gestión del riego en arándano y uso de tecnología de sensores de humedad de...
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Autor: Rodrigo Ferreyra M.S , Morph2o Latinoamerica
Gestión del riego en arándano y uso de tecnología
de sensores de humedad de suelo
24 de agosto, 2016
FUNCIONES DE LA RAÍZ :
Anclaje
Absorción de agua y nutrientes
Producción de hormonas
Acumulación de reservas, tales como almidón
(carbohidratos), amoninoacidos
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
3) FACTORES QUE AFECTAN EL DESARROLLO DE LAS
RAÍCES
DESARROLLO Y
CRECIMIENTO DE LAS
RAÍCES Y DE LAS PLANTAS
Disponibilidad
de agua
Resistencia
MecánicaAireación Temperatura
15 a 25°CSalinidad Ajuste
de carga
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Cuando la resistencia a la penetración es > 1000
kPa o 150 PSI se dificultaba el desarrollo de las
raíces
3.1 Resistencia Mecánica - Raíces
Resistencia del suelo
Penetr
ació
n d
e r
aíc
es
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Efecto del subsolado pre-plantación
Resistencia Mecanica (Mpa)
Profundidad (cm) Antes de la labor Despues de la labor
10 1,417 1,054
30 1,592 1,087
50 1,635 1,087
70 1,515 1,005
90 1,607 1,325Selles y Ferreyra 2000
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
ψs
ψa
aresistenci
asT
• AGUA EN EL SUELO Y SALES
• DEMANDA ATMOSFÉRICA
• RESISTENCIA SUELO _ RAIZ
T
R
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
ψ -500 bares
Atmosfera
ψ -15 a-30 bares
Hoja
ψ -3 a -20 bares
suelo
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
TRANSPIRACIÓN
FOTOSINTESIS
Control
térmico
Absorción
nutrición
Fuerza mecánica
que promueve el
crecimiento de las
células y tejidos
base a sensores en arándanos
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
ψ -500 bares
Atmosfera
ψ -15 a-30 bares
Hoja
ψ -3 a -20 bares
suelo
Funciones evapotranspiración
• Regulación temperatura• Generar sustratos para fotosíntesis
• Fotosíntesis ligada a evapotranspiración
PO
RC
EN
TA
JE
DE
CR
EC
IMIE
NT
O
100
50
0
HUMEDAD DEL SUELO
HUMEDAD
ADECUADA
CIERRE DE ESTOMASAIREACIÓN
DEFICIENTE
CCURPMP
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Hipoxia
Alteración de partición y síntesis de Carbohidratos
Asimilación CO2
Alteraciones hídricas
Transpiración y conductancia estomática
Alteración de Procesos
metabólicos
CH, proteínas, Ác. Orgánicos, lípidos
Cambios hormonales
ABA, ACC
CK,
Efectos fisiológicos Alteración de absorción de
minerales
(N, K,
Mn)
Respuestas ante estrés por deficiencia de O2 en el suelo.
Koslowski (1997), Hsu et al. (1999) Liao y Lin (2001), Jackson (2002).
* Muerte raíces
* Micorrizas
* Metabolismo radical
* Conductividad hidráulica
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
3.2 Aireación – oxigeno - Raíces
26,6%
0
20
10
30
40
50
18,6% 15,7%12,2%
7,7%
F arenoso Franco F Limoso F arcilloso Arcilloso
Poro
sid
ad %
Macroporos
Microporos
Arandanos > 30% de Macroporos
Mazzard F/12 y Gisela 6 -- Mas sensibles
MaxMa 14 y Cab 6P ---- Mas resistentes
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
En el sur de Chile las plantaciones de arándano están ubicadas principalmente en
suelos de orígen volcánico macroporosidades entre los 30 a 45%. En la zona
central los arándanos se plantan en suelo con densidades aparentes entre 1,3 a 1,5
g/cm3 y con macroporosidad baja del orden del 15% a 20% y pH entre 6,5 y 8
• EFECTO DE LA COMPACTACION EN LA MACROPOROSIDAD
> 30% arándano
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Arandano desarrollado en suelo de diferente Macroporosidad
Trabajos realizados por Soto 1993 en arándano ojo de conejo var. Beckyblue.. Sustratos con macroporosidades
inferiores al 45% afectan el crecimiento de las plantas y el desarrollo radicular.
15% Macro P30% Macro P
Figura 2 Efecto de la macroporosidad en el crecimiento del arándano
ojo de conejo var. Beckyblue (Soto 1993)
20
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0 5 10 15 20
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(%
)7
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%)
Alta humedad Baja humedadSerie4 Serie3
¿EFECTO DEL RIEGO EN LA AIREACIÓN?
40% Agotamiento de HA
CdC
Suelo Franco Arcilloso; Porosidad Total = 45%
Días
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
AIRE H20 HCO3-
CO2Respiración Raíces
O2
INMOVILIZACION
FIERRO
Riego
excesivo
INFLUENCIA DEL EXCESO DE HUMEDAD
EN EL SUELO EN LA CLOROSIS FÉRRICA
Otro problema relacionado con la falta de aireación del suelo es la clorosis férrica en suelos con alto contenido de
CaCO3 y/o pH alto y que puede ser agravado por un deficiente manejo y aireación en el suelo (Wallihan al del et.,
1968). Bajo condiciones de alto contenido de agua en el suelo, el aire es desplazado de los espacios porosos,
incrementándose la concentración de CO2 incrementando del HCO3- que produce una inmovilización de Fe y
clorosis férrica (Zude-Sasse y Schaffer, 2000). (Foto 2)
Desarrollo de las raíces del arándano ojo de conejo, sin mulch Spiers 1986
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Desarrollo de las raíces del arándano ojo de conejo con mulch, Spiers 1986
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
• el volumen de suelo a mojar del área de plantación, en el arándano debe fluctuar entre un 40 a 70% si el suelo donde se plantara el arándano tiene baja macroporosidad (suelo pesado) debemos intentar mojar un volumen cercano al máximo (70%).
• Con microaspersión, microjet o doble hilera de goteo podemos mojar en la mayoría de los casos un volumen cercano a 70%. Con una línea de goteros por hilera de plantación el volumen de suelo que se moja es de alrededor de un 40%.
• En resumen en suelos pesados con baja macroporosidad, sobre todo en la zona centro – sur donde las precipitaciones son bajas, si instalamos goteo, debemos utilizar doble línea de riego por hilera de plantación.
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Figura 7 Efecto del riego por microjet y goteo (una línea con goteros a 50 cm) en la producción del arándano). Generados a partir de información presentada Holzapfel E. 2003 Seminario Producción Moderna de
Arándonos.
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 2000 4000 6000 8000 10000
Agua aplicada (m3/ha)
Ren
dim
ien
to (
Kg
/ha)
Microjet goteo
•En trabajos realizados Holzapfel 2003 se observa que cuando se riega por microjet se obtiene
una mayor producción que cuando se utilizo una línea de riego con goteros a 50 cm (Figura 7).
Es posible que esta diferencia se deba en parte al mayor volumen de suelo que moja el microjet
y a problemas de aireación en el suelo, ya que el microjet se regó cada dos días y el goteo en
forma diaria.
Respuesta del aumento de área de suelo
mojada sobre el desarrollo de raíces y
la producción en vid thompson seedless
1450
1550
1650
1750
1850
1950
2050
2150
450 550 650 750
Nº de raíces finas/m2
Ren
dim
ien
to (
caja
s/h
a)
Fuente INIA, proyecto CNR – ODEPA
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
CLIMA
LLUVIA
(mm)
RIEGO
(mm/h)
ETc = ETo x Kc
(mm/día)Transpiración
Evaporación
4) MANEJO DEL RIEGO
AFA = (CdC – PmP) / 100 x H x PSM x P (mm)SUELO
P = 0,5Textura ADT cm agua/cm suelo H cm PSM P AFA mm
F Arenoso 0,1 80 0,4 0,4 13
Franco 0,14 80 0,4 0,4 18
F Arcilloso 0,14 80 0,4 0,4 18
F Limoso 0,19 80 0,4 0,4 24
Arcilloso 0,12 80 0,4 0,4 15
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
En la figura 10 se presenta los coeficientes de cultivos propuesto para arándano por
Wather Conservation Factsheet British Columbia Ministery of Agriculture, Food and
Fisheries 2001.
Wather Conservation Factsheet British Columbia Ministery of Agriculture, Food and Fisheries 2001
Figura 10. Coeficiente de cultivo del arándano
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Talca Meses Eto mm/día Kc Etc mm/dia Efa Nb l/m2/día Nb l/arbol/día Nb (m3/ha)
Etc L/m2dia
Sep 2,2 0,40 0,9 0,9 1,0 2,9 290
Oct 3,6 0,85 3,0 0,9 3,4 10,2 1015
Nov 5,0 1,00 5,0 0,9 5,5 16,6 1664
Dic 6,0 1,00 6,0 0,9 6,7 20,1 2008
Ene 6,4 0,85 5,4 0,9 6,0 18,1 1813
Feb 6,5 0,76 4,9 0,9 5,4 16,3 1635
Mar 5,0 0,76 3,8 0,9 4,2 12,6 1264
Abr 3,6 0,76 2,7 0,9 3,0 9,1 908
Total 10598
Q = 0.78 l/s/ha
Requerimientos hídricos
Arandano 3 x 1 m
CLIMA
LLUVIA
(mm)
ETc = ETo x Kc
(mm/día)
Transpiración
Evaporación
ETo
(mm/dia)
SUELO
Ajuste Kc, PFrecuencia entre riego
Tiempo de riego
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
• Cuantificar variabilidad espacial: Mapeo de suelo
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
• Cuantificar variabilidad espacial: Mapa de vigor/NDVI
Drainage Plant Uptake - Readily Available Water
Day-time
Crop Water Usage
Night-time
Crop Water Usage
Unavailable Soil Moisture
Riego
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Drainage Plant Uptake - Readily Available Water
Day-time
Crop Water Usage
Night-time
Crop Water Usage
Unavailable Soil Moisture
Riego
CDC
Reposición
Mayor punto oxigenaciónPMP
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
27 ene201000:00
29 ene201012:00
1 feb201000:00
3 feb201012:00
6 feb201000:00
8 feb201012:00
11 feb201000:00
13 feb201012:00
16 feb201000:00
18 feb201012:00
21 feb201000:00
23 feb201012:00
20,0
25,0
30,0
Vo
lum
etr
ic W
ate
r C
on
ten
t (%
)
20 40 60
Drenaje
C. De campo
Actividad
transpiratoria
alta.
Poco stress
noche
dia
Stress hidrico
PMP
60 cm40 cm20 cm
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
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31 mar201018:13
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%)
20 40 60
Capacidad de campo
Punto reposición ideal
Riego (40% HD)Zona de estrés hidrico moderado
Zona de estrés hidrico severo
Zona stress falta de O2
Punto de marchitez
Permanente
Drenaje
C. De campo
Actividad
transpiratoria
alta.
Poco stress
noche
dia
Stress hidrico
zona manejo de
stress controlado
PMP
60 cm40 cm20 cm
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
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lan
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Capacidad de campo
Punto reposición ideal
Riego (40% HD)
OxigenacionZona de estrés hidrico moderado
Zona de estrés hidrico severo
Zona stress falta de O2
Punto de marchitez
Permanente
Drenaje
C. De campo
Actividad
transpiratoria
alta.
Poco stress
noche
dia
Stress hidricoFrecuencia de riego adecuada
Frecuencia de riego mal dimensionada
Falta de oxigeno , mal despeño productivo
zona manejo de
stress controlado
PMP
60 cm40 cm20 cm
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18 ene201001:06
1 feb201014:07
16 feb201003:09
2 mar201016:10
17 mar201005:12
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%)
20 40 60
Capacidad de campo
Punto reposición ideal
Riego (40% HD)
OxigenacionZona de estrés hidrico moderado
Zona de estrés hidrico severo
Zona stress falta de O2
Punto de marchitez
Permanente
Frecuencia de riego adecuada
Frecuencia de riego mal dimensionada
Falta de oxigeno , mal despeño productivo
zona manejo de
stress controlado
60 cm40 cm20 cm
Rendim
iento
(%
)
≈50% HaPunto Marchitez
Capacidad de
campo
Punto reposición
Ejemplo de ajuste de un programa de riego a través del uso de sensores de humedad continuos (FDR).
Línea verde agua disponible para las planta a los 20 cm profundidad, rojo a los 40 cm profundidad y
azul a los 60 cm profundidad. Entre 100 y 60% es el agua útil, la que corresponde al 40% de
agotamiento del agua disponible para las plantas.
AWD = AFA
AD
T
Ajuste de frecuencia en suelo de baja aireación
4,1 CONTROL Y AJUSTE DEL MANEJO DEL RIEGO
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
slope change
En este caso se observa que se riegan cuando se ha agotado casi un 70% del ADT. Verde variaciones de
humedad, agua disponible total (ADT) a los 20 cm, Rojo a los 40 cm y azul a los 70 cm. ADT = 100% es
Capacidad de campo y 0% es punto de marchitez permanente. (Huerto zona central de Chile)
Ajuste de frecuencia en suelos de baja retención
Cerezo P = 0,5
AD
T
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
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Pla
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ab
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ate
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%)
0,0
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4,0
6,0
8,0
10,0
Rain
Gau
ge V
olu
me (
Lit
ers)
10 Cm Hum. 30 Cm Hum 50 Cm Hum. 80 Cm Hum. Volum agua
Baja actividad de raices con altos contenidos de humedad
Poco Oxigeno
Riego corto considerando el bajo nivel de la humedad
En profundidad (6 horas)
Riego largo adecuado (24 horas)
Suelos pesados
Drenaje limitado
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
22 nov200917:59
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11 dic200923:59
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%)
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8,0
10,0
Rain
Gau
ge V
olu
me (
Lit
ers)
10 Cm Hum. 30 Cm Hum 50 Cm Hum. 80 Cm Hum. Volum agua
Baja actividad de raices con altos contenidos de humedad
Poco Oxigeno
Suelos pesados
Drenaje limitado
7 dias
FR
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
•Suelos livianos
1,8 l/h
9 ene201012:00
12 ene201000:00
14 ene201012:00
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29 ene201012:00
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6 feb201000:00
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°C
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Ele
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dS
/m)
20CM - PAW
20CM - ºC
20CM - EC
40CM - PAW
40CM - ºC
40CM - EC
80CM - PAW
80CM - ºC
80CM - EC
2 dias
FRTR 6 horas
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
•Registrador volumétrico emisor de riego
11 feb201000:00
13 feb201012:00
16 feb201000:00
18 feb201012:00
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28 feb201012:00
3 mar201000:00
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10 mar201012:00
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ate
r (%
)
25,0
30,0
35,0
40,0
Tem
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(°C
)
0,00
1,00
2,00
3,00
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Lit
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)
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15,0
20,0
Ele
ctr
ical
Co
nd
ucti
vit
y (
dS
/m)
20CM - PAW
20CM - ºC (Off)
20CM - EC (Off)
40CM - PAW
40CM - ºC (Off)
40CM - EC (Off)
80CM - PAW
80CM - ºC (Off)
80CM - EC (Off)
PLu
8 horas
Comienzo 8am- termino 16pm
1,8 l/h
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Riego corto
60 cm
Permiten observar: Las variaciones de la humedad en el suelo y la actividad radicular
40 cm
Riego Largo
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
20 cm
50 cm
Permiten observar: Las variaciones de la humedad en el suelo y la actividad radicular
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Naltahua Región metropolitana Suelo franco arcilloso precipitación 300 mm)
Riego
LluviaLluvia
Lluvia
Lluvia
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Cabildo, Chile ( precipitación 200 mm)
Riego Riego RiegoRiego Riego
Riego RiegoLluvia
Lluvia
Lluvia
Lluvia
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Déficit hídrico en post cosecha en Cerezo que afectaron la cuaja de la temporada siguiente
Estimación de cosecha
Est. Rend 1000 Kg/ha Bing
Est. Rend 8000 Kg/ha Bing
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
División
celular
Días después de floración
Desarrollo
semillaElongación
celular
Rabiteye > Highbrush
• RIEGO DEFICITARIO EN POSCOSECHA EFECTO SOBRE RESERVAS
Y CUAJA
Marsall et al, 2009
Cuaja
concentración de almidón de raíz de invierno
concentr
ació
n d
e a
lmid
ón d
e r
aíz
de invie
rno
Sin
medio
Severo
Déficit hídrico
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
1) FERTIRRIGACIONCLAVES EN FERTIRRIEGO
• Realizar la dosificación de fertilizantes de acuerdo a las necesidades de la planta para no producir daño al cultivo.
• Usar productos solubles para evitar que precipiten y minimizar las obturaciones en los sistemas de riego. Preocuparse de la solubilidad de cada fertilizante.
• Los fertilizantes que se usen en una misma solución deben ser compatibles entre sí. Es decir que no produzcan precipitados en el equipo de riego al mezclar los diferentes productos.
• Mantener el equipo con una buena uniformidad de descarga de los emisores.
La mayoría de los inconvenientes asociados a la fertirrigación no se deben al método en sí, sino a un manejo incorrecto de los fertilizantes
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
La mayoría de los inconvenientes asociados a la fertirrigación no se deben al método en sí, sino a un manejo incorrecto de los fertilizantes
• Realizar la dosificación de fertilizantes de acuerdo a las necesidades de la planta para no producir daño al cultivo.
• Usar productos solubles para evitar que precipiten y minimizar las obturaciones en los sistemas de riego. Preocuparse de la solubilidad de cada fertilizante.
• Los fertilizantes que se usen en una misma solución deben ser compatibles entre sí. Es decir que no produzcan precipitados en el equipo de riego al mezclar los diferentes productos.
• Mantener el equipo con una buena uniformidad de descarga de los emisores.
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
Al preparar soluciones fertilizantes para fertirriego, debe tomarse en cuenta las solubilidades de los
diferentes fertilizantes
precipitados:
Nitrato de calcio con sulfatos = formación de CaSO4 precipitado (yeso)
Ca(NO3)2 + (NH4)2SO4 CaSO4 + …..
Nitrato de calcio con fosfatos = formación de precipitado de fosfato de Ca
Ca(NO3)2 + NH4H2PO4 CaHPO4 + …..
Magnesio con fosfato di- o mono- amónico = formación de precipitado de fosfato de Mg
Mg(NO3)2 + NH4H2PO4 MgHPO4 + …..
Sulfato de amonio con KCl o KNO3: formación de precipitado K2SO4
SO4(NH4)2 + KCl or KNO3 K2SO4+ …..
Fósforo con hierro = formación de precipitados de fosfatos férricos
1.1 COMPATIBILIDAD
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
SI: Productos 100% compatibles en el estanque de disolución. NO: Productos que nunca deben mezclarse en el estanque de disolución P:
Productos que deben mezclarse con precaución, seguir el siguiente orden: 1ª agua, 2ª nutriente de especialidad y 3ª ácido. A: Al mezclarse en
el estanque de disolución, asegurarse que el pH de la mezcla nunca baje de 4. L: Al mezclar estos productos con algún Ultrasol™, respetar la
siguiente proporción: 30 kg de Ultrasol™ por 1 kg de otro nutriente de especialidad.
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
INTERACCION ENTRE LOS FERTILIZANTES (COMPATIBILIDAD)
Gestión del riego en base a sensores en arándanos
1,4 dS/m
2,5 dS/m
Contenido de sales (g/l) = 0,64 x CE (mmhos/cm o dS/m)
La urea no afecta la CE
DOSIFICACIÓN DE FERTILIZANTES
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