1. Sondas de capacitancia (FDR):
Para monitoreo de humedad de suelo
INTEGRANTES:
- Samanta Onocuica Quiroz
- Lizbeth Caycho Torres
- Dennis Albert Vidal Llanos
- Andre Ponce Guzman

2. GESTIÓN DEL RIEGO.
La programación del riego debe responder a dos preguntas básicas:
cuándo regar y cuánta agua hay que aportar. La respuesta a la primera
pregunta es el intervalo de riegos, que corresponde al de tiempo
transcurrido entre dos aportaciones de agua. La cantidad de agua que se
debe aportar en cada riego, es la dosis neta de riego.

3. Una información importante en la programación del riego es la que tiene que ver con las
relaciones suelo-agua-planta
A su vez, las relaciones suelo-agua-
planta dependerán de factores tan
importantes como la textura, que
establece, entre otros aspectos, la
capacidad de retención del agua en el
suelo.
Esta cantidad de agua almacenada en el suelo incide de manera importante en la
programación de riego de baja frecuencia (intervalo de riegos superior a tres días) y tiene
una menor importancia en el de alta frecuencia (intervalo de riego inferior a tres días).

4. Los objetivos de la programación de riegos pueden perseguir fines
técnicos o fines económicos y puede haber combinación de ambos.
ETAPAS DE LA
PROGRAMACIÓN
OBJETIVOS DE LA
PROGRAMACIÓN

5. METODOS DE PROGRAMACIÓN DEL RIEGO.
El primer grupo se basa en programar el riego a partir del estado hídrico del
suelo (manejo de la reserva de agua en el suelo o stock y el nivel de agotamiento
permisible). Este primer grupo de métodos se clasifican en función del procedimiento
seguido para medir el contenido de agua en el suelo.
El segundo grupo de métodos está basado en el estado hídrico del cultivo, y sólo
permite conocer el momento de inicio del riego, pero no la cantidad de agua a aportar.
Para ello se pueden utilizar, entre otros, datos de la temperatura de las hojas, variación
del diámetro de algún órgano de la planta, del potencial hídrico del tallo, del flujo de
savia, etc.
Por último, está el método basado en el balance hídrico del conjunto suelo-planta-
atmósfera.
MÉTODOS BASADOS EN EL ESTADO HÍDRICO DEL SUELO.
 Método tensiométrico.
 Bloques de yeso, nylon o fibra de vidrio.
 Reflectometría en el Dominio del Tiempo (TDR).
 Reflectometría en el Dominio de Frecuencias (FDR).

6. REFLECTOMETRÍA EN EL DOMINIO DE FRECUENCIAS (FDR).
Usando una técnica de reflectometría de dominio de frecuencias conocida como
capacitancia, las sondas FDR miden la humedad del suelo mediante la respuesta a
cambios en la constante dieléctrica del medio.
La reflectometría es una
técnica que se basa en la
reflexión que experimenta
un pulso electromagnético
cuando es transmitido al
suelo mediante electrodos
En la reflectometría en el
dominio de la frecuencia
(FDR) se mide la frecuencia
de resonancia del circuito
formado por los electrodos
y el suelo tras la emisión
del pulso
No obstante, el pulso que es enviado a través del suelo no sólo es reflejado si no que experimenta una
atenuación proporcional a la conductividad eléctrica del mismo. Este fenómeno se utiliza para la
estimación de la conductividad eléctrica aparente del suelo mediante reflectometría. Debido a su
naturaleza las sondas reflectométricas pueden estimar simultáneamente la humedad y la salinidad del
suelo

7. La estimación del contenido de humedad mediante FDR está basada en la medida de la
constante dieléctrica compuesta del suelo (εc) mediante electrodos (placas paralelas o anillos
metálicos) que, junto con el suelo (como material dieléctrico), constituyen un condensador que
se conecta a un circuito oscilador. Cuando varía εc (debido al contenido de humedad del suelo),
cambia la capacitancia del suelo y por tanto la frecuencia de oscilación del circuito.
Principio de la sonda
SONDAS DE CAPACITANCIA (FDR)

8. Debido a su naturaleza las sondas FDR pueden estimar simultáneamente la humedad y la
salinidad del suelo. Mediante electrónica o software, las medidas de humedad y salinidad
pueden combinarse para la estimación de la salinidad en la solución del suelo. Estas sondas
también tienen integradas un sensor de temperatura para poder obtener una medida referida
a la temperatura estándar de 25 ºC.
¿Porqué la CE es menor
en el suelo que en el
agua?

9. Una sonda capacitiva está compuesta de una barra sobre la cual está impreso un circuito
eléctrico que conecta todos los sensores. Estos se pueden montar cada 10 cm, hasta una
profundidad de 1.5 m. Una estación de monitoreo puede constar de una, dos o hasta tres
sondas: una en la hilera y una o dos en la entre-hilera; dependiendo del cultivo y de la
precisión que se desea alcanzar.
Descripción
El circuito emite un pulso de 0.5 segundos y contabiliza los pulsos del tensor para esa misma
duración. Las empresas fabricantes proporcionan un software con las ecuaciones según las
texturas de suelo, para ser usadas en caso de no disponer de una calibración local.
Cada sensor capacitivo
consiste en dos anillos de
bronce, de 50.5 mm de
diámetro exterior y 25 mm
de altura, anclados en una
barra de plástico y con una
separación de 12 mm. Los
dos anillos forman las placas
de un condensador
conectado a un oscilador LC.

10. La capacitancia eléctrica o FDR crea un campo eléctrico de alta frecuencia, emitido por sensores
desde un tubo de acceso de PVC instalado en el suelo. La frecuencia eléctrica se modifica
dependiendo del contenido de agua y de aire en el suelo y eso se extrapola a un valor volumétrico
de lámina de agua en milímetros para cada 10 cm de suelo. Es una tecnología no-radiactiva y tiene
una exactitud mayor que 1% del contenido volumétrico de agua en el suelo.
Las variaciones en los valores de la constante dieléctrica del suelo son el resultado de las variaciones
en el contenido de humedad de éste, debido a que el agua tiene una constante dieléctrica de 80, el
suelo <1 y el aire 1. Por tanto, al aumentar el contenido de agua en el suelo la constante dieléctrica
aumentará y en caso opuesto disminuirá.

11. La medida de εc es específica para cada suelo, por lo que resulta imprescindible la
calibración de este tipo de sensores.
Calibración:
CAPACIDAD DE
CAMPO
(121mm)

12. Interpretación de las gráficas
Gracias a esta información se puede establecer un estatus óptimo de humedad de suelo para
lograr la máxima dinámica y productividad del agua (relación agua-aire), definiendo así la
frecuencia de riego. Así mismo se define una zona de estrés por exceso o falta de agua en
función de la dinámica del agua en el suelo.
Además permite mejorar y equilibrar la producción en el tiempo al reducir la ocurrencia de
estreses hídricos, puesto que mejora y aumenta la expresión radicular y la condición general
de la planta, permitiéndole manifestar todo su potencial productivo. Así mismo permite
controlar la disponibilidad de agua en períodos críticos del desarrollo del fruto. Por otro lado,
las gráficas de los sensores a distintas profundidades permiten establecer el tiempo de riego
evitando perdidas por percolación bajo la zona activa de raíces.
En la figura se muestra el límite superior,
que se fija para evitar el drenaje (y el
lavado de fertilizantes) y el límite inferior
representa el punto a partir del cual el
cultivo sufre estrés hídrico.

13. Gráfica para definir tiempo de riego:
Además las gráficas permiten controlar las estrategias de riego, detectar problemas en el
sistema hidráulico y controlar efectivamente en cada sector cuándo y cuántas horas se ha
regado (control del factor humano).

14. Asociación con calicata, valores de humedad de suelo y puntos críticos por dinámica del agua en el
suelo:
1. Se asocia la información con la humedad observada en calicatas, convirtiendo la gráfica en
una calicata virtual.
2. Se asocia con humedad de suelo a partir de la Capacidad de Campo práctica y sus valores de
porcentaje de humedad aprovechable (ver gráfico 3).
3. Se asocia con la dinámica del agua en suelo para establecer los estatus de humedad de
máxima actividad para la planta.

15. Inconvenientes:
• La calibración resulta imprescindible.
• Un buen contacto entre el suelo y el sensor resulta crítico para obtener estimaciones
fiables.
• Precisa una instalación cuidadosa para evitar huecos y fisuras entre la sonda y el suelo.
•Medida in situ no destructiva (sin muestreo) y rápida.
• Permite obtener lecturas con niveles altos de salinidad, en los que el TDR no funciona.
• Gran sencillez de uso tras su instalación.
• Señal de salida de tipo analógico, lo que permite su conexión a cualquier sistema de
adquisición de datos convencional y por tanto la automatización de las medidas.
• Flexibilidad en el diseño del sensor, así como de la frecuencia de trabajo.
• El sistema está basado en componentes electrónicos sin piezas móviles lo que elimina
una fuente de desgaste y mantenimiento, permitiendo medidas durante largos periodos
de tiempo.

16. Instalación: