Calibracion de Sondas de Humedad del Suelo ECH2O

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Cómo calibrar las sondas de humedad del suelo ECH2O

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  • 1. USUBELLI A. 1, DOMENE M. 2, RODRIGO G. 2, CABOT O 2., FERRER F. 2 1Università degli studi di Milano Università degli studi di Milano ‐ Dipartimento di Agronomia Dipartimento di Agronomia 2LabFerrer, c/Ferran el Catòlic,3 ∙ 25200 Cervera Dra Gema Rodrigo D G R di XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 2. • CONOCEMOS • EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR, C O U CO O S SO , PERMITIVIDAD DIELÉCTRICA ‐  • ERROR DE LOS SENSORES INHERENTES Y EVITABLES SENSORES, • MÉTODOS DE CALIBRACIÓN • CAMPO Field Estimation of Soil Water Content – IAEA Training Course Series 30 CAMPO, • LABORATORIO • ESTADO DE LA RECOMPACTADA MUESTRA: • NUEVA FUNCIÓN DE CALIBRACIÓN • AJUSTAR • VALIDAR EN CAMPO XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012 INDISTURBADA O
  • 3. 1 5 20 40 80 Intervalo en suelos minerales SUELO XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012 Material              Aire                             1 Suelos Minerales     3‐7 Materia orgánica     2‐5 Hielo                            5 Hielo 5 Agua                           80
  • 4. Decagon Señal (mV)   ɛa   ó VWC Decagon   x   x     b  a a  m m Topp  w b  b  (1   m )  1 s    w 1   XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 5. Decagon Señal (mV)   ɛa  v ó VWC Decagon Topp ERROR DEL FABRICANTE (ɛ ERROR DEL FABRICANTE ( b) o Señal (RAW ó mV)  ɛa (medio homogéneo) ( ) ( g ) o Variación inter‐sensor o  Efecto de la CEa y Temperatura sobre la señal XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 6. ERROR DEL USUARIO (señal  ɛa) Mala instalación hace que el volumen explorado sea no representativo  Piedras, mala compactación alrededor de la sonda y bolsas de aire, densidad aparente XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 7. Errores en θ did Errores en θmedida 12,0% 10,0% Er rror  (% % θ) 10,0% 10 0% 8,0% 6,0% , 4,0% 3,0% 3,0% 2,5% 3,0% 2,0% 0,0% Precisión  Densidad  Mala  ɛm ɛw sensor ( )  bulk density mineral  permittivity  poor  del sensor del sensor aparente accuracy permittivity of water i Instalación itti it f t installation t ll ti Factor XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 8. Saturar completamente el suelo Pesar sistemáticamente  Contenedor + Suelo + Sensores  Contenedor + Suelo + Sensores El VWC se correlaciona con la  El VWCexp se correlaciona con la señal del sensor (raw o mV) XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 9. VENTAJAS • Imita procesos naturales • Alteración mínima LIMITACIONES • Secado no uniforme en el  interior de la columna interior de la columna • Tiempo XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 10. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 11. Obtener la v experimental y el valor en bruto de las sondas SUELO CALIBRACIÓN Colocar el suelo en  el contenedor de  el contenedor de medida Introducir el sensor Nueva  ECUACIÓN  ECUACIÓN Hacer la lectura VALIDAR en  campo Extraer el sensor Extraer el sensor Sacar el suelo Añadirle agua y  homogeneizar XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012 Recoger una  muestra para  medir GWC Starr y Paltineanu, 2002 Cobos y Chambers,2010
  • 12. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 13. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 14. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 15. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 16. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 17. 4l de suelo (mínimo) seco al aire Eliminar las piedras y romper  agregados Se recomienda tamizar  2‐5mm  ¿QUÉ HACEMOS CON? É o Suelos con piedras o Sustratos o Suelos muy compactados ¿Cuánto se ha alterado el suelo? se ha alterado el suelo?  ¿podemos cuantificarlo? XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 18. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 19. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 20. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 21. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 22. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 23. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 24. VWC  gravimetría 5,39 5,44 5,52 8,77 8,94 8,99 14,4 14,41 14,6 17,6 17,6 17,88 17,72 17,74 17,78 VWC  fabricante 6,3 6 6,5 11,3 11,2 11,9 14 14,7 14,3 16,5 15,8 16 16,9 16,8 16 RMSE VWC nueva RMSE 0,8281 0,3136 0,9604 6,4009 5,1076 8,4681 0,16 0,0841 0,09 1,21 3,24 3,5344 0,6724 0,8836 3,1684 5,25 5,13 5,38 9,59 9,59 10,41 13,53 14,53 13,93 17,52 16,34 16,74 18,19 18,09 17 0,0196 0,0961 0,0196 0,6724 0,4225 2,0164 0,7569 0,0144 0,4489 0,0064 1,5876 1,2996 0,2209 0,1225 0,6084 XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 25. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 26. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 27. 40 A g u a e n e l s u e lo % ( m 3 m -3 ) 50 30 20 10 HS 0 28-abr 18-may 7-jun 27-jun 17-jul XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012 Sat 6-ago CC 26-ago PM 15-sep
  • 28. • Buscamos nuevas funciones de calibración que resistan las variaciones de los factores más influyentes en las medidas medidas, como la densidad aparente • La medida del volumen es uno de los puntos más críticos en el proceso de calibración p • Es necesario validar la nueva función de calibración en campo • Queda por evaluar el efecto de otros parámetros como la CE, textura … XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 29. Conductividad Eléctrica Conductividad Eléctrica CE: 1,87dS/m                                   CE: 3,2 dS/m                          CE: 4,78 dS/m XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 30. Douglas R. Cobos and Chris Chambers. Calibrating ECH2O Soil Moisture Sensors Colin S. Campbell, Gaylon S. Campbell, Douglas R. Cobos, and Lauren L. Bissey . Calibration and Evaluation of an Improved Low‐Cost Soil Moisture Sensor Lawrence R P L R. Parsons Wij M B d Wije M. Bandaranayake, 2007 P f k 2007. Performance of a N f New C Capacitance it Soil Moisture Probe in a Sandy Soil Paltineanu, I.C., Paltineanu I C and J L Starr 1997 Real time soil water dynamics using multisensor J.L. Starr. 1997. Real‐time capacitance probes: Laboratory calibration. Soil Sci. Soc. Am. J. 61:1576–1585. Starr, J.L., Starr J L and I C Paltineanu 2002 Methods for Measurement of Soil Water Content: I.C.Paltineanu. 2002. Capacitance Devices. p. 463‐474. In J.H.Dane, and G.C.Topp (ed.) Methods of Soil Analysis: Part 4 Physical Methods. Soil Science Society of America, Inc., Soil Science Society of America, Inc. America Inc www.decagon.com www.lab ferrer.com www lab‐ferrer com XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012
  • 31. XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012