Riego usando red inalámbrica de sensores de humedad del …...Nodo repetidor y nodo sensor de la...

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Disminuir el gasto de agua en el cultivo Riego usando red inalámbrica de sensores de humedad del suelo Estudio sobre la motorización de la humedad del suelo, realizado en una finca de lechugas de la zona de Lleida. TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN Ferrer', Francesc, F. Fonseca .", M. Domene', G. Rodrigo', R. Farré3 Lab-Ferrer'. Departament de medi Ambient i Ciències del Sòl en Universitat de Lleida, Hortícoles Farre3 Nos situamos en una finca de la zona de Lleida en la que se cultivan lechugas. El riego es por aspersión, y las plantas se disponen en camas de im de anchura y con plástico ne- gro microperforado. La dura- ción del ciclo de cultivo es de unos 35 días, y durante los meses de verano la temperatu- ra máxima diaria puede supe- rar frecuentemente los 30°C. El buen manejo del riego du- rante los meses de verano es fundamental para asegurar la homogeneidad de cada lote de plantación y para conseguir una buena calidad final. La monitorización de la humedad del suelo da una idea muy cla- ra de cómo el agua de riego y de lluvia se infiltran y almace- nan en el suelo, y de cómo es absorbida por las plantas. El disponer de esta información a tiempo real permitirá al res- ponsable técnico de la finca tomar decisiones sobre el ma- nejo del agua y evaluar sus efectos dependiendo de las condiciones climáticas y del estado del cultivo, para así, ir reconduciendo el día a día de la explotación y además con- solidar su manejo. A filiales del mes de Junio del año 2008 se inició una prueba piloto en una finca de lechugas situada en la zona de Lleida (Foto 1). La prueba forma parte de un proyecto para mejorar la efi- ciencia del agua de riego, que llevan conjuntamente la em- presa Lab-Ferrer (www.lab-fe- rrer.com ) y el Departamento de Ciencias del Suelo de la Universidad de Lleida, en co- laboración con la empresa Hortícoles Farré. El sistema instalado consistió en una red inalámbrica ZigBee (Foto 2) y sensores capacitivos EC-5 para medir la humedad del suelo (Sondas ECH20, Decagon Devices Inc). Foto 3. Las sondas EC-5 se colo- caron a 10, 15 y 25cm de pro- fundidad, y el sistema se pro- gramó para registrar datos de forma horaria. A finales del mes de Agosto de 2008 se ins- taló un pluviómetro debajo de los aspersores para registrar la suma del agua aplicada por los aspersores más la lluvia. Adicionalmente, se siguie- ron los datos meteorológicos de la estación agroclimática del DAR - Generalitat de Ca- talunya más cercana (Albesa). El objetivo de esta prueba pi- loto fue el de comprobar la ro- bustez y funcionalidad de la red inalámbrica ZigBee de sensores, definir el protocolo de instalación en el suelo de las sondas EC-5, así como es- tablecer las bases para inter- pretar los datos de humedad del suelo, en un cultivo de ci- lzda. Vista del campo de ensayo. Centro. Nodo repetidor y nodo sensor de la red inalámbrica ZigBee. Dcha. Sensor capacitivo EC-5 para medir la humedad del suelo clo corto, sistema radicular su- perficial, con plástico micro- perforado y riego por asper- sión. La finalidad última es que el responsable técnico de la finca disponga de un siste- ma práctico para guiar el ma- nejo del riego. El funciona- miento de la red inalámbrica ZigBee presentó problemas de robustez en condiciones de campo, y tan sólo en el último periodo registró correctamente los datos y la comunicación con el servidor web funcionó como era deseado. Otro problema añadido es que tanto los nodos sensor como los repetidores necesitan de una placa solar para su ali- mentación. En la presente campaña, se está realizando una prueba piloto con otro sis- tema de redes de Radio Fre- cuencia (RF) llamado RFRee- Net (www.balmart.es ), que igualmente permite visualizar loa datos a tiempo real desde un servidor. La correcta inter- pretación de los datos y el diagnóstico de los que está pa- sando son las fases previas para llegar a controlar las prácticas de riego. La Figura I muestra los registros en conti- nuo de la humedad del suelo a 10, 15 y 25cm de profundidad n 28 r HORTICULTURA 212-JUNIO 2009

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Disminuir el gasto de agua en el cultivo

Riego usando redinalámbrica de sensoresde humedad del suelo

Estudio sobre la motorización de la humedad del suelo,realizado en una finca de lechugas de la zona de Lleida.

TECNOLOGÍA DE PRODUCCIÓN

Ferrer', Francesc,F. Fonseca .", M. Domene',

G. Rodrigo', R. Farré3Lab-Ferrer'. Departament de medi

Ambient i Ciències del Sòl en

Universitat de Lleida, Hortícoles Farre3

Nos situamos en una fincade la zona de Lleida en la quese cultivan lechugas. El riegoes por aspersión, y las plantasse disponen en camas de imde anchura y con plástico ne-gro microperforado. La dura-ción del ciclo de cultivo es deunos 35 días, y durante losmeses de verano la temperatu-ra máxima diaria puede supe-rar frecuentemente los 30°C.El buen manejo del riego du-rante los meses de verano esfundamental para asegurar lahomogeneidad de cada lote deplantación y para conseguiruna buena calidad final. Lamonitorización de la humedaddel suelo da una idea muy cla-ra de cómo el agua de riego yde lluvia se infiltran y almace-

nan en el suelo, y de cómo esabsorbida por las plantas. Eldisponer de esta información atiempo real permitirá al res-ponsable técnico de la fincatomar decisiones sobre el ma-nejo del agua y evaluar susefectos dependiendo de lascondiciones climáticas y delestado del cultivo, para así, irreconduciendo el día a día dela explotación y además con-solidar su manejo. A filialesdel mes de Junio del año 2008se inició una prueba piloto enuna finca de lechugas situadaen la zona de Lleida (Foto 1).La prueba forma parte de unproyecto para mejorar la efi-ciencia del agua de riego, quellevan conjuntamente la em-presa Lab-Ferrer (www.lab-fe-rrer.com) y el Departamentode Ciencias del Suelo de laUniversidad de Lleida, en co-laboración con la empresaHortícoles Farré. El sistemainstalado consistió en una redinalámbrica ZigBee (Foto 2) y

sensores capacitivos EC-5 paramedir la humedad del suelo(Sondas ECH20, DecagonDevices Inc). Foto 3.

Las sondas EC-5 se colo-caron a 10, 15 y 25cm de pro-fundidad, y el sistema se pro-gramó para registrar datos deforma horaria. A finales delmes de Agosto de 2008 se ins-taló un pluviómetro debajo delos aspersores para registrar lasuma del agua aplicada por losaspersores más la lluvia.

Adicionalmente, se siguie-ron los datos meteorológicosde la estación agroclimáticadel DAR - Generalitat de Ca-talunya más cercana (Albesa).El objetivo de esta prueba pi-loto fue el de comprobar la ro-bustez y funcionalidad de lared inalámbrica ZigBee desensores, definir el protocolode instalación en el suelo delas sondas EC-5, así como es-tablecer las bases para inter-pretar los datos de humedaddel suelo, en un cultivo de ci-

lzda. Vista del campode ensayo. Centro. Nodorepetidor y nodo sensor de lared inalámbrica ZigBee. Dcha.Sensor capacitivo EC-5 paramedir la humedad del suelo

clo corto, sistema radicular su-perficial, con plástico micro-perforado y riego por asper-sión. La finalidad última esque el responsable técnico dela finca disponga de un siste-ma práctico para guiar el ma-nejo del riego. El funciona-miento de la red inalámbricaZigBee presentó problemas derobustez en condiciones decampo, y tan sólo en el últimoperiodo registró correctamentelos datos y la comunicacióncon el servidor web funcionócomo era deseado.

Otro problema añadido esque tanto los nodos sensorcomo los repetidores necesitande una placa solar para su ali-mentación. En la presentecampaña, se está realizandouna prueba piloto con otro sis-tema de redes de Radio Fre-cuencia (RF) llamado RFRee-Net (www.balmart.es ), queigualmente permite visualizarloa datos a tiempo real desdeun servidor. La correcta inter-pretación de los datos y eldiagnóstico de los que está pa-sando son las fases previaspara llegar a controlar lasprácticas de riego. La Figura Imuestra los registros en conti-nuo de la humedad del suelo a10, 15 y 25cm de profundidad

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r HORTICULTURA

212-JUNIO 2009

Page 2: Riego usando red inalámbrica de sensores de humedad del …...Nodo repetidor y nodo sensor de la red inalámbrica ZigBee. Dcha. Sensor capacitivo EC-5 para medir la humedad del suelo

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— 15 cm

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Fecha

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I e Iwww;naandanjain.com

[email protected] jjZ-3311,7,

RIEGO Y FERTIRRIGACIÓN n

durante el mes de Septiembrede 2008. Aunque P+R corres-ponda a riego + precipitación,sólo se registró lluvia el 23 deseptiembre. Se observa clara-mente que para que el agua seinfiltre a través del plásticomicroperforado y llegue a

25cm de profundidad. P+Rtiene que ser superior a 20min.De forma similar, en la mayo-ría de casos, los riegos de me-nos de 8mm no son detectadospor la sonda situada a 10cm.La disminución brusca de lahumedad del suelo después de

un riego que llegue a saturar elhorizonte se asocia normal-mente al un drenaje rápido. Acontinuación, las raíces iránabsorbiendo agua en funciónde la demanda hídrica (ET) ydel nivel de agua disponibleen el suelo. Se observa una ab-sorción de agua poco intensa a10cm de profundidad (exceptoa finales del periodo), mientrasque durante el mes de septiem-bre es a I 5cm donde las raícestienen una mayor actividad. A25cm de profundidad se detec-ta un patrón de absorción deagua mucho más suave. Estecomportamiento refleja que elagua almacenada en los prime-ros 10cm debajo del plásticono es suficiente para el cultivo,ya que la planta al cabo de po-cos días ya tiene que ir a bus-car el agua a capas más pro-fundas. Este aspecto quizá se

vea reforzado por las elevadastemperaturas a las que puedellegar el plástico y los prime-ros centímetros de suelo. Coneste análisis preliminar, el téc-nico podría ajustar el tiempode riego en función de la pro-fundidad a la que quiere mo-jar. Además, hay que conside-rar que la posición del frentede humectación está estrecha-mente relacionado con el fren-te de acumulación de solutos(ej.: sales y nitratos). Tambiénpuede observar el ritmo de ab-sorción de agua del cultivo ydetectar la profundidad de ex-ploración de las raíces a medi-da que el perfil del suelo se vavaciando de agua.

Para saber más...

- info@lab-ferrencom

- wwwlab-ferrencom

HORTICULTURA Th r212-JUNIO 2009 Jl

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