Agricultura de precisión mediante la utilización de sondas de humedad

imagen-fieldclimate

La agricultura de precisión es ya una realidad  presente en muchas explotaciones. La utilización de nuevas tecnologías en tractores equipados con GPS para optimizar la cantidad de insumos, semilla, fertilizantes y fitosanitarios, en cultivos extensivos es un ejemplo.

Sin embargo hay otras técnicas y herramientas que, unidas a la expansión de la utilización de teléfonos móviles por los agricultores, pueden ayudar a conseguir explotaciones más eficientes. La utilización de las nuevas tecnologías está favoreciendo la utilización de estos instrumentos de manera que el agricultor y/o gestor puede disponer de información de precisión en tiempo real, tanto en su ordenador como en su teléfono inteligente.

Un ejemplo son las sondas de humedad. La utilización de las sondas de humedad  para controlar la cantidad de agua (contenido volumétrico: m3 de agua/m3 de suelo) o tensiómetros  resulta interesante para mejorar la gestión del riego, ahorrar energía  y también para evitar pérdidas por percolación de fertilizantes.

Los sensores FDR o capacitivos, los más extendidos comercialmente entre las sondas de humedad, miden la permitividad eléctrica del suelo y mediante una correlación nos proporcionan la humedad del suelo, la fracción de volumen de cualquier componente está relacionada con la permitividad total. El aire tiene una permitividad de 1 y el agua de 80.

Con las sondas vamos a obtener los datos de humedad del suelo, capacidad de campo (CC), punto de marchitez permanente (PMP) y punto de recarga (que lo vamos a fijar nosotros) de manera que nunca se alcance el PMP. El dato de CC nos informará del momento a partir del cual el suelo ya no retendrá mas agua y por tanto nuestro riego se debe detener.

La cantidad de agua disponible en el suelo (CRAD) es la diferencia entre CC y PMP y se corresponde con la cantidad de agua que es aprovechable por la planta.

Es muy importante la correcta colocación de las sondas. La profundidad en función del tipo de suelo, evitar cámaras de aire y presencia de piedras alrededor de la sonda. El suelo alrededor de la sonda va a representar al resto de la parcela. Así pues es muy importante la superficie a la cual asignamos una sonda pues el perfil del suelo debe ser homogéneo en esa superficie para que las lecturas nos aporten valores reales. También debe tenerse en cuenta la eficiencia del sistema de riego y las eventuales posibles variaciones de caudal entre sectores de riego.

Las sondas normalmente se instalan a tres profundidades diferentes. La primera sonda se puede colocar en la parte superficial del perfil (10-15 cm.) así detectamos también fenómenos de evaporación, la segunda en la parte más activa de de absorción por las raíces y la última fuera ya de la zona de absorción, para detectar pérdidas por percolación.

Las nuevas  tecnologías permiten la lectura a distancia de las sondas. Si bien los datos los podemos descargar de forma manual o remota, normalmente por GPRS.

El datalogger que nos almacena los datos puede funcionar con baterías o placas solares. La toma de datos en continuo es recomendada por sus ventajas frente a la toma de datos puntual.

También se recomienda conectar el contador al logger para analizar la eficiencia del riego y también se necesitará conocer la pluviometría.

El servicio que se ofrece asociado a las sondas de humedad comprende:

  • Instalación equipos asegurando el correcto funcionamiento y fiabilidad de las lecturas.
  • Diagnóstico: validación de los datos y entrega de forma periódica de gráficas y tablas fácilmente interpretables con el diagnóstico de la humedad del suelo y recomendaciones de riego.
  • Mantenimiento: se llevarán a cabo las tareas de mantenimiento preventivo y correctivo necesarias para garantizar la durabilidad y el correcto funcionamiento de los equipos.
Anuncios

Nueva agricultura inteligente de regadío. Programa de Desarrollo Rural 2.014-2.020

imagen-fieldclimate

La aparición de las nuevas tecnologías nos está abriendo muchas posibilidades  para llevar a cabo una gestión muy eficiente de nuestros campos de cultivo. Hablamos con familiaridad de GPS, teléfonos inteligentes, tablets, internet y cada vez con más frecuencia de sondas de humedad, teledetección. Incluso hablamos de la “nube” y no estamos hablando de que vaya a llover, no. Estamos pensando en la información  disponible desde cualquier dispositivo conectado a internet. Ya disponemos de una  tremenda cantidad de herramientas que poco a poco los agricultores y gestores de las explotaciones usarán de manera habitual  aunque en este momento no están todavía mínimamente extendidas.

El nuevo Programa de Desarrollo Rural (PDR) 2.014-2.020 hace especial hincapié en relación a la gestión eficiente de los recursos agua, ahorro energético y fertilizantes. La medida 16 del PDR busca las sinergias entre diferentes actores vinculados al sector agrario para promover la transferencia y la innovación  en las explotaciones agrarias.

En relación al agua, los proyectos innovadores irán destinados a la mejora de su gestión tanto desde el punto de vista cuantitativo y/ o cualitativo, como institucional (que establezca condiciones que favorezca el uso y reparto eficiente de los recursos). En el caso de la energía, los proyectos innovadores tendrán como objetivos la reducción del coste energético y la utilización de fuentes de energía renovable y en el caso de los fertilizantes, los proyectos irán encaminados a la reducción tanto de la contaminación difusa.

La gestión sostenible e inteligente de las explotaciones agrarias, con un ahorro en inputs como el agua, fertilizantes, herbicidas y energía  va de la mano a que va a ser necesario  adaptarse en nuestro sector agrario a esta nueva forma de trabajar, como ya lo están realizando tantas empresas en otros ámbitos (automóviles conectados a internet con cada vez más prestaciones, compra de billetes online, banca online,…) Estamos rodeados de ejemplos y no vamos a ser una excepción.

Por supuesto también hay ejemplos en el sector agrario: en muchos casos los agricultores ya están habituados a utilizar el GPS para la realización de labores de cultivo. En otros casos somos conscientes que las imágenes vía satélite  pueden ser utilizadas para verificar los cultivos de las parcelas (y también para facilitarnos información reciente y detallada del estado de salud y necesidades de riego de los cultivos).

De cualquier manera, la apuesta por la transferencia e innovación desde el PDR me parece una gran posibilidad que podemos aprovechar entre todos para dar esos primeros pasos hacia una agricultura moderna e inteligente.

Imagen de cabecera: captura de pantalla desde el sitio de http://www.fieldclimate.com/

Proyectos de cooperación. Fomentar la innovación en el sector del regadío. Sensores de humedad y teledetección

imagen-sondas-3Buenas noticias ! Así empezaba el correo electrónico que me enviaba Raúl de Marcosa Riegos para informarme que el proyecto de Cooperación presentado al Gobierno de Aragón el  pasado mes de julio había sido aprobado.

Y efectivamente se trata de buenas noticias para nosotros Marcosa Riegos como coordinador del Proyecto y Agricultura Técnica y Desarrollo Rural S.L.como socio tecnológico. Y por supuesto para los beneficiarios: la Comunidad General de Regantes de Bardenas y la Comunidad de Regantes APAC de Mequinenza. También van a colaborar con su conocimiento y experiencia el  Instituto Geológico y Minero de España y el Centro Tecnológico Agropecuario Cinco Villas.

El objetivo principal del Proyecto es alcanzar una gestión eficiente del agua de riego para:

• Optimizar el consumo de agua, energía y fertilizantes.
• Reducción de problemas derivados de exceso y/o falta de agua.
• Mejor regulación del crecimiento vegetativo del cultivo.
• Maximización de los márgenes de los cultivos.
• Minimizar la contaminación difusa por lavado de nutrientes.

La innovación potencial del Proyecto se enfoca en la monitorización del suelo y planta mediante sensores para mejorar la gestión del regadío de manera que se generen sistemas agrícolas más eficientes y medioambientalmente sostenibles.

De todos los parámetros monitorizables mediante sensores, uno de los que proporcionan más información y que al mismo tiempo cuenta con tecnología asequible y fiable para la obtención de datos, es la humedad del suelo. Es decir,monitorizar las reservas de agua que hay en cada momento dentro de la zona radicular y el ritmo de absorción de agua por parte del cultivo.

La utilización de las sondas de humedad para controlar la cantidad de agua (contenido volumétrico: m3 de agua/m3 de suelo) o tensiómetros resulta interesante para mejorar la gestión del riego, ahorrar energía y también para evitar pérdidas por percolación de fertilizantes puesto que nos permiten conocer la siguiente información:

• Fecha de inicio y final de los riegos.
• Ritmo y profundidad de absorción de agua por la planta.
• Situaciones de estrés hídrico.
• Balance de agua en el suelo.
• Movimiento del agua en el perfil.
• Problemas de infiltración, capa freática y escorrentía;

Previamente a la colocación de las sondas se realizará un análisis de suelos (textura y macronutrientes) así como unas recomendaciones de abonado por parte del Centro Tecnológico Cinco Villas. Los resultados de los análisis ayudarán a la correcta colocación de las sondas, puesto que la profundidad de colocación es función del tipo de suelo. Además es muy importante la superficie a la cual asignamos una sonda pues el perfil del suelo debe ser homogéneo en esa superficie para que las lecturas nos aporten valores reales. También debe tenerse en cuenta la eficiencia del sistema de riego y las eventuales posibles variaciones de caudal entre sectores de riego.

Estos análisis se repetirán previamente a la segunda campaña de riego.

Inicialmente se prevé instalar las sondas a dos profundidades diferentes. La primera sonda se puede colocar en la parte más activa de de absorción por las raíces y la segunda fuera ya de la zona de absorción, para detectar pérdidas por percolación.

En la Comunidad General de Regantes de Bardenas se instalarán 15 sensores de humedad y en la Comunidad de Regantes de Mequinenza 11. Para poder alcanzar el mayor número posible de escenarios (tipo de suelos, sistema de riego, cultivos) los sensores serán trasladados al final de cada campaña de riego y se volverán a instalar en los puntos que los beneficiarios identifiquen como más representativos.

La instalación de las sondas, configuración de datalogger y calibración se llevará a cabo por parte de Marcosa Riegos, que cuenta con más de siete años de experiencia en la instalación y asesoría de estos instrumentos. También el personal de mantenimiento de las Comunidades de Regantes será formado y participará en las labores de instalación.

La generalización entre las Comunidades de Regantes de la utilización del telecontrol en la red de riego permite disponer en tiempo real de información de los volúmenes de agua aportados y la red de estaciones SIAR facilita por otro lado los datos de precipitación. De esta manera vamos a disponer de parámetros que ayudarán en la toma de decisiones para lagestión del riego de forma eficiente, en la frecuencia y duración óptimas.

El sistema de monitorización responderá a tres niveles de objetivos:

• SENSOR: aportará datos precisos y representativos para un tipo de suelo determinado.

• SISTEMA: (entendido como el conjunto formado por las sondas de humedad, dataloggers, sensores auxiliares, sistemas de transmisión de datos y software) Permitirá recoger, grabar, enviar y representar los datos proporcionados por las sondas.

• ASESORÍA TÉCNICA: El servicio que se ofrece asociado a las sondas de humedad comprenderá:

Instalación equipos asegurando el correcto funcionamiento y fiabilidad de las lecturas.

Diagnóstico: validación de los datos y entrega de forma periódica de gráficas y tablas fácilmente interpretables con el diagnóstico de la humedad del suelo y recomendaciones de riego.

Mantenimiento: se llevarán a cabo las tareas de mantenimiento preventivo y correctivo necesarias para garantizar la durabilidad y el correcto funcionamiento de los equipos.

Constantemente se realizará una supervisión por parte del servicio de guardería de la Comunidad de Regantes y la empresa de ingeniería Agricultura Técnica y Desarrollo Rural S.L. para confirmar que los sensores y el sistema estén funcionando correctamente. Esta supervisión se realizará con el seguimiento continuado de visitas al campo (por parte del Servicio de guardería propio de la comunidad de regantes) y también con continuas conexiones al servidor que administre los datos de las sondas desde donde se podrá seguir online la humedad del suelo, el estado de carga de las baterías y panel solar.

Paralelamente se llevará a cabo una monitorización del estado vegetativo de las plantas mediante teledetección.

El NDVI es un parámetro que se obtiene de forma robusta, simple y directa desde las imágenes multiespectrales mediante una combinación algebraica de las reflectividades en el rojo e infrarrojo cercano. El NDVI, sobre el que se cuenta con gran experiencia en teledetección, mide el tamaño fotosintético relativo de la cubierta, y recoge cómo la cubierta vegetal absorbe la radiación solar fotosintéticamente activa.

El objetivo de esta parte del Proyecto es identificar si la determinación de la Kc/Kcb por teledetección de superficies concretas de las parcelas permite ser más eficientes con las dosis de riego aplicadas.

En el Proyecto se van a monitorizar ocho parcelas (cuatro de cada Comunidad de Regantes) para obtener las necesidades de riego calculadas mediante el índice NDVI. El encargado de realizar este trabajo será la empresa de ingeniería Agricultura Técnica y Desarrollo Rural S.L.