Medición del agua del suelo
La Medición de la humedad del suelo para cultivos se hace típicamente en una de dos maneras:
Medición volumétrica- el porcentaje de agua en una cantidad dada de suelo
Medición tensiométrica- la fuerza física actual de retención de agua en el suelo, medida en centibares (o kPa) de tensión de agua del suelo
La medición de humedad del IRROMETRO se basa en el método tensiométrico, por el hecho de que la cantidad de agua no es tan importante como lo difícil que es para la planta extraer agua de la tierra.
La tensión de agua del suelo (o potencial mátrico) tiene que ser superado por la planta para mover el agua a su sistema de raíces. Diferentes tipos de suelo tendrán tensiones diferentes, incluso en la misma medición volumétrica, haciendo que la información volumétrica en relación con condiciones locales requieran a menudo calibración del sitio para el equipo de lectura. Debido a que usamos la tensión de agua del suelo, no hay calibración de sitio necesaria para utilizar nuestros sensores.
Debido al hecho de que los tensiómetros se han utilizado en investigaciónes desde 1920 y han sido comercialmente disponibles (de la Compañía IRROMETER) desde 1951, años de investigaciónes publicadas por numerosas universidades y agencias de extensión han producido un amplio campo de referencia para los niveles de tensión recomendables para el uso de los cultivos comunes y paisajes. Información de la humedad del suelo proveidos por los equipos de IRROMETER son a bajo costo, precisos y relevantes.
Opciones de sensores
There are two methods we offer for reading soil water tension:
1. Tensiómetro IRROMETER
El Tensiómetro es el único sistema de medición directa disponible, lo que significa que realmente lee las fuerzas físicas que trabajan en el suelo. Los Tensiómetros actuan como un maniquí de la raíz, lo que permite que la humedad del suelo interactue con el instrumento a través de la punta de cerámica. La tensión del agua en el suelo exterior del instrumento trata de eliminar el agua de dentro de el Tensiómetro, lo cual crea una tensión medible dentro de la columna. Esta tensión se lee, ya sea con un indicador mecánico (manómetro) o un transductor conectado al instrumento. Mientras este es el método más exacto disponible y probado, hay algunas tareas de mantenimiento requeridas periódicamente para mantener los tensiómetros llenos de agua, y tambien deben ser retirados del campo durante los meses de invierno para evitar la congelación.
2. Sensores WATERMARK
Nuestra otra opción es el Sensor WATERMARK , el cual es calibrado, método indirecto de medición de tensión de agua del suelo. Estos "sensores de Matriz Granular" electrónicamente leen la cantidad de humedad absorbida a través de una "matriz granular" especial, que es una mezcla de materiales compuestos con precisión. Esta mezcla especial amortigua al sensor contra los efectos de diferentes salinidades y garantiza una vida mucho más larga que los tradicionales "bloques de yeso". Las lecturas están calibradas para reflejar los mismos valores que se han generado por un tensiómetro. Estos sensores no requieren mantenimiento alguno y se pueden dejar en el suelo de forma permanente, con una vida esperada de 5 + años. Los sensores WATERMARK requieren muy poca energía para leer e integrar perfectamente con los sistemas electrónicos de registro de datos o telemetría.
Selección del sensor correcto
La siguiente tabla presenta las características generales adecuadas para cada tipo de sensor:
| TIPO DE SUELO | SENSIBILIDAD DEL CULTIVO | RANGO DE TENSIÓN | |
|---|---|---|---|
| IRROMETER SR | Más claro a medio | Sensible a sensibilidad media | 15 a 75 cb |
| IRROMETER LT | Medios sin suelo, suelos enmendados, gruesos o arenosos | Muy sensible | 5 a 20 cb |
| FILIGRANA | Medio a Pesado | Medio a tolerante | 30 a 200 cb |
La selección también se puede hacer haciendo referencia a un triángulo de tipo de suelo tradicional:
Usando la Información
Utilice las siguientes lecturas como una guía general:
0-10 Centibars = Suelo Saturado
10-30 Centibars = Suelo adecuadamente mojado (excepto en arenas gruesas, que están empezando a perder agua)
30-60 Centibars = Rango usual para irrigación (mayoría de suelos)
60-100 Centibars = URango usual para irrigación en suelos pesados
100-200 Centibars = El suelo se está convirtiendo peligrosamente en suelo seco para la producción máxima. Proceda con cautela!
Más allá de las pautas generales, tomarse el tiempo para interpretar y comprender los datos le brindará umbrales más específicos para el riego y una imagen más precisa de lo que sucede en el sistema de raíces de su cultivo. El conocimiento de algunos conceptos básicos ayudará a interpretar los datos:
Capacidad de campo: La cantidad de agua del suelo retenida en el suelo después de que el exceso de agua se haya drenado y la tasa de movimiento descendente haya disminuido.
Punto de Marchitez Permanente: La cantidad mínima de agua en el suelo que la planta requiere para no marchitarse. Esto normalmente se define como 1500 centibares/kPa.
Agua disponible: la cantidad de agua que se puede almacenar en un perfil de suelo y estar disponible para cultivos en crecimiento, típicamente definida como el rango entre la capacidad de campo y el punto de marchitez.
Agotamiento permitido: el porcentaje de agua disponible que se puede agotar antes de que se requiera riego para evitar el estrés del cultivo.
Instalación y Preparación de Sensores
SELECCIÓN DE SITIOS DE INSTALACIÓN - WATERMARK o TENSIÓMETRO IRROMETER
Las siguientes pautas ayudarán a elegir los sitios de medición. Como con todos los sensores, el sentido común es importante aquí: si los sensores no están en el área húmeda donde las raíces extraen agua, el valor de la información será mínimo.
La colocación adecuada de los sensores es crítica para proporcionar datos útiles. Seleccione sitios que sean representativos de un bloque más grande de condiciones similares, como tipo de suelo, pendiente y exposición al sol.
Instale los sensores en la zona de raíces activa de la planta y en el área humedecida del sistema de riego, preferiblemente en el lado con más luz solar directa donde las pérdidas por evaporación son mayores.
Las plantas con sistemas de raíces más profundos que 18" (45 cm) pueden beneficiarse de la medición a múltiples profundidades para comprender mejor el perfil de humedad del suelo. Un buen punto de partida es instalar el sensor superficial al 25% de la profundidad de la zona de raíces, y el más profundo al 75%.
Para árboles, coloque los sensores en la línea de goteo de la copa, mientras que en cultivos en hileras coloque en la misma hilera. Con sistemas de goteo o micro-aspersión, se recomienda la colocación a 12" (30 cm) a 18" (45 cm) de la línea del emisor, o 24" (60 cm) a 36" (90 cm) del aspersor dentro del patrón humedecido.
En aplicaciones de inundación o surco, coloque los sensores a dos tercios del recorrido donde la penetración es más crítica.
INSTALACIÓN DEL SENSOR WATERMARK
Instalación con Tubo vs. Sin Tubo
Los Sensores WATERMARK 200SS pueden instalarse tal como se venden directamente en el suelo, o opcionalmente con tubo de PVC adjunto para proteger los cables y facilitar la instalación. Asumiendo una instalación adecuada, cualquiera de las opciones proporcionará los mismos datos y es una cuestión de preferencia del usuario.
Para la opción de tubo, un tramo de tubo PVC de 1/2" Clase 315 (pared delgada SDR 13.5) o CPVC de 3/4" (SDR 11) se ajustará perfectamente sobre el collar del sensor y puede soldarse con solvente usando un cemento de transición de PVC a ABS. Aplique el cemento con moderación, no permita que bloquee las penetraciones de cables en la parte superior del sensor. Se recomienda perforar un pequeño agujero en el tubo justo encima del sensor. No deje la parte superior del tubo expuesta al riego o agua de lluvia, pero no selle herméticamente el tubo. Una tapa de vinilo de 1/2" (IRROMETER PN: VTC) empujada sobre el tubo y los cables logra esto de manera simple.
Acondicionamiento
Se requieren varios ciclos de humedecimiento y secado para que la matriz del sensor WATERMARK se estabilice y proporcione los mejores resultados. Esto puede suceder en el suelo después de la instalación o puede hacerse antes de la instalación sumergiendo los sensores en la noche durante unos minutos y permitiendo que se sequen (colgando verticalmente) hasta la noche siguiente. Repita este proceso durante 2 a 3 ciclos según lo permita el tiempo. Siempre instale un sensor húmedo sumergiéndolo en agua durante al menos 5 minutos antes de la instalación.
Instalación
Haga un agujero en el suelo con una Herramienta de Instalación IRROMETER o una sección de tubo de acero de ½" (7/8" o 22 mm de diámetro exterior) hasta la profundidad deseada
IMPORTANTE: Una unión completa entre el suelo y el sensor es crítica para obtener buenos resultados. Para lograr esto, haga una pasta espesa usando suelo local y agua. Cubra la parte blanca del sensor con esta pasta y llene el fondo del agujero con ella. Empuje el sensor hacia abajo en la pasta hasta el fondo del agujero, "lechándolo" al suelo para un máximo contacto. Si no se instala en tubo, rellene el agujero con la misma pasta. Si se instala en tubo, aplique pasta alrededor del tubo expuesto para asegurar que el agua no tenga un camino directo hacia el sensor a lo largo del tubo.
Si se instalan múltiples sensores, etiquetar los cables o el tubo en este punto ayudará en la identificación posterior.
INSTALACIÓN DEL TENSIÓMETRO IRROMETER
Preparación
Quite la envoltura de plástico de la punta, retire la tapa y llene el IRROMETER con una solución diluida del fluido verde (1 tapón de concentrado por 1 galón de agua) hasta aproximadamente ¾ del depósito. El fluido verde es opcional pero facilita determinar el nivel de agua para el mantenimiento.
Golpee suavemente la parte superior del IRROMETER con la palma de la mano para forzar el agua hacia abajo en el tubo de agua, hasta que no haya burbujas entre el depósito y el tubo de agua. Deje la tapa del instrumento fuera y coloque la punta del IRROMETER en agua limpia durante al menos 1 hora.
Si transporta después de empapar, mantenga el instrumento listo para la instalación volviendo a colocar la envoltura de plástico en la punta, asegurándola con la banda elástica e instalando la tapa apretándola solo ¼ de vuelta después del primer contacto con el tapón.
Instalación
En suelos muy sueltos, los instrumentos de longitud más corta pueden simplemente empujarse en el suelo hasta la profundidad deseada. La mayoría de los suelos más pesados requerirán preparar un agujero para el IRROMETER.
Haga un agujero en el suelo con una Herramienta de Instalación IRROMETER o una sección de tubo de acero de ½" (7/8" o 22 mm de diámetro exterior) hasta la profundidad deseada, dejando al menos 1" (25 mm) de espacio entre la parte inferior del medidor y el suelo para proteger el medidor y permitir que la membrana de ventilación funcione.
Es importante no hacer un agujero demasiado grande, ya que el IRROMETER debe estar firmemente asentado para hacer el contacto necesario entre la punta y el suelo. Si es necesario un agujero más grande, haga una pasta de barro para llenar el agujero antes de instalar el instrumento para "lecharlo" en su lugar.
No haga el agujero más profundo que la longitud del instrumento; la punta debe estar contra el fondo del agujero.
Determinación de los umbrales de gestión: CUÁNDO regar
Los umbrales son puntos de referencia que identifican los límites superior e inferior para gestionar el agotamiento permisible. Este rango depende del tipo de suelo, el cultivo, el desarrollo de la planta y las prácticas culturales para manejar el campo, pero un punto de partida típico es manejar entre 10 % en el extremo húmedo y 40-50 % en el extremo seco del agotamiento del agua disponible.
Los tipos de suelo varían en su capacidad para retener agua, por lo que el agua disponible corresponde a un rango diferente de tensión para cada tipo de suelo. En otras palabras, el 50% de agotamiento en un suelo franco puro sería de 84 centibares de tensión de agua en el suelo, mientras que en un suelo franco arenoso sería de 40 centibares. El siguiente cuadro muestra visualmente estas relaciones y proporciona una guía de referencia para ayudar a seleccionar los niveles de umbral apropiados.
También está disponible una calculadora desarrollada por la Universidad de Clemson basada en este gráfico que le permite seleccionar un tipo de suelo, ingresar un nivel de agotamiento permitido y luego ingresar los valores del sensor para determinar si se recomienda el riego.
Se proporcionan calculadoras similares en forma de aplicación con información de suelos específica de la región tanto de la Universidad de Nebraska, Lincoln como del Servicio de Extensión Cooperativa de la Universidad de Arkansas.
El gráfico de la derecha demuestra la relación entre el agotamiento permitido y la tensión del agua del suelo. Para usar la tabla, seleccione el tipo de suelo que más se asemeje al suyo.
Dibuje una línea vertical desde el 10 % de agotamiento del agua disponible (representado por el límite azul/verde) hasta la curva para su tipo de suelo y luego horizontalmente sobre el eje izquierdo etiquetado como tensión del agua del suelo para obtener el valor HÚMEDO de referencia. Esto determinará la línea del umbral más bajo (más húmedo).
En este ejemplo, para un suelo franco, este valor sería 23 (indicado por la flecha azul).
A continuación, dibuje una línea vertical desde el 50 % de agotamiento del agua disponible (representado por el límite verde/marrón) hasta la curva para su tipo de suelo y luego horizontalmente sobre el eje izquierdo etiquetado como tensión del agua del suelo para obtener el valor SECO de referencia. Esto determinará la línea de umbral más alta (más seca).
En este ejemplo, para un suelo franco, este valor sería 84 (indicado por la flecha marrón).
Tenga en cuenta que el nivel del 50% es una recomendación generalizada. Los umbrales de agotamiento de entre el 30 % y el 50 % son típicos, con métodos de riego que aplican cantidades más pequeñas de agua por riego (como pivotes centrales) que favorecen el rango del 30 % al 40 %.
No hay sustituto para la experiencia y el conocimiento agronómico para brindar las mejores recomendaciones. Consulte a un consultor de cultivos, asesor agrícola, NRCS o agente de extensión para obtener consejos más específicos sobre el manejo adecuado de la humedad del suelo.