Validación de datos de Piranómetros

Ensayo de comparación del piranómetro de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en todo en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, piranómetros, pluviómetros, anemómetros …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los piranómetros

Piranómetros

El ensayo de comparación de la medida de la radicación solar duró 1 mes y se realizó en la azotea de las instalaciones de METER Group (Pullman, WA). Se instalaron piranómetros CMP3 (Kipp & Zonen) y una estación ATMOS 41. En todos los piranómetros, el un intervalo de lectura fue de 15 minutos.

Como se observa en la figura los datos recogidos muestran una buena correlación entre los piranómetros ensayados. Si bien, la regresión lineal muestra un 3% de subestimación en el piranómetro de la ATMOS 41.

En estos enlaces aparece más información sobre estos ensayos de METER Group Pullman y METER Group Alemania

medida de la radiación solar ATMOS 41

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

Los datos de las comparaciones de los sensores individuales junto con las observaciones conjuntas muestran que el piranómetro de la ATMOS 41 cumple el objetivo de proporcionar medidas de calidad de investigación en una unidad simple, robusta y fácil de mantener. Por sus características de diseño permite obtener medidas precisas a largo plazo en condiciones de campo.

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Pluviómetros

Ensayo de comparación del pluviómetro de la ATMOS 41

estación meteorológica todo en unoMETER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en todo en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, pluviómetros, anemómetros, radiación solar …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los pluviómetros.

Precipitación

La estación meteorológica ATMOS 41 dispone de la última tecnología para mejorar las medidas clásicas. Una innovación clave en ATMOS 41 es la tecnología del contador de gotas (drop-counting rain gauge). Esta tecnología emplea unos electrodos que detectan y cuentan gotas individuales. Estas gotas se obtienen con la ayuda de una boquilla que produce gotas de tamaño muy repetible. Al no incluir partes móviles, el riesgo de averías mecánicas es menor que en los pluviómetros de cuchara con balancín.

El ensayo se llevó a cabo en Forks (WA, EE. UU) una de las localidades con más lluvia de los 48 estados de la Unión. En la parcela se instalaron tres pluviómetros de cuchara (Texas Electronics y ECRN-100) y tres ATMOS 41. La distancia entre los equipos fue de 2 m y todos se instalaron a una altura de 2 m de la superficie del suelo. En la figura se muestran los datos de cuatro meses ensayo de 2018.

En los resultados se observó que uno de los pluviómetros de cuchara registraba los valores de lluvia acumulados más elevados. Mientras que los otros dos pluviómetros de cuchara registraron los más bajos. Por lo que se puede decir, que los datos de los pluviómetros de cuchara muestras mucha dispersión. En cambio, los registros de las tres estaciones ATMOS 41 quedaron en la zona intermedia, con muy poca variación en las medidas.

Podeis encontrar más información sobre estos ensayos en estos enlaces de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

Los datos de las comparaciones de los sensores individuales junto con las observaciones conjuntas muestran que el pluviómetro de la ATMOS 41 cumple el objetivo de proporcionar medidas de calidad de investigación en una unidad simple, robusta y fácil de mantener. Por sus características de diseño, pluviómetro de contador de gotas, permite medidas precisas a largo plazo en condiciones de campo.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y hay que calibrarlo cada dos años.

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

¿Cómo instalar correctamente las sondas de humedad y potencial hídrico TEROS de METER Group?

Ejemplo de utilización de sondas de humedad y de potencial hídrico del suelo en una parcela comercial de patata en Castilla-León

Bajo la tutoría de los profesores de la Universidad de Burgos (UBU) Carlos Rad y María Milagros Navarro y con el apoyo del equipo técnico de Labferrer-METER Group, el pasado mes de abril se inició el proyecto “DESARROLLO DE UN PROCEDIMIENTO ESCALABLE PARA OPTIMIZAR EL RIEGO EN UN CULTIVO DE PATATA 2019”, con la instalación de sondas de humedad y potencial hídrico del suelo de METER Group. Este proyecto, que se inició en el año 2018 en Albacete en colaboración con el CREA-UCLM, se basa en monitorizar el agua disponible para la planta (ADP) y las condiciones micro-climáticas mediante el uso de sensores a tiempo real, así como un seguimiento del desarrollo y crecimiento del cultivo y las prácticas agronómicas realizadas.

Este año, el ensayo se está llevando a cabo en una parcela comercial de patata (Var. Hermes para consumo) ubicada en la población de CAVIA (Burgos), dentro de la Comunidad de Regantes de la margen derecha e izquierda del río Arlanzón, con riego por aspersión, con la colaboración de la Universidad de Burgos y el productor Jose María Ruiz.

La evolución del agua disponible para la planta (ADP) se realiza con sondas de humedad TEROS10 y sondas de potencial hídrico TEROS 21 de METER GROUP, (Pullman, WA, USA), conectadas a un datalogger Em60G, precursor del nuevo datalogger ZL6 (METER GROUP, Pullman, WA, USA ).

Los pasos a seguir para una correcta instalación de las sondas de humedad y potencial hídrico TEROS de METER Group son los siguientes:

1. COMPROBAR EL MATERIAL PARA LA INSTALACIÓN

El material utilizado para el proceso de instalación fue:

  • 3 Sondas de Humedad: TEROS 10 (METER Group)
  • 1 Sonda de Potencial Hídrico: TEROS 21 (METER Group)
  • 1 Datalogger ZL6 (METER Group)
  • 1 mástil de sujeción del datalogger
  • Alicates, tijeras o cúter
  • Barrena
  • Bridas
  • Cinta métrica
  • Maza para clavar el mástil en el suelo
  • Pala
  • Tubo flexible para proteger los cables de las sondas

2. IDENTIFICAR EL PUNTO DE INSTALACIÓN

En una parcela comercial la selección del punto de instalación del perfil de sondas dependerá de la variabilidad espacial del suelo y de intentar la mínima interferencia con las labores de campo. En Cavia, el mástil de sujeción del datalogger se colocó en el borde de la parcela (ver punto rojo), mientras que el perfil de sondas de humedad se instaló en el interior de la parcela, a unos 3 surcos de distancia del datalooger (aprox. 4 metros). Los cables de las sondas se enterraron a 45 cm de profundidad hasta la conexión.

Parcela de Patata en Cavia-Burgos

3. DEFINIR LAS PROFUNDIDADES DÓNDE INSTALAR LAS SONDAS DE HUMEDAD Y POTENCIAL HÍDRICO

Teniendo en cuenta el sistema radicular de la patata, el tipo de suelo y el sistema de riego, fueron instaladas tres sondas de humedad del tipo capacitivo (Modelo TEROS 10), a 15, 30 y 45 cm de profundidad. Además, fue instalado una sonda de potencial hídrico del suelo (Modelo TEROS 21) a 30 cm de profundidad.

4. INSTALAR LAS SONDAS EN EL PERFIL DEL SUELO

Cómo primera opción, es recomendable realizar el agujero para la instalación de las sondas de humedad y potencial hídrico con una barrena, ya que, de esta manera se minimiza la alteración del suelo. Aunque en nuestro caso, el agujero se tuvo que realizar con una pala ya que fue necesario excavar una mini zanja a 45cm de profundidad para el acceso subterráneo de los cables hasta el datalogger.

Con ayuda de la cinta métrica se comprobaron las profundidades de instalación definidas previamente y se insertaron las sondas TEROS 10 en la pared lateral del agujero, haciendo una presión uniforme para que las púas queden bien clavadas y no se formen bolsas de aires entre las púas y el suelo.

La sonda de potencial hídrico TEROS 21 se instaló a una profundidad de 30 cm. Antes de realizar la instalación de la sonda TEROS 21, se debe recubrir la cerámica con una bola de suelo humedecido, para que la cerámica porosa mantenga buen contacto con el suelo, y no haya presencia de espacios con aire.

Una vez que todas las sondas se hayan instalado, hay que evitar que los cables queden muy tensados al rellenar el agujero. Al rellenar el agujero, hay que evitar los terrones e ir añadiendo el suelo por capas de unos 10 cm y recompactar con los dedos y el puño.

El “jack” de conexión del cable debe ser identificado con una brida de diferente color según su profundidad y colocación, para evitar errores en el momento de configurar los puertos del datalogger.

5. CONECTAR LAS SONDAS AL DATALOGGER, CONFIGURAR LOS PUERTOS Y COMPROBAR

Con el equipo instalado se procede a conectar los cables de las sondas a cada uno de los 6 puertos del Datalogger. Cada sonda, identificada por el color de la brida y por la profundidad a la cual está instalada, se conectó a cada puerto de conexión correspondiente.

  • Puerto 2 Sonda de humedad a 15 cm: TEROS 10
  • Puerto 3 Sonda de humedad a 30 cm: TEROS 10
  • Puerto 4 Sonda de humedad a 45 cm: TEROS 10
  • Puerto 5 Sonda de potencial hídrico y temperatura a 30 cm: TEROS 21

Mediante el software ZENTRA Utility se configuró cada puerto con el sensor correspondiente y se verificó que las sondas estuvieran midiendo correctamente.

Para más información:

WEBINAR LabFerrer (en castellano):

Monitorización de la humedad del suelo en experimentos de campo

VIDEO METER group (en inglés)

TEROS Installation best practices

O contactar con nuestro equipo técnico:

Tel 973532110

 info@lab-ferrer.com

Jornada técnica de «Proyectos internacionales de mejora de la gestión del riego»

El próximo viernes 28 de Junio de 2019, LabFerrer organiza una jornada técnica titulada «Proyectos internacionales de mejora de la gestión del riego». La jornada se celebrará en el Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC).

La jornada tiene como objetivos la presentación de tres proyectos, el VIA.FARM a África, FERDOÑANA al Parque de Doñana y la Zona regable de Lleida. Los tres proyectos tiene en común la mejora de la gestión del riego, la combinación de conocimiento y tecnología TIC y la información y el aprendizaje a través de la práctica. En todos los casos, el objetivo también ha sido la evaluación a través de indicadores de sostenibilidad económica, medioambiental y social.

En la presente jornada se intercambiarán experiencias del aprendizaje de estrategias y acciones de mejora del uso del agua en zonas de regadío, que consideren tanto en aspectos tecnológicos como sobre todo de formación por parte de todos los actores que participen.

La jornada va destinada a profesionales del mundo académico, de investigación, empresarial, administración que trabajan en temas relacionados con el uso del agua, cambio climático, hidrogeología y agricultura.

La jornada es gratuita pero requiere de inscripción previa. Esta tiene que realizarse antes del 26 de junio. En este enlace podéis encontrar más información.

DIA MUNDIAL DEL AGUA y BIOFíSICA AMBIENTAL

La biofísica ambiental es la disciplina que mide, modeliza y estudia los flujos de agua y energía en el contínuo Suelo-Planta-Atmosfera. La contabilidad del agua, la Huella hídrica y la gestión eficiente del riego se basan en los principios y aplicaciones de la biofísica ambiental a diferentes escalas temporales y espaciales.

En Labferrer, uno de nuestros libros de cabecera es INTRODUCTION TO ENVIRONMENTAL BIOPHYSICS de GS Campbell y JM Norman, publicado en 1998. Existe una primera edición de 1977 traducida al castellano en el año 1995 (Introducción a la Biofísica Ambiental; Ed EUB).

Seminario virtual COMBINACIÓN DE DATOS DE TELEDETECCIÓN, MEDIDAS DE SENSORES Y SIMULACIONES PARA LA MEJORA DEL RIEGO

El próximo 5 DE ABRIL A LAS 12:00, LabFerrer organiza un nuevo seminario virtual. Este seminario virtual se titula «Combinación de datos de teledetección, medidas de sensores y simulaciones para la mejora del riego».

Actualmente existen distintas metodologías para monitorizar el continuo Suelo – Planta – Atmósfera para mejorar el manejo del riego. Unos ejemplos son la teledetección, la instalación de sensores en campo y las simulaciones. A veces el uso solamente de una de ellas y no la combinación de todas ellas hace que obviamos mucha información de interés.

Por tal de exponer algunos problemas que estos métodos pueden tener y de resaltar en qué puntos nos pueden ayudar, en el siguiente seminario se tratará de responder las siguientes preguntas:

¿Cómo podemos usar estas metodologías de una forma correcta?
¿Qué ventajas y desventajas tienen? 
¿Cualquier de ellas, siempre poden proporcionar datos representativos? 
¿Son complementarias? 

El seminario virtual será en castellano y gratuito. Si es de vuestro interés, podéis inscribiros mediante este enlace.

¿Quieres acceder al video? Seminario Virtual MONITORIZACIÓN DE LA HUMEDAD EN EXPERIMENTOS DE CAMPO?

Acceso al Seminario Virtual MONITORIZACIÓN DE LA HUMEDAD EN EXPERIMENTOS DE CAMPO

Impartido por Francesc Ferrer Alegre, MSc por la Washington State University (1995), Dr Ingeniero Agrónomo por la Universitat de Lleida (1999) y Director de LabFerrer (1999)

Dirigido a estudiantes y profesores universitarios, investigadores, departamentos de I+D y profesionales del ámbito de la agronomía, fisiología vegetal, ecología, ciencias ambientales, ciencias forestales, hidrología y ingeniería de caminos y civil.

Duración: 45min. Fecha de gravación: 7 de marzo de 2019

Quiero seguir informado sobre futuros seminarios y actividades organizadas por LabFerrer

Seminario Virtual MONITORIZACIÓN DE LA HUMEDAD DEL SUELO EN EXPERIMENTOS DE CAMPO

El próximo JUEVES, 7 DE MARZO DE 2019 de 17 a 17:30h hablaremos de humedad del suelo

Seminario Virtual «MONITORIZACIÓN DE LA HUMEDAD DEL SUELO EN EXPERIMENTOS DE CAMPO»

Este seminario lo presenta Francec Ferrer Algre Dr Ing. Agrónomo y Director de LabFerrer

Si eres un investigador y la humedad del suelo es una variable que influye en tus ensayos de campo, te interesará saber los pros y contras de utilizar sondas de humedad del suelo. Por este motivo, se intentará responder a las siguientes preguntas:
¿Qué hay que saber de una sonda de humedad?
¿Cómo hago el diseño experimental?
¿Cómo se instalan correctamente las sondas?
¿Es necesario calibrar las sondas de humedad del suelo?

Os podéis inscribir con la ayuda de este enlace

Francesc Ferrer Alegre es Dr Ing. Agrónomo por la Universitat de Lleida y MSc por la Washington State University y es experto en instrumentación científica y sensores para biofísica ambiental.

Medida de la fluorescencia de la clorofila, Plant Stress Kit de ADC

Dos fluorómetros Y (II) y Fv / Fm para medir la fluorescencia de la clorofila en hojas adaptadas a la luz y la oscuridad

Las plantas aprovechan solo una parte de la radiación PAR absorbida para realizar la fotosíntesis. El exceso de energía se puede disipar como calor, o bien se puede reemitir en forma de fluorescencia. Estos tres procesos están en competencia, de modo que el aumento de uno supone un descenso en los otros.
Cualquier cosa que afecte a la fotosíntesis afectará a la emisión de fluorescencia de la clorofila. Por lo que, la fluorescencia de la clorofila es una herramienta para evaluar el estado fotosintético y detectar cambios fisiológicos y ambientales de las plantas. Por lo general, la fluorescencia emitida por la clorofila supone entre un 1 y un 3% de la luz total absorbida (Maxwell y Johnson, 2000).

El espectro de la fluorescencia es diferente al de la luz absorbida, con un pico de emisión a una longitud de onda superior. El espectro de emisión de la clorofila muestra un pico a 682 nm. Por ello, la fluorescencia se puede cuantificar exponiendo la hoja a una longitud de onda conocida, inferior a 670 nm. Y a continuación, midiendo la luz emitida a una mayor longitud de onda, entre 670 y 750 nm (Maxwell y Johnson, 2000; Oxborouhg, 2004).

La medida de la fluorescencia de la clorofila es técnica habitual en fisiología vegetal, ya que proporciona información sobre el estado del fotosistema II en escenarios muy diversos. Por este motivo, tiene diferentes ámbitos de aplicación, evaluación de parámetros de crecimiento y desarrollo; detección de situaciones de estrés; respuestas de las plantas a los cambios ambientales; variación genética y la diversidad ecológica.
Son medidas rápidas no destructivas que informan de los cambios producidos a nivel de hoja

Medida de la fluorescencia

Existen diferentes técnicas y parámetros medidos. Hay una gran variedad de posibilidades, entendidas como técnicas y parámetros medidos. Hay diferencias en el tipo de instrumentación, la forma de alcanzar el período de adaptación a la oscuridad, y las condiciones ambientales en que se hacen las medidas

El Plant Stress Kit de ADC Bioscientific incorpora dos fluorómetros: Y (II) y Fv / Fm. Es decir, combina el método PAM con la técnica de excitación continua.
El fluorómetro Y (II) mide la eficiencia del Fotosistema II (PSII) como rendimiento cuántico en adaptación a la luz. Y también proporciona valores de tasa de transporte de electrones ETR, la radiación PAR, Temperatura de la hoja, Máxima fluorescencia en estado estacionario FMS (o FM’). Mientras que con el fluorómetro Fv / Fm se obtienen medidas adaptadas a la oscuridad de Fo, Fm, Fv, Fv / Fm.

Más información sobre las características técnicas del equipo en este enlace

También puedes verlo en Slideshare

Medidas de concentración de la Clorofila

La clorofila es un pigmento verde que aparece en las células vegetales, células de algas y cianobacterias. La función primaria de las moléculas de clorofila es absorver la radiación, que proporciona la energía esencial para la fotosíntesis.


Los medidores de clorofila proporcionan una indicación relativa del nivel de clorofila en las hojas, expresado como índices CCI o SPAD. En cambio, con el Medidor de Concentración de clorofila MC-100 de Apogee Instruments se pueden obtener valores de la concentración de clorofila por superficie foliar (mmol m-2) o de masa por área de superficie foliar (mg m-2). El MC-100 Incluye coeficientes personalizados para determinar la concentración de clorofila en veintidós especies diferentes. También incluye una ecuación genérica que se puede emplear con cualqueir especie vegetal. Y además, también es posible incorporar coeficientes personalizados para otras especies. Todos estos coeficientes aparecen publicados en Parry et al. (2014)

El Medidor de Concentración de clorofila MC-100 es una alternativa a las técnicas de muestreo destructivas para determinar la concentración de clorofila. Por un lado, estas medidas no destructivas son más rápidas, necesitan menos mano de obra y tiempo. Y al mismo tiempo; es posible medir y monitorizar las hojas durante el ciclo de crecimiento entero, obteniendo medidas de concentración de la clorofila rápidas de la misma hoja o múltiples hojas

El Medidor de Concentración de clorofila MC-100 almacena los datos para su uso posterior, con una capacidad de 100000 medidas. La descarga de los datos se hace con la ayuda de un cable USB. También es posible geolocalizar las medidas con un GPS.

Las aplicaciones habituales de los medidores de clorofila son: determinar de la concentración de clorofila con el fin de evaluar el estado nutricional de la planta, el impacto del estrés ambiental y las necesidades de fertilización.

Características del Medidor:

Salida lineal en unidades absolutas

El equipo está calibrado para medir la concentración de clorofila en unidades de μmol de clorofila por m², en 22 especies vegetales. Esto elimina problemas con medidas relativas, como el índice SPAD.

Medidas no destructivas

MC-100 mide la relación entre la transmitancia en el rojo (653 nm ) y el infrarrojo cercano (931 nm). La medida es casi instantánea, una frecuencia de medida inferior a 3 segundos.

Comparaciones prácticas

Los medidores de clorofila comerciales proporcionan unos índices que no tienen una relación lineal con la concentración de la clorofila (por ejemplo, CCI o SPAD). En cambio, el MC-100 proprociona una estimación real de la concentración de la clorofila (μmoles / m² ) para varias especies vegetales. La ventaja de este equipo es que los cambios en la medida reflejan cambios reales en la concentración de la clorofila en la hoja. De esta manera, una medida que duplique el valor de concentración de clorofila representa una duplicación real en la hoja de la planta, mientras que si se duplica el valor de un índice relativo no necesariamente es debido a la duplicación realen la hoja. En el siguiente gráfico se muestras medidas de los índices CCI y SPAD en Arroz que permiten aclarar estas diferencias.

In situ measurement
of leaf chlorophyll concentration: analysis of the optical/absolute
relationship
Ir arriba