1. Organiza:Con el apoyode:

2. IICursoInternacionaldeProgramacinde RiegoTecnificadoyFertiriego Relacinsuelo-agua-planta-atmsfera ( Parte III ) PorAlejandroAcevedoP.Ing.Agrnomo,MSc. 3. Evapotranspiracin real del cultivoETreal ETr * Kc CLIMA CULTIVOdonde:ETreal = evapotranspiracin real del cultivo (mm/d)ETr = evapotranspiracin de referencia (mm/d)Kc= coeficiente de cultivo 4. Evapotranspiracin de referencia ( ETr )Mtodos para medir la ETr:Tanque de evaporacin clase AUso de datos meteorolgicos(Ec. Penman-Monteith FAO) (mtodo estndar) 5. Penman FAO (1948) Priestley Taylor (1972) Valores mensuales, anuales, Hargreaves Samani (1985) parmetros, factores de Thornthwaite (1948)correccin, etc. Turc (1954) Blaney Criddle (1950) Fuente: Doorembos y Pruit, 1984. Sitio web Las necesidades de agua de los cultivos Publicacin FAO. Riego y Drenaje N24 6. Estacin MeteorolgicaAutomtica Bandeja Evaporacin Clase A En condiciones de referencia (sobre pasto) 7. FAO Penman Monteith(Estacin Meteorolgica)Bandeja Evaporacin Clase A En condiciones de referencia (sobre pasto) 8. Bandeja de Evaporacin Clase A A travs de la bandeja clase A es posible medir laevapotranspiracin de referencia (ETr), midiendo la evaporacindirecta desde una superficie libre de agua (=evaporacin debandeja) 9. Dimensiones Bandeja de Evaporacin Clase A 25,4 cm Recipiente cilndrico de lata galvanizada de 0.8 mm 120.7 cm de dimetro 25.4 cm de altura Fondo de la bandeja debe quedar 10 cm por encima del nivel original del suelo 10. Instalacin de la bandeja de evaporacin 1.) Debe ser instalada en campo abierto, sobreuna cubierta de csped (festuca) mantenida encondiciones de referencia (8 a 15 cm de alturauniforme, de crecimiento activo y que cubratotalmente el suelo) y en ptimas condicioneshdricas (bien regado) En condiciones de referencia (sobre pasto) 11. Instalacin de la bandeja de evaporacinSe debe evitar la cercana de rboles o cualquier tipode construccin que pueda provocar diferencias desombreamiento 12. 2.-) Debe ser pintada de colorblanco con algn tipo de pinturaresistente a lascondicionesclimticas (pintura termoconvertiblede aplicacin electroesttica)3.-) Debe quedar sobre la superficiedel suelo. Para ello puede serinstalada sobre una estructura demadera de 10 cm de alto. Tener laprecaucindedejarlabiennivelada al momento de lainstalacin 13. 4.-) Posteriormente, debe ser llenadacon agua. La altura del agua nodebe sobrepasar los 5 7 cm delborde superior de la bandeja5.-) Debe ser protegida con uncerco, para evitar problemas deutilizacin del agua de las bandejaspor operarios y animales (situacinmuy corriente en la mayora de lospredios). En el mismo sentido, sedebe cubrir la superficie de labandeja con una rejilla para evitarla accin de los pjaros 14. Calculo de la ETr usando la bandejaPara esto se deben realizar lossiguientes pasos:1. Medir los milmetros evaporados desde la bandeja (EB)2. Determinar el coeficiente de bandeja (Kb)3. Calcular la evapotranspiracin de referencia (ETr) Frmula para calcular ETrETr EB * Kb 15. Medicin de la evaporacin de bandeja Cmo medir con precisin los milmetros y dcimas de milmetros evaporados? 16. Medicin de la evaporacin de bandeja 17. Cmo medir los milmetros de agua evaporados? Midiendo los litros de agua usados para rellenar la bandejaSe debe marcar primero un determinado nivel deagua al interior de la bandejaUna alternativa es utilizar un pozo fijo de medicin,estructura cilndrica que posee una aguja metlicaen su interior cuya punta se establece como nivelPozo de medicin 18. Cuntos litros de agua se necesitan para rellenar 1 mm deagua evaporada desde la bandeja?radioaltura 19. Ejemplo: Si para rellenar la bandeja se usaran 5,5 litrosCuntos milmetros se habran evaporado?Evaporacin = ( 5,5 / 1,14 ) = 4,8 mm 20. Graduacin de envases de medicinUna opcin es:Utilizar envases de 1 litro y 0,1 litro, cada da se vuelve a llenarhasta el nivel establecido (punta de la aguja) 21. Cuntos milmetros se habrn evaporado?2,3 litrosevaporadosEvaporacin = ( 2,3 / 1,14 ) = 2,0 mm 22. Graduacin de envases de medicinOtra opcin es:Utilizar envases de 1,14 litro (envase grande) y 0,11 litro (envasechico), para rellenar hasta el nivel establecido. Se debe contar Nde envases grandes y chicos1,14 Litros = 1 mm deevaporacin de bandeja 1,14 0,11 LitroLitro 23. As por ejemplo, si se ha vertido cuatro veces elenvase grande y tres veces el envase chico pararecuperar el nivel, significa que la evaporacindiaria fue de 4,3 mm += 1,14 Litro Evaporacin = 4,3 mm/da= 0,11 Litro 24. Calculo de la ETr usando la bandejaPara esto se deben realizar lossiguientes pasos:1. Medir los milmetros evaporados desde la bandeja (EB) 2. Determinar el coeficiente de bandeja (Kb)3. Calcular la evapotranspiracin de referencia (ETr) Frmula para calcular ETrETr EB * Kb 25. Determinar el coeficiente de bandeja (Kb)Por que se usa este coeficiente de correccin Kb?- La evaporacin que se mide en la bandeja ocurreen un estanque de superficie libre, evaporndosedirectamente desde la superficie a la atmsfera- Las plantas ejercen cierto grado de control sobre laprdida de agua, por medio del mecanismo deAtmsfera Vapor de aguaapertura y cierre estomtico Agua 26. Determinar el coeficiente de bandeja (Kb)Depende de 3 variables: Velocidad del viento Humedad relativa La distancia desde la bandeja al borde delpasto (barlovento) Humedad relativa VientoSuperficie verde Bandeja Distancia bandeja-borde pasto 27. ClculoparaobtenerKbenfuncindelaHumedadRelativayVelocidaddelVientoLa FAO recomienda corregir el Kb en funcin de la velocidad del viento yhumedad relativa, a travs la siguiente expresin:Kb = 0,475 - 0,24 *10-3 (U) + 0,00516 (HR) + 0,00118 (d) - 0,16 * 10-4 (HR)2 -0,101 *10-5 (d)2 - 0,8 * 10-8 (HR)2 (U) - 1,0 * 10-8 (HR)2 (d) donde: U = velocidad del viento medido a 2m (km da-1); HR = humedad relativa (%); d = distancia desde la bandeja hasta el borde de la cubierta vegetal (m)Humedad relativa VientoSuperficie verdeBandeja Distancia bandeja-borde pasto 28. Coeficiente de Bandeja de Evaporacin (Kb) en funcin dela Humedad Relativa y Velocidad del Viento. Humedad Relativa (%) 20 40 60 80100 UD(m) D(m) D(m) D(m) D(m)(km/da) 10 50 10010 50 10010 50 10010 50 10010 50 10050 0.57 0.62 0.67 0.65 0.70 0.75 0.72 0.77 0.82 0.78 0.82 0.87 0.83 0.87 0.911000.56 0.60 0.65 0.64 0.69 0.74 0.71 0.75 0.80 0.77 0.81 0.86 0.81 0.85 0.902000.53 0.58 0.63 0.62 0.66 0.71 0.68 0.73 0.78 0.74 0.78 0.83 0.78 0.82 0.863000.51 0.56 0.61 0.59 0.64 0.69 0.66 0.70 0.75 0.71 0.75 0.80 0.75 0.79 0.834000.49 0.53 0.58 0.57 0.61 0.66 0.63 0.67 0.72 0.68 0.72 0.77 0.71 0.75 0.805000.46 0.51 0.56 0.54 0.59 0.64 0.60 0.65 0.70 0.65 0.69 0.74 0.68 0.72 0.776000.44 0.48 0.53 0.52 0.56 0.61 0.58 0.62 0.67 0.62 0.66 0.71 0.65 0.69 0.747000.41 0.46 0.51 0.49 0.53 0.59 0.55 0.59 0.64 0.59 0.63 0.68 0.62 0.66 0.708000.39 0.43 0.48 0.47 0.51 0.56 0.52 0.57 0.62 0.56 0.61 0.65 0.59 0.63 0.67D= distancia desde la bandeja hasta el borde de la cubiert 29. Determinacin del coeficiente debandeja (Kb)VIENTO(Km/h) Leve(menor que 7,2 Km/h) Moderado(entre 7,2 y 18 Km/h)Fuerte(entre 18 y 28,8 Km/h) Muy fuerte(mayor que 28,8 Km/h)Fuente: FAO Irrigation and Drainage Paper N24 30. Calculo de la ETr usando la bandejaPara esto se deben realizar los siguientes pasos:1. Medir los milmetros evaporados desde la bandeja (EB) 2. Determinar el coeficiente de bandeja (Kb)3. Calcular la evapotranspiracin de referencia (ETr) Frmula para calcular ETrETr EB * Kb 31. Clculo de la ET de referencia (ETr)Ejemplo:Evaporacin medida desde la bandeja = 10 mm/daVelocidad del viento (promedio) = 8 Km/hCoeficiente de bandejaHumedad relativa (promedio) = 50 % Kb = 0,70Distancia bandeja - borde pasto = 6 mEvapotranspiracin de referencia (ETr) = 10 * 0,70 ETr = 7 mm/da 32. 7.-) El agua de la bandeja debe mantenerse limpia. Para estoes muy recomendable cambiar el agua cada 2 a 3 semanas,dependiendo de la limpieza de esta. Mientras permanezcalimpia se puede extender el perodo de recambio. Otraconsideracin importante al momento de cambiar el agua dela bandeja, es agregar 2 a 2.5 litros de cloro para evitar elcrecimiento de algas. El nivel del agua debe lograrse con esteproducto ya incorporado.8.-) Otras consideraciones:Medirla evaporacindiariamente a la misma hora y lamisma persona 33. POR LO TANTO:Ahora podemos calcular la evapotranspiracin del cultivo,utilizando la bandeja de evaporacin ET r EB * Kb ET cultivo ET r * Kc -Uva de mesa, cerezos,manzanos, ciruelos, maz,etc 34. ETmaz ETr* Kc mazETuva ETr * Kc uva mesamesaETmanzano ETr * Kc manzano 35. Fuente (CITRA) 36. Anemmetro de recorrido Sensor humedad relativaFuente (CITRA) 37. Se puede mejorar 38. Se puede mejorar 39. Se puede mejorar 40. Se puede mejorar 41. Se puede mejorar 42. Se puede mejorar 43. Se puede mejorar 44. Se puede mejorar?? 45. Temp. 2003/04 (Viedo en Totihue)250200150EB (mm)10050 0OctNovDic Ene Feb MarMeses 46. EB (mm/da) ETr (mm/da) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,001/11/0608/11/0615/11/0622/11/0629/11/0606/12/0613/12/0620/12/0627/12/0603/01/0710/01/0717/01/0724/01/0731/01/0707/02/07Temp. 2006/07 (Viedo Isla de Maipo)14/02/0721/02/0728/02/0707/03/0714/03/0721/03/0728/03/07 47. MUY IMPORTANTE RECORDAR:Para un eficiente programacin del riego utilizando Bandeja de evaporacin Clase A1. Debe ser instalada sobre cultivo de referencia2. Bien regado y en ptimas condiciones fitosanitarias 3. Debe ser pintada de color blanco 4. Evitar consumo de personas, animales o pjaros (cerco)5. Cuantificar humedad relativa y velocidad del viento locales 48. Estimacin de la ET de referencia a travs de Estacin Meteorolgica Automtica 49. Parmetros climticos que mide una EstacinMeteorolgica Automtica destinada a la Programacindel Riego: Temperatura Humedad Relativa Precipitaciones Radiacin solar Velocidad del viento 50. PiranmetroAnemmetro Veleta HigrotermmetroDataLoggerPluvimetro 51. La Estacin meteorolgica automtica puede entregar la ET de referencia en forma directa (ecuacin de Penman-Montieth) 0.408Rn G 900U2 ( es ew ) ETo T 273 (1 0.34U2 )donde:Rn= flujo de radiacin neta en la superficie del cultivo (MJ m-2 h-1)G= flujo de calor del suelo (MJ m-2 h-1) = pendiente de la curva presin de vapor versus temperatura del aire (KPaC-1) = constante psicromtrica (KPa C-1)es = presin de vapor en saturacin (KPa)ew = presin parcial del vapor de agua presin de vapor actual (KPa)T = temperatura promedio del aire a 2 m de altura (C)U2= velocidad promedio diaria del viento a 2 metros de altura (m s-1).O bien, calcularla 52. Parmetros fsicos de la ecuacin de Penman-Monteith (16.78*Ta )116.9 4098 e s Ta 237.3 es exp 273 T a 2 HR* e e w 100 s DPV es ew donde: es = presin de saturacin de vapor (KPa) Ta = temperatura del aire (C) = pendiente presin de saturacin (KPa/C) ew = presin parcial del vapor de agua (KPa) HR = humedad relativa del aire (%) DPV= dficit de presin de vapor (KPa) 53. Parmetros fsicos de la ecuacin de Penman-Monteith Patm 0,378 * ew Patm 101,3 0.01055 * E a 3,4839 * 273 TaCe * P atm Lv 2500 .78 2.36 * Ta * Lvdonde:a = densidad del aire (Kg/m3)Ta = temperatura del aire (C)Patm = presin atmosfrica (KPa)E= altura sobre el nivel del mar (m)Lv = calor latente de vaporizacin (KJ/Kg)= constante sicromtrica (KPa/C)Ce = calor especfico del aire (1,013 KJ/Kg/C)= fraccin entre el PM del vapor de agua y del aire (0,62198) 54. Parmetros fsicos de la ecuacin de Penman-Monteith1/ 7 ew Z s d Z s d atm 273,6 T 1,73 * Fa Ln * Ln a Z Z om ov donde:Fara atm = emisividad de la atmsfera0,1681*Vvientoew = (KPa)Ta = (C)Z om 0,123 * Z pra = resistencia aerodinmica (s/m)Fa = factor aerodinmicoVviento= velocidad del viento (m/s)Z ov 0,1* Z omatm = emisividad de la atmsferaew = (KPa) d 0,63 * Z pTa = (C)d= altura del plano de referencia aerodinmico (cm)Zs = altura del sensor (cm)Zom= rugosidad que opone la cubierta vegetal al movimiento del viento (cm)Zov= rugosidad del pasto que se opone a la transf. de vapor de agua (cm)Zp = altura del pasto (cm) 55. Parmetros fsicos de la ecuacin de Penman-Monteith Rn 0,76 * R g atm * * Ta 273,6 0,98 * * Ta 273,6 44 G Rn * 0,1 daG Rn * 0,5 nochedonde:Rn = radiacin neta (W/m2)Rg = radiacin solar global (W/m2)atm = emisividad de la atmsfera= constante St. Boltzman (5,67*10-8 W/m2K4)Ta = (C)G= calor del suelo (W/m2) 56. Parmetros fsicos de la ecuacin de Penman-MonteithCe * a * DPV *1000 * Rn G LE * 60 * IM raLE ETr * 0,408 C 1.000.000 * 1 resist ra donde: LE= calor latente (W/m2) Rn= (W/m2) G = (W/m2) Ce= (1013 J/Kg/C) a= (Kg/m3) DPV = (KPa) ra= (s/m) = (KPa/C) = (KPa/C) Cresist = canopy resistance (100 s/m pasto) ETr = evapotranspiracin de referencia (mm/da) IM= intervalo de medicin (min) 57. Fuente:Evapotranspiracin del cultivoGuas para la determinacin delos requerimientos de agua de los cultivosPublicacin FAO. Riego y Drenaje N56 58. Penman FAO (1948) Priestley Taylor (1972) Valores mensuales, anuales, Hargreaves Samani (1985) parmetros, factores de Thornthwaite (1948)correccin, etc. Turc (1954) Blaney Criddle (1950) Fuente: Doorembos y Pruit, 1984. Sitio web Las necesidades de agua de los cultivos Publicacin FAO. Riego y Drenaje N24 59. Para la programacin del riego la Estacin MeteorolgicaDEBE ESTAR SOBRE UNA CUBIERTA DE PASTO para as estimarla ET de referencia 60. Fuente (CITRA) 61. Fuente (CITRA) 62. Mejorar 63. Medicin de la ET de referencia: ETreal= ETr * Kc 64. Total ET0 65. Coeficiente de Cultivo (Kc)La influencia del cultivo y su estadofenolgico es importante ya que lasnecesidades hdricas dependern del tipode planta y de su estado de desarrollo Curva terica Coeficiente de cultivo (Kc) Curva realEl Kc describe lasvariaciones de lacantidad de aguaquelasplantas InicialDesarrolloMediaMaduracinextraen del suelo amedida que se van Das despues de siembradesarrollando. 66. (Kc) en cultivos anualesInicial: Desde la siembrahasta un 10% de lacobertura del sueloaproximadamente.Desarrollo: Desde el 10% decobertura y durante elcrecimiento activo de laplanta. 67. Media: Entre floracin yfructificacin,correspondiente en lamayora de los casos al 70-80% de cobertura mximade cada cultivo.Maduracin: Desdemadurezhastarecoleccin. 68. (Kc) en cultivos anualesLo mejor es disponer de valores de Kc para cada cultivo obtenidoslocalmente y para distintas fechas de siembra, pero en ausencia deesta informacin se pueden usar valores referenciales de Kc paravarios cultivos. CultivoFase del cultivoInicial Desarrollo Media MaduracinMaz0.400.80 1.150.70 Arveja 0.450.75 1.151.00 Papa 0.450.75 1.150.85Tomate0.450.75 1.150.80Maravilla 0.350.75 1.150.55 Avena0.350.75 1.100.40Trigo 0.350.75 1.150.45Zapallo 0.450.70 1.000.70 69. (Kc) en frutales y vides Para rboles frutales y vides, comnmente los Kc suelen serexpresados por meses y usualmente en funcin del grado decobertura del suelo, el cual indica el porcentaje de superficie desuelo que ocupa la masa arbrea*En plantaciones nuevas corregir el Kc por el porcentaje de sombra 70. Valores de Kc en frutalesValores de Kc mensuales JulAgoSepOctNovDicEneFebMarAbrMayJunCtrico0.85 0.85 0.85 0.85 0.80 0.80 0.75 0.75 0.80 0.80 0.80 0.85sPalto0.85 0.85 0.85 0.85 0.80 0.80 0.75 0.75 0.80 0.80 0.80 0.85Olivo0.50 0.50 0.65 0.60 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.60 0.65 0.50Manza---------0.40 0.60 0.85 1.00 1.00 0.95 0.70 ------noPeral---------0.40 0.55 0.75 0.90 0.90 0.70 0.65 ------Duraz---------0.40 0.55 0.75 0.90 0.90 0.70 0.65 ------noDamasco---------0.40 0.55 0.75 0.90 0.90 0.70 0.65 ------Cerez---------0.40 0.60 0.85 1.00 1.00 0.95 0.70 ------oCiruel ---------0.40 0.55 0.75 0.90 0.90 0.70 0.65 ------oUva mesa ---------0.45 0.60 0.70 0.85 0.85 0.70 0.60 0.50 ---Vid vinfera ------------0.15 0.35 0.50 0.30 0.20 --------- 71. Coeficiente de Cultivo para VIA (Literatura) 1,00 0,90Coeficiente de Cultivo 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00Oct. Nov. Dic.Ene. Feb. Mar. Abril Meses CaliforniaAutralia (Sin Estrs) Autralia (Con estrs) 72. Fuente: Publicacin FAO N56 73. Medicin de la ET de referenciaen INVERNADEROSBandeja de evaporacin modificada Dimensiones: Altura: 25 cm Dimetro: 50 cmEstimacin de la ETr: ETr =EB * KbKb = 0.94 1.0 74. Medicin de la ET de referencia en INVERNADEROSEvapormetro de Pich- Tubo de vidrio de 1 cm de dimetrotransparente y graduado en cm y mm- En el extremo inferior del tubo seencuentra un disco de papel filtro- El agua al interior del tubo seevapora a travs de la superficie delpapel filtro, midindose las diferenciasentre las observaciones 75. Eficiencia de riegoDepende de:- Eficiencia de aplicacin del agua de riego- Eficiencia de conduccin 76. EFICIENCIA DE RIEGO 77. Eficiencia de riego: Eficiencia de aplicacin AplicadaEscurrimientoSuperficial Almacenada Infiltracin ProfundaAguaenzonaderacesEficiencia= x100Aguaaplicada 78. Coeficiente de uniformidad (%) y eficiencia de aplicacin (%) de diferentes mtodos de riegoNivelacin de suelos 79. Eficiencia de conduccin (Ec) del agua de riego:Considera las prdidas en canales por concepto deevaporacin, filtracin, percolacin y malezas quecrecen en sus orillas. A esto se suman los robos deagua, desbordes o prdidas por estructuras maldimensionadas, en mal estado, etc.Ec = % de agua que sale o se pierde del tramo delcanal respecto del caudal que ingresa a ste Caudal recibido en el predio Ec Caudal captado en la bocatoma 80. Prdidas de agua por conduccin:Canales o acequias excavadas en tierraCanales con bordes en mal estadoCanales con tramos arenosos (alta permeabilidad)Canales sucios y con obstculos: presencia demalezas, troncos, basura, etc. reducen la velocidaddel agua aumentan las prdidas por infiltracin Importancia de mantener la infraestructura de riego extrapredial en buenas condiciones: canales de regado, bocatomas, marcospartidores, compuertas, canoas, etc. 81. NECESIDADES DE RIEGO BRUTASNecesidades Netas / Eficiencia de aplicacinNO ES POSIBLE LOGRAR 100% DE EFICIENCIA, LA CUAL DEPENDE:Calidad del diseoCaractersticas fsicas del sueloCalidad de la estructura de distribucin del aguaLa habilidad de la persona que riega Por lo tanto, es necesario aplicar una cantidad mayor para contrarrestar las prdidas 82. CALCULAR NECESIDADES DE RIEGO BRUTASETcNeces. Riego brutas = ----------------------Eficiencia de riegoETc6,6 mm Surco = 45% (0,45) Eficiencia Goteo = 90% (0,90) 83. CALCULAR NECESIDADES DE RIEGO BRUTASEvapotranspiracin de cultivo (Etc)6,6NRB SURCO =----------- = 14,6 mm0,45 Eficiencia de riego6,6NRB GOTEO=----------- = 7,3 mm0,9 84. NECESIDADES DE RIEGO BRUTAS Y cunta agua debe aplicarse??1 mm de agua = 1 litro por metro cuadradoRiego por SURCO = 13,2 * 1 = 13,2 litros/m2/daRiego por GOTEO = 7,3 * 1 = 7,3 litros/m2/da 85. IICursoInternacionaldeProgramacindeRiegoTecnificadoyFertirriego ValleGrande Lima,PerINSTRUMENTACIN ASOCIADA A LA PROGRAMACIN DEL RIEGO PorAlejandroAcevedoP.Ing.Agr.MSc. 86. La programacin del riego puede llevarse a cabo:1. A travs de clculos matemticos (frmulas)2. A travs de instrumentos (sensores, tcnicas) 87. (1) Medicin del contenido de agua en el suelo(2) Medicin del estado hdrico de la planta(3) Medicin de variables climticas 88. Medicin del contenido deagua en el suelo 89. Medicin del contenido de aguaen el sueloCualitativas Cuantitativas 90. Toma de muestras de sueloa distintas profundidadesdel perfil de races 91. Suelos de Textura Fina o 75-100% muy fina (limoso, arcilloso)50-75% 25-50% (+)contenido de humedad (-) 92. Muestreo de suelos a travs de calicatas volver 93. Ventajas:SimpleSencillo y econmicoDesventajas:Requiere entrenamiento para entregar un resultadoSubjetivo (apreciaciones segn criterio personal)Ocupa demasiado tiempo 94. -Indica cuan profundo ha penetrado el agua despus del riego-Se instalan en pares. Uno se entierra en el tercio inferior y el otro en eltercio medio de la profundidad de races-Permite saber si se est regando en exceso o muy poco- Cuando el frente de mojamiento llega al embudo saltael indicador en la superficie- De esta manera se sabe cuando lleg el agua a unadeterminada profundidadFuente (NewAG International, 2006) 95. Fuente: www.tecfresh.com 96. Ventajas:Simple de usarBajo costo (US$130-140)Sirve adems para monitorear nitratos y sales en el sueloNo necesita cables, bateras, computadorasDesventajas:Se disturba el sueloRequiere correcta instalacin 97. Mediciones cuantitativas H suelo Mtodos Directos Mtodos IndirectosMiden la cantidad de agua Calculan la humedadreal que hay en el suelomediante una calibracinp.ej: gravimtrico, volumtrico entrehumedad yunapropiedad que es ms fcilde medir. p.ej: tensin,dieltrico, etc.La gran mayora de losmtodos son indirectos 98. Exceso de agua Falta de agua 99. SUELO SATURADOCCCCPMPPMPDurante el riego e inmediatamente finalizado el riego 100. SUELO EN CAPACIDAD DE CAMPO (CC) CCPMPTericamente, 24-48 horas despus de un riego 101. SUELO EN PUNTO DE MARCHITEZ PERMANENTE (PMP)CCPMPSuelo seco 102. HUMEDAD APROVECHABLE (HA) CCPMP 103. Humedad realmente disponiblepara la planta =Agua fcilmentedisponible para la planta CC Momento para volver a regarPMP 104. Umbral de riego (UR)CC El umbral de riego indica el nivel de humedad de suelo que se espera para volver a regar El umbral de riego se establece conociendo el porcentaje (%) de humedad de suelo que se dejaPMPagotar para volver a regar nuevamente 105. MTODOS CUANTITATIVOS PARAMEDIR EL CONTENIDO DE AGUA EN EL SUELOET Max.(CC) Rdto. Agua realmente disponibleHumedadAprovechable U.R . ET Min.(PMP) Rdto. 106. Los mtodos cuantitativos tienen la ventaja:Incluye posibles aportes del agua almacenada en el suelo (napas)Elimina posibles errores en el clculo de la ETc (eleccin Kc)Despus del riego:- si el suelo est seco es que se est regando poco- si est demasiado hmedo, se est regando en exceso Los instrumentos que miden el contenido de agua en el suelo permiten conocer cmo el cultivo va extrayendo el agua de forma que el riego puede programarse para mantener un contenido de agua entre dos niveles de humedad (CC y UR) 107. Toma de muestra de suelo en campo 108. Traslado a laboratorio Secado en horno 105 C 48 horas M H 2OW Mss 109. Ejemplo:Determinar la humedad gravimtrica (W) de una muestra de suelo:-Peso cpsula + suelo hmedo= 185.2 g-Peso cpsula + suelo seco= 165.8 g-Peso cpsula = 30 g185.2 165.8 19.4W 0.1428 * 100 14.3%165.8 30135.8 110. = W * Dadonde:= humedad volumtrica (%)Mss Da VtDa = densidad aparente (g/cm3)Mss= masa de suelo seco (g)Vt = volumen total del suelo, poros+slidos (cm3) 111. Ejemplo:- Peso del cilindro + suelo hmedo= 410 gr- Peso del cilindro + suelo seco = 360 grVt * r 2 * h- Peso del cilindro = 90 grVt * (4,1) 2 * 5- Dimetro del cilindro = 8,2 cm- Largo del cilindro= 5 cmVt 264.1 cm 3410 360 50 gW 0.185 *100 18.5%360 90 270 g 270 Da 1.02 g / cm 3264.1 = 18.5 * 1.02 = 18.9% 112. Ventajas:ExactoSimple y baratoSe utiliza para calibrar a los dems mtodosDesventajas:Destructivo, no se puede repetir en el mismo lugarDemasiado tiempo para obtener un resultado (secado de lamuestra de suelo)Impracticable para determinaciones a gran escala 113. Se compone de:-Cpsulade cermicaporosa con agua en suinterior-Conectada a unmanmetro indicador devaco, por un tubo lleno deagua-El tensimetro se llena de agua y se instala en terreno-La cpsula porosa se ubica a la profundidad de medicin deseada 114. Cuando el suelo se seca, ejerce una tensin matricial sobre el agua de lacolumna, que hace que la altura descienda, pasando al suelo provocandopresin negativa indicada por el manmetro (centibares)La cpsula porosa permite que elagua salga o entre de ella hasta elequilibrio 115. Relacin entre el contenido y retencin de agua en el suelo El Tensimetro esta graduado entre0 y 100 cb, es decir entre 0 y 1 bar (1 bar = 100 cb)SueloSuelosecohmedo 116. En otras palabras, el tensimetro indica el esfuerzo que las racesdeben realizar para extraer la humedad del suelo 117. Lecturas tensiomtricas:0 a 10 cb indica suelo recin regado y que permanece saturado10 a 30 cb indica suelo a CC y humedad disponible para la plantacon un mnimo esfuerzo30 a 60 cb indica buena oxigenacin de races y menor humedaddisponible70 cb o superior indica menor humedad de suelo cercana a umbralde riego, pero Cuidado!! 118. PMPCC 119. PMPCC 120. PMPCC 121. En riego por goteo:Se obtienen buenos resultadosdonde la aplicacin del riego esdiaria cada 2-3 dasComnmente se ubican en bateras de dosLa instalacin del tensimetro es en la zona del bulbo hmedo, cercano a la tuberaportagoterosEn la zona de races del cultivos y as tambin medir la profundidaddel riego 122. Valores de la tensin recomendados antes del riegoEspecie Lectura del tensimetro antes del riego(centibares)Frutales hoja caduca50-80Frutales hoja persistente 40-50Hortalizas de hoja40-50Frutilla20-30Manzano 30-40Ajo 50-70Palto50ArrozSaturacinAlfalfa80-150Apio20-30Cebolla verde 45-65Cebolla seca55-65Cereales secundarios 40-100Col 60-70Flores y plantas10-50Frutas caedizas 50-80 123. Arvejas 30-80Gramneas40-100Porotos60-100Lechuga 40-60Limn40Maz 50-150Meln 35-40Naranjos 20-100Papas 30-50Pepino 100-300Remolacha 60-80Soya 50-150Sorgo60-130Tabaco temprano 30-80Tabaco tardo80-250Trbol30-60Trigo80-150Trigo (maduracin) 300-400Vid40-100Zanahoria 55-65 124. Ventajas:Muy rpido para la medicin del Pot. mtrico del suelo in situBajo costoFciles de instalar y mantenerNo estn influidos por el contenido de sales del agua del sueloDesventajas:No mide directamente el contenido de agua del sueloLa relacin tensin v/s humedad difiere para cada tipo de sueloNo funcionan bien en suelos muy secos de texturas extremasEn su instalacin se disturba el suelo 125. Tensin indirectaEnerga de calentamiento resistencia elctrica esuna funcin de la humedadSe obtiene la tensin de cada bloque, luego latensin del suelo y finalmente la humedaEs decir: tensin con que el agua estretenida en el sueloBloques porosos pueden ser:- Yeso (ms comn),- Nylon,- Fibra de vidrio 126. Poseen un par de electrodos unidos un medidor de conductividad elctricaMide las variaciones en el contenido de agua de los bloquesmediante la tensin relativa de la solucin del suelo. 127. Bloques de yeso del tipo WatermarkConsiste: En dos electrodos envueltos en una matrizde yesoLa matriz est rodeada por una membranasinttica que evita: deterioros proteccin contra la salinidadPara una buena medicin, deben serinstalados en el bulbo hmedo y en lazona de las races 128. Se ubican a distintasprofundidades y en distintoN dependiendo de lanecesidad rango de accin: de 0 a 200 cb 129. US$ 250-260 lectorUS$ 25-30 bloque 130. A. Acevedo (2007)Watermark 131. Ventajas:Permite realizar continuas medidas de la tensin de agua en el sueloBajo costoDesventajas:No miden directamente el contenido de agua del suelo, sino el potencial mtricoCalibracin individual de cada bloqueRequiere instalacin cuidadosa en terreno, numerosas repeticiones y mantenimientoperidicoNo adecuado en suelos de textura gruesaBaja durabilidad (1-2 aos) 132. Mtodo que mide la cte. dielctrica decualquier medioCada material puro tiene una cte.dielctrica, K (vara entre 1 y 80)K (H2O pura) = 80K (aire) = 1Una mezcla de materiales tiene unacte. dielctrica aparente, KaAs valores de Ka para la fase slida desuelos minerales 3.9 y suelos orgnicos 5.0Fuente (CITRA) 133. K (H20) es tan alta en relacin a los otroscomponentes del suelo, que es sta la que determinala KaPor eso, es posible determinar el contenido deagua en el suelo, mediante la KaTDR transmite un pulso electromagntico a lo largo deun par de varillas de acero inoxidable (de 15 a 70 cm)(hasta 3 m ahora)El TDR mide el tiempo que demora el pulso en viajardesde el inicio de una gua de longitud conocida 134. Topp et al. (1980) propusieron una relacin emprica que permite calcular el contenido volumtrico de agua del suelo (m3/m3), en funcin de la Ka con un TDR: 5.0 *102 2.92 *102 * Ka 5.5 *104 * Ka 2 4.3 *106 * Ka 3 En general da buenos resultados en cualquier tipo de suelo. No obstante, se recomienda que los datos obtenidos con esta relacin se validen con medidas de tipo gravimtrico 135. Fuente (CITRA) 136. Fuente (CITRA) 137. Fuente (CITRA) 138. TDR Minitrase 139. Ventajas: Fcil de instalarNo es destructivoEl resultado de la medicin se obtiene en forma inmediataPermite realizar muchas lecturas simultneas en el mismo punto de medicinMide directamente el contenido volumtrico de agua del sueloDesventajas:Alto costo (US$ 7.000-10.000)Requiere buen contacto entre el suelo y las varillas de aceroPresenta problemas en suelos con alto contenido de sal y MO, suelos de texturaarenosa (> 50%)No apto en suelos pedregosos 140. Determina el porcentaje de humedad volumtrica del suelo, a travs de lamedicin de la constante dielctrica aparente (Ka) 141. Mediciones de humedad de suelo en superficie y en profundidad 142. Esta compuesto bsicamente por tres secciones:1.-) Unidad controladora: guarda las mediciones dehumedad y transmite los datos al computador. 2.-) Sonda sensor que mide el contenido de humedad de los materiales. 3.-) Tubo de Acceso: permite introducir la sonda al interior del tubo de PVC 143. -Utiliza la capacitanciaparamedir lahumedad del suelo.- Alrededor de cada sensor se crea un campoelctrico de alta frecuencia- La frecuencia medida por el equipo esta enfuncin del contenido de agua en el suelo- Cada sonda puede estar compuesta devariossensores colocadosa distintasprofundidades dentro de un tubo de PVC- La sonda opera a una frecuencia de 150MHz- El medio circundante (suelo tubo)responden por oscilaciones a similaresfrecuencias, pero algo de esta energa esretenida en el suelo, por lo que la frecuenciaes reducida 144. C PROBE- La sonda mide estos cambios de frecuencia,el cual aumenta con el contenido de aguaen el suelo, debido al efecto del agua enlas propiedades elctricas del suelo-Capacitancia: es una funcin lineal de la cte.dieltrica (C = K)-La cte. dielctrica puede ser predecida comouna funcin del contenido volmetrico deagua en el suelo, para un amplio rango desuelo y frecuencias a travs de la siguienteecuacin: donde: Ka = cte. dieltrica aparente = contenido de humedad volumtrico del suelo (%) 145. Instalacin del equipo- Localizar el sitio donde se realizarn las mediciones ydeterminar el mximo de profundidad a medir.- Obtener la seccin de PVC donde ser introducida lasonda.- Colocar el barreno en posicin vertical y remover elsuelo hasta la profundidad deseada.-Colocar el tubo de PVC en el orificio y luego utilizar unmartillo para ayudar a introducir el tubo dentro del suelo- Se debe evitar la formacin de bolsas de aire alrededorde la sonda y la compactacin del suelo 146. C - PROBEDIVINERFuente (Ferreyra y Sells 2001)Fuente (CITRA) 147. FDRC - PROBEFuente (Ferreyra y Sells 2001) 148. Fuente (Ferreyra y Sells 2001) Ejemplo de lecturas de humedad de suelo con un FDR 149. Fuente (CITRA)C-probe conectado a una Estacin meteorolgica automticapara la recepcin de datos 150. Fuente (Wheatcroft, 2000) 151. Ventajas- Permite colocar sensores a distintas profundidades en el mismo tubo de acceso-Permite mediciones a todas las profundidades-Permite realizar medidas continuas del contenido de agua en el sueloDesventajas- La instalacin no es fcil, ya que es crtico mantener un buen contacto entre el tubo dePVC y el suelo-Alto costo (US$ 4000)-Baja precisin en suelos de textura fina 152. - Instrumento basado en la propiedad delhidrgeno (H+) de reducir la velocidad de losneutrones rpidos emitidos por una fuenteradiactiva, transformndolos en neutrones lentos.- Los componentes del suelo, salvo el boro y loscloruros, tienen un poder atenuador (capacidadde frenar) muy inferior al H+- La cantidad de neutrones lentos permiteconocer la cantidad de hidrgeno y enconsecuencia el contenido de humedad del suelo 153. -El Aspersor emite neutrones de alta energa-Cuando ellos encuentran cosas con masa deneutrones similar (p.e. hidrgeno) ellos pierdenenerga-La cantidad de neutrones lentos que vuelven alneutrmetro tienen relacin de humedad- Si son detectados muchos neutrones que hanchocado con ncleos de H+, entonces el sueloposee un alto contenido de humedad- La sonda lleva una fuente de neutrones rpidosde alta energa y un contador de neutroneslentos. Al introducir la sonda a distintasprofundidades en el tubo, se puede medir lahumedad en los distintos perfiles. 154. - El aparato consta de una sonda que se introduce en untubo de acceso colocado permanentemente en el suelo(aluminio, fierro galvanizado, cobre, etc. excepto aquellosmateriales que provocan absorcin de los protones, comoes el caso de los tubos de PVC)- Es extremadamente importante que el tubo de accesoquede en ntimo contacto con el suelo, por lo cualgeneralmente su instalacin se hace a presin, retirandocon un barreno el suelo que queda en el interior (hasta laprofundidad deseada)-La zona de influencia de un Aspersor es infinita, pero enla prctica es limitada. Existe una zona dentro de la cualocurre el 90-95% de las interacciones de los neutronesdetectados 155. Ventajas - Rpido y exacto - Permite sucesivas mediciones en el mismo punto - Permite medir humedad a gran profundidadDesventajas- Instrumento radioactivo, requiere precauciones especiales en su manejo yalmacenamiento- Alto costo ( US$ 5.000)- Necesita instalar tubos en terreno- Necesita calibracin por tipo de suelo (calibracin afectada por cambios en elcontenido de materia orgnica del suelo) 156. Cuidado con pensar que hay una tecnologa que es la mejor !!-El precio no es un buen indicador de calidad ni aplicabilidad- Para una buena seleccin tenga en cuenta: Las caractersticas del suelo (materia orgnica, textura, variabilidad, etc)ObjetivosUsuariosPresupuesto 157. (1) Medicin del contenido de agua en el suelo(2) Medicin del estado hdrico de la planta(3) Medicin de parmetros climticos 158. Medicin del estado hdrico del cultivo Fundamento: planta integra condiciones de suelo y clima 159. Vapor de aguaCO2Agua 160. Fuente (Ferreyra y Sells 2001)Medicin del Potencial hdrico de la planta 161. Existen 2 formas de medir el potencial hdrico a nivelde hojas:En hojas que transpiran (descubiertas)Potencial hdrico foliarEn hojas que no transpiran (cubiertas)Potencial hdrico xilemtico 162. El agua se mueve dentro de la planta a travs delxilema, que lleva el agua desde las races a las hojas.Estos sensores miden la tensin a la que est sometida elagua en el xilema potencial hdrico de xilema (x)-Bajoscontenidosde Aumenta la tensinhumedad en el suelo-Alta demanda atmosfrica= disminuye x 163. Fuente: G. Sells 164. Expresa el estado energtico o fuerza de retencin del agua en la plantaFuente (CITRA) Fuente (CITRA) 165. Potencial hdrico de la hoja Potencial hdrico del xilema 166. Cubrimiento de la hoja con bolsa plstica y aluminio Fuente (CITRA)Fuente (CITRA)Objetivo: evitar la transpiracin y equilibrar el potencial de lahoja con el de la rama 167. Variacin del potencial xilemtico a medioda (13:00 14:00) enfuncin del tiempo de cubrimiento de las hojas antes de la medicinFuente: (Sells y Ferreyra, 2003) 168. Corte del pecoloFuente (CITRA)Hoja es colocada en la cmara Fuente (CITRA) 169. La lectura comienza cuando se da el paso delgas al interior de la cmara Fuente (CITRA) Fuente (CITRA) 170. Fuente (CITRA) 171. Bomba Scholander Potencial hdrico del xilema (x)Fuente (CITRA) 172. Fuente (CITRA) 173. Fuente (CITRA) Ver video 1 Ver video 2 174. Fuente (CITRA) 175. Potencial hdrico del xilema (x) Indica la capacidad de la planta de conducir el agua delsuelo a la atmsfera Ms estable, no hay diferencias en mediciones segn laposicin de la hoja en el brote o en hojas sombreadas oexpuestas al sol Puede ser utilizado para decidir el momento de aplicar elprimer riego y el intervalo entre riegos (frecuencia) No entrega informacin sobre la cantidad de agua a aplicaren cada riego En frutales y vides (mesa, vinferas), mejores correlaciones con:conductancia estomtica, fotosntesis, transpiracin, peso defrutos, rendimiento, antocianas y fenoles en bayas (vino) Medicin al medioda 176. ( 1 Mpa = 10 bar ) 177. Mediciones de potencial hdrico de xilema con bomba Scholander. Cuartel Cabernet S. San Clemente, VII regin.0.027-Dec-05 3-Jan-067-Feb-06 14-Feb-06 21-Feb-06 28-Feb-06ar-06ar-06ar-06ar-0610-Jan-0617-Jan-0624-Jan-0631-Jan-064-Apr-06 11-Apr-06-0.2 7-M14-M21-M28-M-0.4-0.6Pot.Xil (MPa)-0.8-1.0-1.2-1.4-1.6-1.8 FechasFuente (CITRA) 178. Mediciones de potencial hdrico de xilema con bomba Scholander. Cuartel deOlivos. Pencahue, VII regin.md T0T1T2 T3 T4 T5 -1,00 endurecim ientocarozo -1,70Potencial Xilema (MPa) -2,40 -3,10 -3,80 7-dic 20-dic 27-dic 3-ene 10-ene 17-ene 24-ene 31-ene 7-feb21-feb 28-feb 7-mar 14-mar 20-mar 27-abrFuente (CITRA) 179. Valores umbrales del x para el crecimiento vegetativoy rendimiento en vias (Cabernet S., Pencahue, VII regin)Cercano a Pinta cosecha Efecto observadox-1 MPa -1 MPa Mayor crecimiento vegetativo y rendimientox1,18 a 1,29 MPa-1,5 MPa Menor crecimiento vegetativo y rendimientoFuente (Duarte, 2003) 180. Valores umbrales del x para la composicin de bayasCercano aPintacosecha Efecto observado - Mayor dimetro de bayas, acidezx-1 MPa -1 MPa - Menor relacin C/P, Fenoles, antocianas, SS Menor potencial enolgico - Menor dimetro de bayas, acidezx 1,18 a 1,29 MPa-1,22 a -1,5 MPa - Mayor relacin C/P, Fenoles, antocianas, SS Mayor potencial enolgicoFuente (Duarte, 2003) 181. Valores umbrales del x para la calidad de vino(Cabernet S., Pencahue, VII regin) Cercano aPinta cosechaEfecto observadox -1 MPa -1 MPa Menor calidad de vinox 1,18 a 1,29 MPa -1,22 a-1,5 MPa Mayor calidad de vino Mejor precio botellaFuente (Duarte, 2003) 182. Ventajas: Medida del grado de deshidratacin de la planta Integra el efecto del ambiente de la planta (suelo-clima) Indicador del flujo del agua Lecturas se correlacionan con los procesos metablicos Desventajas: Mediciones presentan grandesvariacionesdurante el da(interpretacin de los datos) Demandan tiempo Requiere personal calificado 183. La base de estos sensores es aplicar una fuente de calor constante en la corriente de saviabruta o en su proximidadLa temperatura en esta fuente y la prdida de calor variar segn la importancia del flujode savia, lo cual es una medida directa de la TranspiracinEstos sensores miden la cantidad de calor transportado por la savia en tiempo real (cc/h L/h)Al aumentar el flujo de savia aumenta la transpiracin 184. Sap - flowMtodo del pulso de calor 185. Fuente (CITRA) 186. Fuente (CITRA) 187. Fuente (CITRA) 188. Flujo (cm3 h-1) 0 2040 60 80 100 120 140 160 18000:00:00Fuente (CITRA)06:00:0012:00:0018:00:0000:00:0006:00:0012:00:0018:00:00En buenas condiciones hdricas: H2O transpirada = H2O absorvida00:00:0006:00:0012:00:00 Hora del dia18:00:0000:00:0006:00:0012:00:0018:00:0000:00:0006:00:0012:00:00T3T2T1 189. Sap flow: Mtodo del balance de calor 190. Ventajas Medida directa de la transpiracin Medidas continuas y en tiempo real Desventajas Alto costo Demanda atmosfrica influye en tasa de transpiracin, por lo tanto, para subuen uso es necesario contar con informacin climtica Entregan slo una aproximacin sobre la frecuencia de riego 191. Principio fsico: cualquier superficie que estevaporando agua a una velocidad alta, estarms fra que una superficie similar que evaporaagua ms lentamente.En buenas condiciones hdricas: Abundante transpiracin = T hojaT hoja < T aire 192. Hoja TranspirandoAtmsferaVapor de agua HOJAAgua 193. Transpiracin = T hoja T hoja > T aireIndice de Estrs DiarioIED = ( Tc - Ta )IED (-) o cercano a cero en plantas que no sufren estrs hdrico IED (+)cuando exista algn grado de estrs 194. Pistola infrarrojo 195. Sensor infrarrojoFuente (CITRA) 196. Ventajas Mediciones a distanciaDesventajas Requiere das soleados para medir y a la misma hora Problemas de sensibilidad en climas hmedos 197. Estos sensores miden microvariaciones del dimetro de tallos,frutos y tronco Dendrmetros Da : transpiracin mxima reduccin o contraccinNoche : hidratacin de rganos expansin de rganos 198. Frutos Tallos Troncos 199. Fuente (CITRA) 200. Dendrmetro envides vinferasFuente (CITRA) 201. Fuente (Sells y Ferreyra, 2001)Crecimiento del tronco de vides cv Crimson Seedless, regadas condiferentes cantidades de agua 202. Mediciones deldendrmetro pueden ser enviadas va telemetraFuente (CITRA) Fuente (CITRA) 203. Fuente:(Gardiazbal, 2004)(Sells y Ferreyra, 2003) 204. Ventajas Mediciones no destructivas de plantas Informacin continua y en tiempo realDesventajas Para cada especie y estado de desarrollo hay que identificar el componente asociadoal crecimiento del rgano y el componente asociado a la prdida de aguaDficit de oxgeno, niveles trmicos inadecuados y salinidad muestran contraccionesdiurnas similares a las asociadas a una falta de aguaAlto costo (US$ 700-800)Requiere personal especializado 205. Medicin de variables climticas 206. Temperatura - Humedad relativa - Radiacin solarVelocidad del viento - PrecipitacionesExpresiones matemticas Consumo de agua del cultivoET real = ETr * Kc 207. Evapotranspiracin de referenciaClimaETrETreal ETr * Kc 208. Estacin MeteorolgicaAutomtica Bandeja Evaporacin Clase AEn condiciones de referencia (sobre pasto) 209. CONCLUSIONES 210. CONCLUSIONESEn el caso de los instrumentos que miden humedad de suelo esimportante considerar adems el tipo de suelo (variabilidad espacial), ladistribucin y profundidad de races En el caso de las tcnicas que miden el estado hdrico del cultivo elegiruna(s) planta(s) representativa(s) del sector a regar Cmo elegir un buen instrumento? No existe una tcnica mejor que otra, sino que una que se adapta mejora una determinada condicin (objetivo: cientfico, productivo, otros) Slo humedad de suelo??.....se recomienda utilizar ms de una tcnicapara programar los riegos 211. CONCLUSIONESCmo elegir un buen instrumento?Dinero dispuesto a gastar por el(los) instrumento(s)Tiempo destinado para aprender a usarlos (softwares, configuracin, programacin, etc)Interpretacin y uso de los datos registrados