El objetivo de este artículo es contribuir a estandarizar el método para un uso racional y rentable de la información proporcionada por las sondas de humedad del suelo y en concreto:
- Establecer una Guía metodológica para el buen uso de sistemas de control de la humedad y conductividad eléctrica del suelo.
- Complementar las Directrices científico-técnicas existentes para el buen uso de sensores de humedad del suelo (Directrices científico-técnicas para establecimiento de sistemas de monitorización por sensores del contenido de humedad del suelo. MAPA-CSIC. 2022).
Gestión del riego en Comunidades de Regantes (CCRR)
Si se considera el mapa de sectores de riego x parcelas agronómicas en una CR modernizada, el uso de datos procedentes de sondas de control de humedad del suelo es una de las “patas” para realizar una programación del riego ajustada a las necesidades hídricas.
Se habla de Puntos de Control con sondas de humedad del suelo y contadores de agua para medir in situ las variaciones temporales del estado hídrico del suelo y el consumo de agua, en parcelas que representan Unidades de Gestión Representativas (UGR) dentro de una finca.
Cómo “Gestión del riego” se entiende:
- El ajuste táctico (durante la campaña) del programa de riego (momento, frecuencia y duración del riego) en función del Agua Disponible para la Planta (ADP) en la zona radicular, la fase del cultivo y las necesidades hídricas de la planta (ETo x Kc).
- El análisis estratégico (Business Intelligence, BI) que se hace al final de campaña a partir de datos acumulados, promedio y comparativa por UGR (parcela) de: consumo de agua, ADP, ETc, tipo de suelo, variedad, rendimiento y dotación de agua, principalmente.
El objetivo de este análisis de campaña es extraer propuestas de mejora a escala de finca, agrupación o CR por tipología de parcela (variedad x sistema cultivo x suelo).
Los indicadores de evaluación (Performance Assessment Indicators) agrupados de diferente manera pueden proporcionar un análisis del uso del agua como son:
La Huella Hídrica, Eficiencias (distribución, aplicación y productividad), impacto sobre la disponibilidad hídrica a escala de mesocuenca (Water Use Impact) o la contaminación difusa por exceso de lavado de sales y nitratos.
Unidades de Gestión Representativas (UGR)
La superposición de la información geográfica de los sectores de riego, tipología de cultivo, tipo de suelos (según su Agua Disponible Total (ADT) y tamaño del dosel (fracción cobertura y kc)) permitirá agrupar todas las parcelas que integran la CR en un máximo de 4-5 grupos.
La hipótesis de trabajo es que, para una CR, la demanda hídrica termodinámica (ETo) es similar y que, en consecuencia, las necesidades hídricas teóricas, el programa de riego y el balance hídrico para cada agrupación de parcelas es muy similar.
A partir de aquí, a través de herramientas de información satelital (básicamente, NDVI) y un mapeo de suelos de la CR (profundidad, textura, % piedras, compactación y salinidad) se puede decidir qué parcelas específicas representarán a cada tipología. Estas parcelas seleccionadas serán las Unidades de Gestión Representativas (UGR) donde se instalará un Punto de Control de Sondas de humedad del suelo.
El mapeo de las parcelas y la localización de las UGRs corresponde a lo que se denomina un Estudio de Representatividad Hídrica para la gestión del riego.
La variabilidad dentro de la parcela y la posición en el paisaje determinarán la geolocalización de los Puntos de Control. La estación climática deberá instalarse intentando garantizar las condiciones mínimas recomendadas.
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Punto de Control de sondas de humedad del suelo y Redes Inalámbricas de Sensores (RIS)
Un Punto de control de humedad del suelo está compuesto por:
- Sondas de humedad situadas a tres profundidades dentro de la zona mojada o zona radicular.
- Contador de agua en riego localizado: medida de la aplicación de agua (consumo) a nivel de gotero o línea porta-goteros
- Pluviómetro en riego por aspersión: medida de la pluviometría real a nivel de parcela
- Unidad registradora o dataloggers con canales abiertos para conectar los sensores; con memoria física y modem para enviar los datos a la nube.
Los diferentes puntos de control + estación meteorológica forman una Red Inalámbrica de Sensores (RIS), que envían datos con una cadencia mínima horaria a la nube.
Un plan de Control de Calidad (CC) mínimo debe incluir, entre otros:
- Procedimientos de instalación, certificados de calibración de las sondas de humedad del suelo, garantía, mantenimiento, los metadatos que definen las UGRs, el flujo, almacenamiento y seguridad de los datos, frecuencia de las medidas y la transformación de los datos en indicadores de gestión (umbrales y zonas de control).
Por lo tanto, es necesario:
- Utilizar sondas y sistemas de registro de calidad científica (hay que asegurar la calidad, la robustez, la seguridad y la representatividad de los datos).
- Asegurar la seguridad y la capacidad de la base de datos en la nube.
- Asegurar el Servicio Técnico del sistema de sensores, datos e información a través de una empresa experta. Hay que incluir la Formación de los usuarios y el equipo técnico de la CR.
Los datos enviados a la nube han de ser gestionados por una Plataforma IoT especializada. Esta plataforma IoT debe disponer de:
- Mapa conceptual que integre los diferentes puntos de sensorización, variables, transformación e interpretación de datos, umbrales de gestión, flujo de datos, integración de otras fuentes de datos y generación de informes.
- Interoperabilidad con otras plataformas IoT y datos registrados en la CR a través de APIs. A nivel de CR se puede considerar datos de consumo y disponibilidad de agua, previsiones climáticas y datos climáticos.
- Software de gestión para el usuario individual y gestión de incidencias, (a tiempo real e históricos).
Conclusiones
Resumiendo, un plan para implementar sondas de humedad del suelo, estaciones climáticas y contadores de agua, deberá partir de un Estudio de Representatividad, la elección de las UGRs, la correcta disposición e instalación de los sensores, un Servicio Técnico que incluya mantenimiento y validación de la información y un mapa conceptual sólido, así como la herramienta digital para la integración y visualización de datos, el cálculo de indicadores y la generación de informes.
Los elementos de sensorización mínimos son:
- Datos de contadores y consumo de agua del total de parcelas, a través del telecontrol o de contadores individuales a nivel de parcela. Estación climática completa que represente el clima mayoritario de la CR.
- Puntos de control de sondas de humedad del suelo en las UGRs.