Incremento del uso eficiente del agua de riego en un huerto de paltos (Persea americana Mill.) var. Hass utilizando estrategias de control basadas en sensores proximales online

Abstract

El cambio climático representa una amenaza para la seguridad alimentaria, producto de su efecto sobre la disminución del agua disponible para riego. Las consecuencias negativas que ha generado la escasez hídrica en las cuencas productoras de palto en Chile, obligan a formular estrategias que permitan ahorrar e incrementar el uso eficiente del agua de riego. En este estudio se desarrolló una estrategia de gestión del riego basada en la colecta e interpretación de datos en tiempo real a nivel suelo-planta-atmósfera, con tecnologías asociadas a la internet de las cosas (IoT) y agricultura 4.0, generando un plan de riego basado en datos provenientes de sondas de capacitancia, en un suelo sin piedras (SP) y otro con piedras (CP), condición de clima y estado de las plantas, validada con evaluaciones fisiológicas, variables climáticas y TDR de lectura discontinua en calicatas. La fenología y el microclima del sitio de estudio se ajustaron a lo documentado por autores locales. El desarrollo de raíces y las zonas de mayor extracción de agua en el suelo concuerda con lo esperado según las propiedades físicas del mismo (Textura, Porosidad, Resistencia a la penetración). La dinámica horaria de consumo de agua está relacionada con la evolución de la ETo durante el día. Sólo en uno de los ensayos (SP) se pudo determinar con precisión el tiempo y frecuencia de riego en base a sensores proximales online; para el caso CP, el desarrollo de raíces fuera del alcance del último sensor imposibilitó el poder determinar un punto de recarga (PR) exacto para el sector. Los resultados de producción no corresponden en su totalidad a la influencia de la estrategia de riego desarrollada, por ejemplo, falla en el sistema de riego en el testigo campo, por lo que la validación de esta queda sujeta a evaluaciones futuras. En el ensayo SP se pudo determinar un ahorro del 15% en la cantidad anual de agua aplicada respecto de la estrategia de riego escogida por el campo.

Climate change represents a threat to food security due to its effect on the available of water for irrigation. The negative consequences that the water scarcity has generated in the avocado producing basins in Chile are notorious, forcing to develop irrigation strategies that allow saving and increasing the efficient water use for irrigation. In this study, an irrigation management strategy was developed based on the collection and interpretation of data in real time at the soil-plant-atmosphere level with technologies associated with the Internet of Things (IoT) and 4.0 agriculture, in order to generate an irrigation plan based on the collection and interpretation of data from capacitance probes, according to soil type (SP and CP, without and with gravels, respectively), climate condition and plant status, with the respective validation with complementary equipment, such as Scholander type pressure pump and discontinuous reading TDR in soil profiles. The phenology and microclimate of the study site were similar what was documented in the bibliography by local authors, as well as the development of roots and the depths of greatest water extraction in the soil, consistent with what was expected according to its physical properties. The hourly dynamics of water consumption is related to the evolution of the ETo during the day. Only in one of the trials (SP) was it possible to accurately determine the irrigation time and frequency based on proximal online sensors; root development outside the range of the last sensor impossible to determine a suitable recharge point (RP) for the CP trial. The plant-production results do not fully correspond to the influence of the irrigation strategy developed, so its validation is subject to future evaluations. In the SP trial, it was possible to determine a saving of 15% in the annual amounts of water applied respect to the irrigation strategy chosen by the field.