ABC de los sensores de humedad en las labores de riego

Existen sensores que determinan la cantidad de agua en el suelo y sirven de apoyo al cultivador para definir el momento oportuno para el riego. Edgar Hincapié, investigador de Cenicaña, resuelve algunas inquietudes sobre esta tecnología.

Para qué sirven los sensores de humedad del suelo?

Los sensores de humedad miden una señal eléctrica que calcula la cantidad de agua en el suelo, lo cual permite determinar el volumen de agua almacenado en éste después de un riego o una lluvia, calcular el consumo de agua por el cultivo en un día o una semana y determinar la eficiencia del riego.

Por ejemplo, un valor promedio de humedad de 28.5 % medido entre 0 y 20 cm de profundidad indica que en esa capa de 20 cm de suelo hay una lámina de 57 mm (28.5 x 20/10), pero no indica si están disponibles o no para las plantas.

Los sensores de humedad son diferentes a los de potencial mátrico, porque éstos últimos lo que determinan es el agua en el suelo disponible para la planta.

¿Cómo operan los sensores de humedad?

Generalmente los sensores de humedad se componen de una sonda con electrodos en un extremo y un sistema de excitación y captura de información. Los electrodos van insertos en el suelo y su longitud oscila entre 5 y 30 cm.

Los sensores de humedad no miden directamente esta variable, sino que se basan en técnicas como la reflectometría de dominio en tiempo (TDR), la capacitancia (FDR) y la conductividad eléctrica aparente (CE), que son mediciones que se deben convertir a valores de humedad volumétrica mediante una calibración. Comúnmente se conocen como sensores de humedad TDR o FDR.

¿Cómo sirve esta información para programar riegos?

Cuando se mide la humedad del suelo para programar los riegos se debe conocer el rango óptimo de humedad en el cual las plantas no se afectan por exceso o déficit de agua. Esta información es específica para cada tipo de suelo y corresponde al valor de humedad a un potencial mátrico entre -20 kPa y -75 kPa.

En ese sentido, para un potencial mátrico de -75 kPa, el cual es el valor de umbral para el inicio del riego, la humedad para un suelo arenoso es del 12%; para un suelo arcilloso, del 28%; y para uno franco arcilloso, del 33% aproximadamente.

¿Cómo se instalan?

Igual que con los sensores de potencial mátrico, el número de sensores de humedad a instalar depende de la forma de realizar las mediciones (manualmente o automatizado).

La profundidad de instalación de los sensores depende de la longitud de los electrodos y de la dirección de colocación. Por ejemplo, un sensor con electrodos de 20 cm de longitud instalados verticalmente desde la superficie mide la humedad media entre 0 y 20 cm de profundidad. De igual manera, cuando se instala un sensor verticalmente a 20 cm de profundidad se mide la humedad media entre 20 y 40 cm.

Si los sensores se instalan horizontalmente se mide la humedad media a la profundidad que se instalen: un sensor de 20 cm de longitud instalado horizontalmente a 30 cm, mide la humedad media a esa profundidad del suelo.

La instalación es sencilla y rápida: cavar un orificio con barreno o palín a la profundidad requerida, insertar el sensor vertical u horizontalmente, tapar de nuevo el orificio y compactarlo ligeramente para evitar el flujo preferencial de agua en el sitio.

¿Es necesaria la calibración?

Sí, porque no miden directamente la variable de humedad, sino que miden otras variables que se correlacionan con la humedad del suelo. Los equipos de medición traen una curva de calibración genérica, pero si se desean mediciones más precisas, como las requeridas para el control del riego, es necesario construir curvas de calibración para cada suelo. La calibración generalmente se realiza en un laboratorio de física de suelos.

¿Cuáles son las ventajas y limitaciones al utilizar esta tecnología?

Ventajas:

• Permite mediciones con poca alteración del suelo.
• Requiere poco mantenimiento.
• Las mediciones se pueden realizar de manera continua durante varios ciclos del cultivo.
• No requiere instalaciones especiales.

Limitaciones:

• Para una buena precisión se requieren varias mediciones debido a la variabilidad de los suelos.
• Alto costo de los equipos.

Para consultar

En www.cenicana.org está disponible el artículo: Claves para utilizar sensores en labores de riego en el que se explica qué sensores utilizar, cómo instalarlos y cómo interpretar los datos.

En la página 8 de esta edición se puede consultar el programa de capacitación del segundo semestre de 2018, donde se incluyen cursos teórico-prácticos sobre: Uso de sensores para la programación de riegos.

Carta Informativa 
Año 6 / Número 1 /Julio de 2018

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