Evaluación y estimación de curvas de calibración de dispositivos para medir humedad de suelo

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.15517/am.2024.55384

Palabras clave:

ecuaciones de calibración, contenido volumétrico, conductividad, diferencial textural

Resumen

Introducción. Las medidas de adaptación al cambio climático requieren de la toma de decisiones informadas. Sin embargo, la agricultura de pequeña escala muestra bajas tasas de adopción de tecnologías por su costo y falta de conectividad. Objetivo. Evaluar tres prototipos de dispositivos para agricultura de pequeña escala y de bajo costo para medir humedad de suelo en diferentes texturas, determinar las respectivas ecuaciones de calibración y los efectos de conductividad eléctrica y temperatura en la medida de humedad. Materiales y métodos. Se evaluaron tres prototipos de dispositivos de medición y registro de humedad de suelo, en suelos con diferencial en contenido de arcilla/arena y conductividad eléctrica en parcelas productivas de la Universidad Zamorano, en Honduras; y Finca demostrativa en Popayán, Colombia, durante el primer trimestre de 2022. Se tomaron como referencia sensores comerciales para la comparación del desempeño de los prototipos, mediante análisis de regresión de las lecturas por hora de los sensores durante 90 días. Se recolectaron las variables de conductividad eléctrica (dS/m) y temperatura para determinar la influencia en la precisión de la lectura de humedad. Resultados. Los dispositivos de medición y registro de humedad presentaron un mejor desempeño en suelos con menor contenido de arena. La medición de los dispositivos sobrestimó entre 0,19 y 0,52 puntos porcentuales la lectura de humedad por cada grado adicional de temperatura del suelo, y que por cada dS/m adicional de conductividad eléctrica la lectura se debe ajustar entre 8 y 55 puntos porcentuales. Conclusiones. El prototipo A fue el dispositivo más exacto, mientras que el prototipo B fue el más preciso, con respecto a los sensores comerciales. Los dispositivos de humedad presentaron un mejor desempeño en suelos con menor contenido de arena. Los tres modelos evaluados obtuvieron el mejor desempeño en suelo franco con contenido medio de arcilla.

 

 

 

 

 

 

 

 

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Citas

Adeyemi, O., Norton, T., Grove, I., & Peets, S. (2016, June 26-29). Performance evaluation of three newly developed soil moisture sensors [Conference presentation]. CIGR-AgEng Conference, Aarhus, Denmark. https://lirias.kuleuven.be/1717272?limo=0

Avendaño-Ruiz, B. D., Hernández-Alcantar, M. L., & Martínez-Carrasco-Pleite, F. (2017). Innovaciones tecnológicas en el sector hortícola del noroeste de México: rapidez de adopción y análisis de redes de difusión. Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 18(3), 495-511. https://doi.org/10.21930/rcta.vol18_num3_art:740

Dalton, F. N. (1992). Development of time-domain reflectometry for measuring soil water content and bulk soil electrical conductivity. In G. C. Topp, W. D. Reynolds, & R. E. Green (Eds.), Advances in Measurement of Soil Physical Properties: Bringing Theory into Practice (pp. 143–167). SSSA Special Publications.. https://doi.org/10.2136/sssaspecpub30.c8

Datta, S., Taghvaeian, S., Ochsner, T. E., Moriasi, D., Gowda, P., & Steiner, J. L. (2018). Performance assessment of five different soil moisture sensors under irrigated field conditions in Oklahoma. Sensors, 18(11), Article 3786. https://doi.org/10.3390/s18113786

Escobar, G. (2016, Marzo). La relevancia de la agricultura en América Latina y el Caribe. Friedrich Ebert Stiftung. https://static.nuso.org/media/documents/agricultura.pdf

Feng, G., & Sui, R. (2020). Evaluation and Calibration of Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils. Transactions of the ASABE, 63(2), 265–274. https://doi.org/10.13031/trans.13428

Gonzalez Ortiz, C. F. (2020). Evaluación de un nuevo sensor de humedad de suelo inalámbrico de bajo costo [Tesis de maestría, Universidad de Talca]. DSpace Biblioteca Universidad de Talca. http://dspace.utalca.cl/handle/1950/12336

González-Teruel, J. D., Torres-Sánchez, R, Blaya-Ros, P., Toledo-Moreo, A.B., Jiménez-Buendía, M., Soto-Valle, F., (2019). Design and calibration of a low-cost SDI-12 soil moisture sensor. Sensors, 19(3), Article 491. https://doi.org/10.3390/s19030491

International Atomic Energy Agency. (2008). Field estimation of soil water content. A practical guide to methods, instrumentation and sensor technology (Training Course Series No. 30). International Atomic Energy Agency. https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TCS-30_web.pdf

Intergovernmental Panel on Climate Change. (2015). Climate change 2014. Impacts, adaptation and vulnerability. Part B: Regional Aspects. Working Group II Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415386

Lekshmi, S. S., Singh, D. N., & Shojaei Baghini, M. (2014). A critical review of soil moisture measurement. Measurement, 54, 92–105. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2014.04.007

Lemi, T., & Hailu, F. (2019). Effects of climate change variability on agricultural productivity. International Journal of Environmental Sciences & Natural Resources, 17(1), Article 555953. https://doi.org/10.19080/ijesnr.2019.17.555953

Maletta, H. (2011). Tendencias y perspectivas de la agricultura familiar en América Latina. (Documento de Trabajo N° 1). Centro Latinoamericano para el Desarrollo Rural, & Programa Conocimiento y Cambio en Pobreza Rural y Desarrollo. https://www.rimisp.org/wp-content/files_mf/13720849211366294106N902011AgriculturafamiliarAmericaLatinaMaletta.pdf

Meter Group. (n.d. a). Teros 12: Advanced soil moisture sensor + temperature and EC. Recuperado octubre 10, 2022 de, https://www.metergroup.com/en/meter-environment/products/teros-12-soil-moisture-sensor

Meter Group. (n.d. b). TEROS 21 soil water potential sensor. Recuperado octubre 10, 2022 de, https://www.metergroup.com/en/meter-environment/products/teros-21-soil-water-potential-sensor

Mittelbach, H., Lehner, I., & Seneviratne, S. I. (2012). Comparison of four soil moisture sensor types under field conditions in Switzerland. Journal of Hydrology, 430-431, 39–49. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.01.041

Oates, M. J., Fernández-López, A., Ferrández-Villena, M., & Ruiz-Canales, A. (2017). Temperature compensation in a low cost frequency domain (capacitance based) soil moisture sensor. Agricultural Water Management, 183, 86–93. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.11.002

Robinson, D. A. (2009). Field Estimation of soil water content: A Practical guide to methods, instrumentation and sensor technology. Soil Science Society of America Journal, 73(4), 1437-1437. https://doi.org/10.2136/sssaj2008.0016br

Sugita, M., Kubota, A., Higuchi, M., Matsuno, A., & Tanaka, H. (2016). Continuous soil moisture monitoring under high salinity conditions by dielectric sensors: A reliability test. Tsukuba Geoenvironmental Sciences, 12, 17–22. https://tsukuba.repo.nii.ac.jp/records/39994

Trendov, N. M., Varas, S., & Zeng, M. (2019). Tecnologías digitales en la agricultura y las zonas rurales (Documento de orientación). Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. https://www.fao.org/publications/card/es/c/CA4887ES/

Usuga, L., & Pauwels, V. (2008). Utilización de sensores de humedad para la determinación del contenido de humedad del suelo: ecuaciones de calibración. Suelos Ecuatoriales, 38(1), 24-33. http://hdl.handle.net/1854/LU-667649

Varble, J. L., & Chávez, J. L. (2011). Performance evaluation and calibration of soil water content and potential sensors for agricultural soils in eastern Colorado. Agricultural Water Management, 101(1), 93–106. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2011.09.007

Wyseure, G. C. L., Mojid, M. A., & Malik, M. A. (2005). Measurement of volumetric water content by TDR in saline soils. European Journal of Soil Science, 48(2), 347–354. https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.1997.tb00555.x

Zhu, Y., Irmak, S., Jhala, A. J., Vuran, M. C., & Diotto, A. (2019). Time-domain and frequency-domain reflectometry type soil moisture sensor performance and soil temperature effects in fine- and coarse-textured soils. Applied Engineering in Agriculture, 35(2), 117–134. https://doi.org/10.13031/aea.12908

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Publicado

2024-01-09

Cómo citar

Gonzalez de León, A. D., Sandoval Mejía, L. A., Arévalo-Valderrama, G. E., Gómez, O. M., & Caro, B. S. (2024). Evaluación y estimación de curvas de calibración de dispositivos para medir humedad de suelo. Agronomía Mesoamericana, 55384. https://doi.org/10.15517/am.2024.55384

Número

Sección

Artículos