%, igual que en el caso anterior); luego la planta tendrá una mayor transpiración. La radiación del sol producirá también un calentamiento de la planta. Este calentamiento se traduce en un aumento de la temperatura de la planta. La mayor parte de este calor es eliminado como calor de evaporación. El calor remanente incrementará la temperatura de la planta por encima de la temperatura ambiente. La planta libera calor directamente al aire del invernadero. Se produce, pues, un balance energético por un lado entre el calor suministrado y la temperatura de la planta, y por otro, entre la transpiración y la temperatura del aire del invernadero. Según esto, la planta puede transpirar incluso cuando la HR es del 100%, siempre y cuando la temperatura de la planta sea superior que la temperatura ambiente.

Relación entre el DPV y el POTENCIAL HÍDRICO XILEMATICO

Ejemplo en Palto:

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MEDICION DEL POTENCIAL HÍDRICO XILEMATICO EN PALTO(potencial hídrico xilemático (Øx))[1] Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Chile.Proyecto financiado por INNOVA-CORFO.

INTRODUCCIÓN

Diferentes estudios han demostrado que el Øx medido con cámara de presión es un buen indicador del estrés hídrico en árboles frutales. Naor et al. (1995) encontró una buena correlación entre Øx y el rendimiento y calibre en manzanos (Pyrus malus L.). Datos similares encontraron Ferreyra et al. (2002) y Ferreyra et al. (2004) en duraznero (Prunus persica (L.) Batsch) y vides viníferas (Vitis vinifera L.). Naor (1998) y Ferreyra et al. (2002) comprobaron que la conductancia estomática en nectarines (Prunus persica varnectarina (Aiton) Maxim.) y vid vinífera está altamente correlacionada con Øx. El Øx mínimo o de mediodía (Øx min), ha sido propuesto por varios autores como un indicador estándar para determinar el estado hídrico de la planta con fines de riego (Fereres y Goldhamer, 1990; Shackel et al., 1997; Naor y Peres, 2001; Ferreyra et al., 2002). Por lo indicado anteriormente, el objetivo de este estudio fue realizar una serie de experimentos para evaluar la posibilidad de optimizar y simplificar las mediciones de potencial hídrico xilemático (Øx).

METODOLOGÍA

El estudio se realizó en la V región (Chile), durante las temporadas 2003-2004, en árboles de Palto Hass, sobre portainjerto Mexícola, los cuales se encontraban en etapa productiva y sin restricciones hídricas ni nutricionales. El objetivo de este estudio fue realizar una serie de experimentos para evaluar la posibilidad de optimizar y simplificar las mediciones de potencial hídrico xilemático (Øx). De los experimentos realizados se señalan a continuación los efecto sobre el Øx y el déficit de presión de vapor (DVP).

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Ejemplo en Vid:

Seminario “Alternativas Técnicas en Uva de Mesa III” – Octubre 2006Departamento de Producción Agrícola, Laboratorio Relación Suelo Agua Planta, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile.Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Centro Regional de Investigación La Platina; Santiago, Chile.

Ejemplo en Durazneros:

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Relación entre el DPV, el crecimiento y contracción del tronco/fruto

Principalmente se han estudiado los momentos y periodos de estrés, muy relacionados con el DPV (Déficit de Presión de Vapor). En la mayoría de los casos una subida brusca del DPV (valor que se puede asociar al concepto de evapotranspiración potencial inducida por una bajada de la Humedad Ambiental y aumento de la Temperatura, provocan un incremento de la contracción en los troncos de los árboles. Si bien este parámetro (DPV), no siempre lo podemos controlar en una explotación al aire libre, hemos puesto a prueba todos los medios para paliarlo, entre ellos el incrementar los aportes de agua, en este caso las respuestas han sido inmediatas cuando la demanda transpirativa está en unos niveles que podemos considerar normales para esta especie frutal. En caso de llegar a unos valores de DPV muy altos, las respuestas al aumento de riego no siempre han sido satisfactorias, ni aún llegando a aportes varias veces superiores a las necesidades teóricas del cultivo. En todos los casos y debido a los datos recogidos por los sensores de humedad, instalados en los horizontes de suelo profundo (prácticamente no existen raíces), los incrementos hídricos se han conseguido aumentando la frecuencia de riego, evitando así las perdidas por drenaje. Se ha observado al mismo tiempo, que en la parcela con riego por microaspersión, durante el tiempo que dura el riego se notaba una mejoría en el estado de estrés de la planta. En otras ocasiones y como es normal, el estrés hídrico se produce por una bajada de la humedad de suelo, que normalmente no ocurre de forma brusca sino que se manifiesta en un incremento progresivo de la contracción del árbol, en estos casos el aumento de las dotaciones de agua de forma escalonada provocan una mejoría de la planta.

Ejemplo en Olivo:

Efectos climáticos sobre el crecimiento y contracción del tronco del olivo

Resumen:

El avance tecnológico ha hecho que en los últimos años se esté investigando en nuevas técnicas para la programación de riegos. Una de estas técnicas para cultivos leñosos es

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el control de las variaciones diarias del diámetro del tronco. Esta técnica permite obtener varios parámetros que están siendo estudiados como bioindicadores del estado hídrico de la planta. El ensayo se realizó en la finca de “La Entresierra”, localizada en las proximidades de Ciudad Real, con olivos del cv Cornicara de 5 años. Hubo dos tratamientos de riego con dosis anuales de 175 y 97mm. Se colocaron dendrómetros en 8 olivos por tratamiento de riego obteniéndose medidas de crecimiento diario del tronco (“Trunk Growth Rate”, TGR) y contracción máxima del tronco (“Maximum Daily Shrikage”, MDS), además se realizaron medidas de potencial hídrico. Hubo diferencias significativas entre tratamientos en el potencial hídrico a finales de julio y primeros días de agosto. Se observó que el TGR está muy influido por la temperatura en primavera y que el MDS se relaciona con el déficit de presión de vapor (DPV). Por otro lado, el MDS está relacionado con el potencial hídrico, por lo que puede ser una alternativa a este para la caracterización hídrica de especies leñosas, aunque para poderse utilizar en la programación de riegos mediante valores de referencia debe tenerse en cuenta la influencia de estos parámetros climáticos.

Resultados y discusión:

En la siguiente figura se muestra la evolución estacional de la tasa de crecimiento diario del diámetro de tronco según los máximos de los dendrómetros. Se distinguen tres periodos, en el primero el crecimiento diario aumenta hasta un máximo de 0,2 mm d a-1 en el día 160 del año. A este periodo se le realizó una regresión lineal en la que se obtuvo un coeficiente de determinación de 0,62. En el segundo periodo hay un descenso del crecimiento diario hasta, más o menos el día 180, momento a partir del cual comienza un tercer periodo en el que se mantiene en torno al valor de 0,126mm d a-1. Moriana y Fereres (2004) observaron que el crecimiento diario en olivos jóvenes puede llegar a alcanzar hasta los 0,2 mm d a-1, pero que, en olivos adultos, es menor, lo que está de acuerdo con los resultados aquí presentados. El crecimiento diario durante el primer periodo está influido por la temperatura media diaria, explicando ésta el 56% de la variabilidad del primero. En los otros dos periodos, no hubo influencia de este parámetro climático. En otras especies leñosas, pero de acuerdo con lo encontrado en olivo por Moriana et al. (2000) y Moriana y Fereres (2004) hubo diferencias significativas entre los tratamientos T3 y T2, siendo el T3 el que tuvo valores superiores en primavera (en torno al d a 140; 20 de mayo) y en verano (del 200 al 230; 19 de julio a 19 de agosto). Existió una buena relación entre el CMD y el déficit de presión de vapor (DPV), como ya se había observado en otras especies leñosas y en olivo (Moriana y Fereres, 2004), lo que explica gran parte de la variación estacional del CMD. Se ha observado una relación lineal entre el KS y el CMD en melocotonero (ciruelo, almendro y tomate, aunque ésta es variable a lo largo de la campaña, siendo el mejor ajuste durante el crecimiento del fruto. Sin embargo, Michelakis (1995) y Moriana et al.(2000) observaron en olivos que se produce una máxima contracción con KS de -1,5 MPa y luego disminuye hasta estabilizarse en torno a los 0,2mm a partir de los -5 MPa, formando una campana asimétrica. Los resultados aquí presentados se ajustan muy bien a los de estos últimos investigadores cuando los potenciales son altos, obteniéndose un ajuste exponencial entre el potencial hídrico tanto del brote como del tronco y el CMD. Si se suma la influencia del DPV y del potencial hídrico en una única ecuación, realizando un ajuste multivariante lineal con el DPV y exponencial con el KB, se obtiene la siguiente ecuación:

CMD=-1,3335-0,7525 DPV-0,1802 e 3,1434 KB

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(R2=0,9569)donde: CMD (mm), Contracción Máxima Diaria; DPV (kPa), Déficit de Presión de Vapor; KB (MPa), Potencial del brote; R2, Coeficiente de determinación.

Del ajuste anterior, se desprende que la variación del DPV y del potencial hídrico del brote explican el 96% de la variación de la contracción máxima del tronco.

Contracción diaria del tronco según el DPV

Ejemplo en Vid:

Variación del diámetro del tronco y de la baya, y déficit de presión de vapor (DPV) del día 101 al 103 DDB. Se indica la hora de inicio del período de recuperación del tronco y de la baya. El eje de las abscisas representa al tiempo (h) desde la medianoche del día 101 DDB.

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Variación del diámetro del tronco y de la baya, y déficit de presión de vapor (DPV) del día 110 al 112 DDB (29 al 31 de diciembre 2004). Se indica la diferencia temporal en el inicio del período de recuperación del tronco y de la baya. El eje de las abscisas representa al tiempo (h) transcurrido desde la medianoche del día 110 DDB.

Relación entre el DPV y la temperatura de hoja:

INTRODUCCIÓN

Considerando la importancia que representa la temperatura de la hoja en la producción de los cultivos se han determinado algunas condiciones ambientales que regulan dichos cambios. El efecto directo de la temperatura sobre la producción de los cultivos es que interviene en la fotosíntesis. Tal como citan Schrader et al. (2004), trabajando en algodón y Haldimann y Feller (2005), en arvejas; las altas temperaturas de la hoja actúan como inhibidores de la fotosíntesis, y que después de un rango de temperaturas, que varía según el tipo de planta, se reduce la eficiencia de la fotosíntesis y además se producen daños en la membrana fotosintética, dando como resultado un menor crecimiento y desarrollo de la planta. Si bien, Jackson (1982) en un recuento histórico presenta la controversia si la transpiración disminuye la temperatura de la hoja por debajo de la temperatura del aire circundante o no, tanto Idso y Baker (1967) como Wolpert (1962) han confirmado con sus trabajos que el factor que más incide en la temperatura de la hoja cuando se encuentra como dosel o follaje, es la transpiración, cosa diferente a las hojas individuales donde el factor más determinante es la convección. Hoy queda claramente establecido mediante las investigaciones que la temperatura de la hoja es una función de la radiación solar, la transpiración y la convección (Radiación es la transferencia de energía mediante ondas electromagnéticas; la convección es la transferencia de energía entre un fluido y una superficie; la transpiración transfiere energía a la atmósfera mediante la remoción del calor latente del agua líquida que se encuentra en los haces terminales de la cavidad subestomatal, esto es como una transferencia de calor a través de la masa.), Salisbury y Ross (1994), Jackson (1982), Idso and Baker (1967), Sherwood et al (1967), Wolpert (1962). Por esta razón, los cambios en la temperatura de la hoja están relacionados con el déficit de presión de vapor del aire (DPV), la intensidad de la luz y la transpiración (Pallas et al., 1988). Así mismo, Carlson et al. (1972) encontró que la temperatura de la

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hoja se incrementa cuando el déficit de presión de vapor del aire (DPV) decrece. En tanto que Pinter et al. (1981), Ehrler (1973) se refieren a la relación de la diferencia de temperatura entre la hoja y el aire (DT) como una función de DPV. Pero igualmente la temperatura de la hoja es importante porque las diferentes relaciones establecidas, ya sea con la temperatura de la hoja o la diferencia hoja-aire (DT) con la transpiración y con la humedad del suelo, se han utilizado para determinar los momentos adecuados del riego, (Jackson et al, 1981; Cox y Boersma, 1967). Es así como, Clark y Hiler (1973) encontraron que en parcelas con alverjas bien humedecidas la temperatura de la hoja fue entre 2 y 3ºC más fría que en parcelas sometidas a estrés hídrico. Por otra parte, Alves et al. (2000) se sugiere utilizar la temperatura de la hoja como método para estimar la evapotranspiración de cultivos. Aspectos como los anteriormente tratados tienen relevancia en las decisiones que se deben tomar con relación al manejo y programación del riego para garantizar producciones apropiadas.

Ejemplo en Naranjo:

LA TEMPERATURA DE LA HOJA COMO RESPUESTA AL DÉFICIT DE PRESIÓNDE VAPOR EN UN CULTIVO DE NARANJA VALENCIAHUGO RESTREPO PULGARÍN Departamento de Ingeniería Agrícola y Alimentos, Universidad Nacional de Colombia

Interpretación de mediciones:

Para interpretar las mediciones de manera correcta es necesario comprender el significado de las palabras que se utilizan para describir una medición.

Exactitud:La exactitud expresa la incertidumbre total de la medición. Exactitud se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacta

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es una estimación. Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero. También es la mínima variación de magnitud que puede apreciar un instrumento.

Precisión:La precisión de un instrumento de medición define el efecto de los errores aleatorios que pueden ocasionar variaciones de una lectura a otra. Un instrumento con precisión dará casi siempre el mismo valor al repetir las mediciones de la misma cantidad. La precisión suele expresarse en términos de desviación estándar estadística que se obtiene al realizar muchas mediciones de la misma cantidad. Obsérvese que, aunque el instrumento con precisión dé un valor muy respetable, puede ver cierto error significativo e incertidumbre entre el valor medido y el valor real. La precisión limita la exactitud. Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.

Resolución:El cambio más pequeño de valor que pueda detectarse en una medición se llama resolución.

Calibración:La exactitud de un instrumento de medición no es estática en el tiempo. Los efectos del envejecimiento que se mencionaron anteriormente, pueden ocasionar que la exactitud del instrumento se degrade con el transcurso del tiempo. Esta nueva incertidumbre no es predecible. Un instrumento no calibrado sólo sirve para indicar valores aproximados. Esto se puede solucionar mediante calibración periódica del instrumento. La calibración se lleva a cabo midiendo valores estándar bien conocidos y ajustando la respuesta del instrumento para que corresponda a dichos valores. La exactitud, por tanto, puede regresar a las especificaciones originales. En el caso de los productos ofrecidos hasta la fecha (estaciones meteorológicas, otros sistemas, etc), requieren la metrologia integral periódica en fabrica, es decir debe enviarse todo el equipo y subconjuntos a la fabrica de origen para su calibración, por tener ajustes internos, no basta el reemplazo o metrologia eventual de los sensores por separado. Esto determina un alto costo de operación y funcionabilidad muy restringida.

Sensor:Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y las transforma en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, presión, humedad, etc. Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable a medir.

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Resolución y precisión de un sensor:La resolución de un sensor es el menor cambio en la magnitud de entrada que se aprecia en la magnitud de salida. Sin embargo, la precisión es el máximo error esperado en la medida. La resolución puede ser de menor valor que la precisión. Por ejemplo, si al medir temperatura la resolución es de 0,01 grados, pero la precisión es de 1 grado, entonces pueden apreciarse variaciones en la temperatura medida de 0,01 grados, pero no puede asegurarse que haya un error de medición menor a 1 grado. En este caso, si el error en la medida sigue una distribución normal o similar, lo cual es frecuente en errores accidentales, es decir, no sistemáticos, la repetitividad podría ser de un valor inferior a la precisión. Sin embargo, la precisión no puede ser de un valor inferior a la resolución, pues no puede asegurarse que el error en la medida sea menor a la mínima variación en la magnitud de entrada que puede observarse en la magnitud de salida. Se podría resumir que exactitud es el grado de veracidad, mientras que precisión es el grado de reproductibilidad.

Intercambiabilidad:Es la propiedad de ser intercambiable que tienen las piezas o componentes que se fabrican como reemplazo, cuando han sido fabricados dentro del campo de tolerancias máximas y mínimas para su operación correcta, manteniendo la presicion y resolución original. En este caso las piezas pueden ser utilizadas de forma indistinta en el montaje de los sensores sin necesidad de ajustes posteriores.

Nuevos conceptos – Nuevas tecnologías:Como resultado de lo estudiado por parte de nuestro departamento de desarrollos respecto a lo ofrecido como equipos/sistemas de telemetría; se observo las siguientes características:

a) En general son diseños con concepción en los años 90 concepto de sensado general meteorológico (ver concepto de heladas), sin procesamiento de multivariables, diseñados con el concepto de presicion del conjunto.b) Se ha priorizado actualizar la conectividad, GSM, celular, internet, de los equipos a mejorar sus prestaciónes en presición, resolución y procesamiento en tiempo real. Sobre este punto cabe hacer notar que esta demostrado que este tipo de conectividades no son confiables para lograr información en tiempo real, dado que son sistemas saturables dependientes de eventos locales, no siendo aptos para confiar en ellos el monitoreo de eventos productivos sensibles, como el seguimiento de heladas y telemetría en tiempo real en general.c) Los equipos actualmente ofrecidos debido a lo aclarado en el punto a) no poseen la capacidad real de intercanbiabilidad, por lo tanto no son de calibración intrínsecamente segura y nesecitan periódicamente una calibración del conjunto. Esto acarrea errores acumulativos, con la necesidad del envió de toda la unidad y subconjuntos a fabrica; no sirviendo la calibración o reemplazo de los sensores por separado, dada que la presicion esta distribuida en el conjunto de sensores y amplificadores internos propios de cada unidad.

Debido a todo lo expresado, se decidió desarrollar un conjunto de equipos,

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sistemas URD y DPCA, que superen todas estas falencias e incorporen lo último en tecnología disponible, como la aplicación de inteligencia artificial, el sensado de alta resolución intrínsecamente seguro, heredado de lo último de la industria aeroespacial con el concepto de intercanbiabilidad total con integridad de la presicion.Esto se expresa en parte en los siguientes puntos.

Nuestros sensores:Por lo expresado en el punto (c), nuestros sensores de temperatura por ejemplo poseen una presicion inicial de +/- 0.3 grados centígrados en todo el rango de medición y los sistemas ofrecidos manejan resoluciones de 0.01 grados centígrados. Los componentes utilizados en la medición de las distintas variables son ajustados en fábrica por medio de pulsos láser (láser trimmed), permitiendo un ajuste fino y logrando su calibración final contrastada con patrones internacionales; de esta manera se ha logrado una precisión y resolución sin cambios con el transcurso del tiempo, con una variación menor a 0.05% en 7.5 años, y con características de intercanbiabilidad. Esto permite lograr sensores con calibración intrínsecamente segura, por lo cual cada sensor mantiene la presicion inicial y su reemplazo no altera la trazabilidad de las mediciones, logrando que el sistema tenga la presicion y resolución inicial siempre, sin nesecidad de metrologia periódica.

Nuestra conectividad:Por lo dicho en el punto (b), nuestros equipos realizan la conectividad punto a punto en forma directa, del equipo al usuario, sin intervención de servicios externos, como son las empresas de telefonía celular e internet. En el caso de prestaciones muy sensibles como para el sistema URD, que necesitan de alta seguridad y redundabilidad, se conecta por dos sistemas simultáneos de telemetría y handy.

Concepto de trazabilidad y uso del sistema URD:Un sistema de trazabilidad es un conjunto de disciplinas de diferente naturaleza que, coordinadas entre sí, nos permiten obtener el seguimiento de cualquier cadena de acontecimientos. Entendemos como trazabilidad a: "un conjunto de procedimientos preestablecidos y autosuficientes que permiten conocer el histórico y la trayectoria de un evento, en un momento dado y a través de unas “herramientas determinadas". En este caso hablando de eventos tan dramáticos para la producción como son las heladas; el seguimiento paramétrico de estas variables por medio de la “herramienta o sistema” URD es la respuesta ideal para cumplir con el seguimiento y aplicación “trazable” de los métodos de defensa activos. Esto ha permitido que en muchos eventos productivos, el sistema URD forme parte del protocolo activo aprobado para cumplir con las nuevas y exigentes regulaciones de la Unión Europea y Estados Unidos, que demandan a los países exportadores de productos alimenticios contar con sistemas de trazabilidad comprobables. Los tiempos de respuesta exigidos y los volúmenes de información a administrar, convierte a la incorporación de tecnología en una inversión que asegura la llegada de los productos a los mercados compradores más exigentes.

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SE ESTABLECE UN SISTEMA BÁSICO CONSISTENTE EN:

1 UNIDAD DE ADQUISICIÓN DE DATOS:Esta unidad es inalámbrica, alimentada en forma autónoma (panel solar). Cada unidad toma los datos de dos sensores de potencial mátrico (cableados en su periferia), uno de compensación de temperatura, y además posee un cabezal de medición climática, entregando la medición de DPV (déficit de presión de vapor), humedad relativa y temperatura ambiente de presicion. Estas unidades son libres de mantenimiento, funcionando con su propia batería, la cual es cargada por su propio panel solar. Dichas unidades procesan digitalmente los datos adquiridos por los sensores y los trasmite en forma radial al sistema central concentrador de datos. El tiempo de muestreo y actualización de datos de cada unidad puede ajustarse desde 10 minutos a varias horas según requerimientos del usuario.

1 UNIDAD CONCENTRADORA DE DATOS:Esta unidad se ubica en el lugar del predio donde se debe recibir la información adquirida. La misma se encarga de recibir, decodificar y presentar en pantalla (Pc en el predio) la señal enviada por la unidad de adquisición de datos ubicada a pie de campo. La distancia máxima de enlace depende de la geografía del lugar y los obstáculos que se encuentren entre las unidades. La unidad concentradora puede derivar opcionalmente los datos decodificados desde el MODEM conectada a la PC en el predio a una PC remota (Master) que presente y almacene los datos recibidos y pueda derivar esta información vía Internet (pagina WEB o servicio ftp).

1 MODEM PARA CONEXIÓN CON LA PC

1 PAQUETE DE SOFTWARE GRAFICO *A este valor se le debe agregar el precio de los sensores a utilizar y la longitud de cableado del periférico a las unidades de adquisición.

OPCIONALES:

RED DE ADQUISICION DE DATOS:La unidad concentradora puede derivar opcionalmente los datos decodificados desde el MODEM conectada a la PC en el predio a una PC remota (Master) que presente y almacene los datos recibidos y pueda derivar esta información vía Internet (pagina WEB o servicio ftp). La formación de dicha red dependerá de las distancias a cubrir y la cantidad de datos a procesar; lo que determina que se debe realizar un estudio preliminar para la implementación de dicha red en cada caso particular.

SISTEMA DE COMANDOS REMOTOS:Si la antedicha red esta formada, puede implementarse opcionalmente un sistema de control y comando a distancia (control de apertura de válvulas, compuertas de riego, etc).

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