empleo de sensores lineales de par para la medida de la radiación interceptada por el viñedo y su...
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Empleo de sensores lineales de PAR para la medida de la radiación interceptada
por el viñedo y su aplicación en la caracterización del canopy
Pedro Junquera GonzálezGrupo de Investigación en Viticultura - UPM
Microclima del canopyEstado hídrico
Fijación CO2
Producción de biomasaComposición de las uvas
Radiación fotosintéticamente activa (PAR) → λ = 400 – 700 nm
Allen and Richardson 1968Varlet-Grancher et al. 1989
R0
RrsRt
Rrsp
Radiación absorbida: Ra = R0 - Rrsp – Rt + Rrs
Radiación interceptada: Ri = R0 – Rt
Vegetación homogénea Vegetación heterogénea
Ri
Rr sp
Rt Rr s
Peláez et al. 1994
0
R0Rrsp Rt Rrs
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Time (hs)
PA
R (
µm
ol·m-2
·s-1
)
Ri
Rt
Rrs
Rrsp
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Time (hs)
PA
R (
µm
ol·m-2
·s-1
)
Ra
Rit
Ras
Sánchez-de-Miguel 2007
0
Ra = Ri + 2-10 %
Peláez 1999
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
PA
R (
µm
ol·
m-2
·s-1
)
solar time
N-S
N+20º
N+45º
E-W
Jiménez et al. 2006
Ra
0
200
400
600
800
1000
1200
6:00 8:00 9:45 11:45 14:00 15:45 17:40hs
PA
R (
µmol
.m-2.s
-1)
DM
DS
Sánchez-de-Miguel 2007
Ensayo Distancia
entre filas (m)
Distancia entre
plantas (m) Año Nº pámpanos / m
Altura vegetación
(cm)
Distancia
entre filas 2, 2.5, 3 1.25
2005 12 90
2006 12 90 – 120
2007 10 90 – 140
Densidad de
pámpanos 2 1.1 2008 6, 8, 10, 12, 14 100
1
am
as
H
L
ai
12
34
5
Superficie Foliar TotalA = f (L)
Superficie Foliar Externa
Volumen
L
SFT / SFE y SFT / Vol
Radiación interceptada
Eficiencia intercepción
Transmitancia
Ri = Ro – Rt
Ei = Ri / R0
T = Rt / R0 ; T = 1 - Ei
La transmisión de la radiación decrece de forma exponencial a medida que atraviesa la superficie foliar del canopy (Ley de Lambert-Beer)
T = e –k·LAI (Monsi and Saeki 1953)
La transmisión de la radiación depende de:
- la cantidad de superficie foliar: LAI- su disposición espacial (distribución e inclinación)y propiedades ópticas: k → Coeficiente de extinción
0
200
400
600
800
1000
1200
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
hora solar
Ri (
µm
ol /
m2 / s)
2
2.5
3
0
5
10
15
20
25
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
hora solarR
i acu
mul
ada
(mol
/ m2 )
2
2.5
3
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
hora solar
Ei
2
2.5
3
Estimación de la cantidad de superficie foliar
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
SFT (m2 / m2)
T
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
SFE (m2 / m2)T
y = e-0.3249x (r2 = 0.804***) y = e-0.4834x (r2 = 0.768***)
y = e-0.9600x (r2 = 0.813***) y = e-1.4225x (r2 = 0.802***)
Estimación de la cantidad de superficie foliar
0,00,1
0,20,3
0,40,50,6
0,70,8
0,91,0
0 1 2 3 4 5 6
SFT (m2 / m2)
T m
ínim
o
0,00,10,20,30,40,5
0,60,70,80,91,0
0 1 2 3 4
SFE (m2 / m2)T
mín
imo
a
h
D dirección
http://aa.usno.navy.mil/data/docs/AltAz.php MADRID o , o , W 3 44, N40 26 Altitude and Azimuth of the Sun Apr 29, 2010 Universal Time Altitude Azimuth (E of N) h m o o 05:00 -3.9 67.3 06:00 7.1 77.0 07:00 18.4 86.4 08:00 29.7 96.2 09:00 40.9 107.7 10:00 51.3 122.4 11:00 59.7 143.5 12:00 64.0 173.2 13:00 62.1 205.3 14:00 55.1 230.0 15:00 45.3 246.9 16:00 34.4 259.5 17:00 23.1 269.8 18:00 11.8 279.3 19:00 1.0 288.8 20:00 -9.8 298.9
0,000,050,100,150,200,25
0,300,350,400,450,50
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
SFT / SFE
K
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Densidad de superficie foliar (m2 / m3)
K
y = e-0.7657x (r2 = 0.281) y = e-0.1022x (r2 = 0.655***)
Estimación de la disposición de la superficie foliar
La medida de intercepción de PAR por el viñedo permite:
Estimar la superficie foliar total y externa
Caracterizar la distribución de las hojas en el canopy
Conocer el potencial productivo (Asimilación de CO2, Biomasa)
En cultivos heterogéneos, la radiación interceptada puede medirse adecuadamente mediante sensores lineales de PAR
Interés de índices del tipo Ei / Rdto como estimadores del equilibrio del viñedo
Interés del uso de Ei como coeficiente de riego, aplicado a la ET0
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