¿Cómo se mide la humedad del suelo para la gestión del agua de riego?

¿Cómo se mide la humedad del suelo para la gestión del agua de riego?

En la gestión del agua de riego, el monitoreo en tiempo real de la humedad del suelo es fundamental para garantizar un riego preciso y optimizar el uso del agua. A continuación, se presentan los pasos y técnicas específicos para el monitoreo en tiempo real mediante sensores de humedad del suelo:

 1. Selección del sensor de humedad del suelo adecuado

Seleccionar el sensor de humedad del suelo adecuado es el primer paso para un monitoreo eficaz. Los tipos de sensores más comunes incluyen:

- Sensores de humedad del suelo TDR (Reflectometría de Dominio Temporal):

  - Principio: Determinar la constante dieléctrica del suelo midiendo el tiempo de propagación de una onda electromagnética a través del suelo y así calcular el contenido de humedad.

  - Fortalezas: Alta precisión, independiente del tipo de suelo, puede medir tanto la humedad como la salinidad, adecuado para entornos de suelo complejos.

  - Desventajas: alto coste del equipo, instalación y mantenimiento complicado.

- Sensor de humedad del suelo FDR (reflectometría del dominio de frecuencia):

  - Principio: Utiliza la respuesta de frecuencia para medir la constante dieléctrica del suelo y calcular indirectamente el contenido de humedad.

  - Ventajas: bajo costo, medición rápida, fácil de instalar y mantener, aplicable a una amplia gama de tipos de suelo.

  - Desventajas: la precisión puede verse afectada bajo ciertas condiciones del suelo (por ejemplo, alta salinidad), requiere calibración específica.

 2. Instalación de sensores de humedad del suelo

1. Seleccione un sitio de medición adecuado:

   - Seleccione un área adecuada de tierra de cultivo, evitando rocas y terrones duros, para garantizar que la sonda del sensor pueda insertarse sin problemas en el suelo.

   - Considerando el historial de riego y el tipo de suelo del terreno agrícola, seleccione un punto de medición representativo.

2. Instale el sensor de humedad del suelo:

   - Dependiendo del tipo de sensor (por ejemplo, tipo de inserción vertical o tipo de inserción plana), instale el sensor correctamente según las instrucciones.

   Sensor vertical: Debe insertarse verticalmente a 90 grados en el suelo a medir. No lo agite al insertarlo para evitar que la sonda se doble o se dañe.

   - Sensor de tapón plano: se utiliza para la detección de humedad del suelo en múltiples capas, el espaciado del cabezal de humedad debe estar dispuesto adecuadamente para evitar interferencias mutuas.

 3. Conexión del sistema de adquisición de datos

1. Conecte el sensor de humedad del suelo:

   - Conecte el sensor al colector de datos o al terminal portátil para garantizar una transmisión de datos estable y confiable.

   - Establecer la frecuencia y el intervalo de tiempo de recopilación de datos para satisfacer la demanda de monitoreo en tiempo real.

2. Configurar el sistema de transmisión inalámbrica:

   - Utilice tecnología inalámbrica (como 4G, Zigbee, LoRa o Wi-Fi) para transmitir datos del sensor a la unidad de control central o a la plataforma en la nube.

   - Asegúrese de que la cobertura de la red inalámbrica sea buena y que no haya retrasos en la transmisión de datos.

 4. Análisis de datos y toma de decisiones sobre riego

1. Monitoreo en tiempo real:

   - Visualizar datos de humedad del suelo en tiempo real a través de software de monitoreo o aplicación móvil.

   - Configurar una interfaz de visualización de datos para mostrar la tendencia de la humedad del suelo de forma intuitiva.

2. Análisis de datos:

   - Realizar planes de riego de acuerdo a las necesidades reales de los cultivos, condiciones del suelo, cambios climáticos y otros factores.

   - Utilizar herramientas de análisis de datos para identificar cambios anormales en la humedad del suelo y tomar medidas oportunas. 

3. Control automático del riego:

   - Integrar datos del sensor con el sistema de control de riego para realizar riego automático.

   - Cuando la humedad del suelo está por debajo de un umbral establecido, el sistema de riego se activa automáticamente o se recuerda a los agricultores que deben regar.

   - Cuando la humedad del suelo alcanza o supera el umbral establecido, el sistema de riego se detendrá automáticamente para evitar un riego excesivo. 

 5. Análisis y optimización de datos históricos

1. Seguimiento a largo plazo:

   - Recopilar datos de humedad del suelo a largo plazo y establecer una base de datos histórica.

   - Mediante el análisis de datos, identificar patrones de riego y reglas de cambio de la humedad del suelo.

2. Optimizar la estrategia de riego:

   - Optimizar las estrategias de riego combinando datos históricos y modelos de crecimiento de cultivos.

   - Reducir el desperdicio de recursos hídricos y mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos.

Aplicación del sistema de monitoreo de red de sensores de humedad del suelo en riego agrícola

La aplicación del sistema de monitoreo de la red de sensores de humedad del suelo en el riego agrícola se basa principalmente en la implementación de un gran número de pequeños nodos sensores, distribuidos en diversas zonas de cultivo, que monitorean en tiempo real la humedad, la temperatura y otros parámetros ambientales del suelo. Las características del sistema incluyen:

- Monitoreo en tiempo real: proporciona retroalimentación inmediata sobre el estado de humedad de las tierras de cultivo.

- Control remoto: A través de la red inalámbrica, los agricultores pueden monitorear el estado de las tierras de cultivo y tomar decisiones a distancia.

- Riego automatizado: se integra con el sistema de riego para iniciar o detener automáticamente el riego en función de los datos de monitoreo.

- Ahorro y eficiencia del agua: reduzca el consumo de agua mediante riego de precisión y mejore el rendimiento y la calidad de los cultivos.

- Análisis y optimización de datos: la recopilación de datos a largo plazo ayuda a analizar los patrones de riego y optimizar la gestión del agua.

 Diferencias y ventajas entre los métodos de medición de humedad del suelo TDR y FDR

 TDR (Reflectometría en el Dominio del Tiempo)

- Principio: Se envía un pulso electromagnético y se determina la constante dieléctrica del suelo midiendo el tiempo de ida y vuelta del pulso a través del suelo, calculando así el contenido de humedad.

- Ventajas:

  - Alta precisión: resultados de medición estables y confiables, independientemente del tipo de suelo.

  - Tiempo de respuesta rápido: capaz de monitorear cambios en la humedad del suelo en tiempo real.

  - Amplia gama de aplicación: aplicable a una amplia gama de tipos de suelo y condiciones de riego.

- Desventajas:

  - Alto coste del equipo: el circuito es más complicado y costoso.

  - Instalación y mantenimiento complicados: requiere calibración y mantenimiento profesional.

 FDR (Reflectometría del Dominio de la Frecuencia)

- Principio: Medición de la constante dieléctrica del suelo utilizando la respuesta de frecuencia para calcular indirectamente el contenido de humedad.

- Ventajas:

  - Menor coste: equipos relativamente sencillos y de bajo coste.

  - Velocidad de medición rápida: puede proporcionar datos de humedad del suelo rápidamente.

  - Forma de sonda flexible: se puede utilizar para mediciones de suelo a diferentes profundidades y niveles.

  - Fácil de instalar y mantener: fácil de operar, adecuado para el monitoreo de tierras agrícolas a gran escala.

- Desventajas:

  - Precisión de medición ligeramente menor: la precisión puede verse afectada en determinadas condiciones del suelo (por ejemplo, alta salinidad).

  - Calibración requerida: puede requerirse una calibración específica para diferentes condiciones del suelo.

 En resumen

Tanto el TDR como el FDR son métodos eficaces de medición de la humedad del suelo y presentan ventajas específicas para diferentes escenarios de aplicación y presupuestos. La selección debe basarse en una combinación de las condiciones del terreno agrícola, las necesidades presupuestarias y los requisitos del sistema de riego. Mediante el uso de estas tecnologías avanzadas de sensores y redes inalámbricas de sensores, se puede lograr un riego de precisión para optimizar el uso del agua y mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos.

Hoja de datos del sensor de humedad del suelo:

1. Hoja de datos del sensor de humedad y temperatura del suelo NBL-S-THR

Manual de instrucciones de los sensores de temperatura y humedad del suelo NBL-S-THR V4.0.pdf

2. Hoja de datos del sensor de CE de humedad y temperatura del suelo NBL-S-TMC

NBL-S-TMC - Sensor de conductividad de temperatura y humedad del suelo.pdf

3.  Hoja de datos del sensor de humedad y temperatura del suelo NBL-S-TM

Manual de instrucciones del sensor de temperatura y humedad del suelo NBL-S-TM 4.0.pdf

4. Sensor integrado de temperatura, humedad , conductividad y salinidad del suelo NBL-S-TMCS 

Sensor de temperatura, humedad, conductividad y salinidad del suelo NBL-S-TMCS.pdf