Conductividad Eléctrica CE

SONDAS HUMEDAD DEL SUELO: INSTALACIÓN DE SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO

¿Por qué es tan importante instalar correctamente las sondas TEROS?

Para que las sondas de contenido de agua en el suelo midan correctamente, una buena instalación tiene que ser la prioridad número uno. Cuando se mide  el contenido en agua del suelo con las sondas TEROS, la heterogeneidad del suelo (como la densidad) hacen que las lecturas tengan un error entre el 2 y 3 %. La heterogeneidad del suelo así como la densidad, son las responsables de que las lecturas de las sondas de humedad del suelo TEROS tengan un error del 2  – 3 %.

Pero si además la instalación es mala, el error de las medidas puede aumentar hasta el 10 %. Es por este motivo que la instalación de las sondas es la base de los datos obtenidos. Si las sondas no están instaladas correctamente, la interpretación de los datos se complica. En este post, se explicará cómo instalar las sondas correctamente para obtener unas medidas con la máxima precisión posible. Se tratarán los siguientes puntos:

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: ¿QUÉ HAY QUE TENER EN CUENTA PARA INSTALARLAS?

El impacto del volumen de influencia

El volumen de influencia es el volumen de suelo medido por el campo electromagnético generado por las agujas de las sondas. Cualquier elemento que esté dentro del campo electromagnético afectará la medida de la sonda. sin embargo, el porcentaje de agua que hay en el suelo más próximo a las agujas de la sonda, tiene más importancia que el de las zonas que están más alejadas del volumen de influencia.

Evitar bolsas de aire en la instalación

En todas las sondas de humedad dieléctricas, el suelo que está en contacto con las varillas es el qué tiene una mayor influencia en la señal de salida. Cuando se instalan sondas de humedad del suelo dieléctricas hay que evitar bolsas de aire que dificulten el buen contacto suelo – sonda es esencial para obtener datos de calidad. También es importante alterar lo menos posible el suelo durante la instalación para obtener medidas representativas

Consecuencias de la alteración del suelo:

  • Pérdida de datos al inicio de la monitorización: Cuando el suelo se altera, puede tardar hasta 6 meses para volver a su estado natural. Este tiempo puede variar en función de las precipitaciones (los suelos en climas más húmedos tardan menos tiempo a recuperar su estado inicial), tipo de suelo y densidad. De hecho, es muy común entre los investigadores  despreciar los primeros dos o tres meses de datos, porqué se asume que estos no son representativos por la alteración del suelo.
  • Eliminación de los macroporos: la compactación del suelo no afecta de la misma manera a los microporos y La alteración del suelo provoca que los macroporos en su mayor parte se eliminen, modificando el movimiento de agua en el suelo. Esta modificación hace que el agua se mueva más lentamente en la zona no saturada del suelo.
  • Cambio en la densidad: el proceso contrario a la compactación del suelo es rellenar el agujero con menos suelo de modo que la densidad menor a la inicial. Esto produce canales preferenciales haciendo que haya más agua en la zona alterada que la que habría en el caso de haber compactado el suelo correctamente. La solución es re-compactar el suelo por capas.
  • Mezcla de horizontes de suelo: Mezclar los horizontes del suelo cambia drásticamente las propiedades hidráulicas del suelo. Por ejemplo, si un suelo tiene un horizonte A con textura arenosa y un horizonte B con textura arcillosa, al mezclarlos  variarán las propiedades hidráulicas del suelo. Por este motivo, se recomienda rellenar el agujero por capas.
  • Modificación de la distribución de raíces: excavar un gran agujero para instalar las sondas de humedad de suelo puede modificar el sistema radicular del cultivo. Teniendo en cuenta de que el sistema de raíces es uno de los principales consumidores de agua en el suelo, modificar su estado o distribución puede influir en  los datos de contenido de humedad  en el suelo medidos por las sondas.

SONDAS HUMEDAD DEL SUELO: ¿CÓMO SE TRADUCE UNA MALA INSTALACIÓN EN LOS DATOS?

Bolsas de aire por una mala instalación

En este post queremos presentar dos escenarios distintos en los que se  han instalado sondas,  un suelo húmedo y otro seco. Ambos escenarios representan datos con cierta problemática debido al comportamiento del suelo o a una mala instalación.

Escenario 1: bolsas de aire en un suelo húmedo

La figura siguiente es un ejemplo de cómo se ven los datos una vez se han instalado las sondas. Estos datos pertenecen a una parcela en la que se cultiva  arroz. Se instalaron tres sondas de humedad a una profundidad aproximada de 7,5 cm en tres puntos diferentes (Datos de Daniella Carrijo, Field Crops Research. V 222).

En el eje Y aparece el contenido de agua en el suelo en porcentaje, y en el eje X corresponde al número de días. La línea negra representa la zona de la parcela que estaba continuamente inundada. La línea gris oscuro representa la parte de la parcela en la que  los investigadores secaron el suelo por debajo del 35 % de contenido de agua del suelo. Finalmente, la línea gris claro representa una parte de la parcela en la que el suelo se secó más del 25 % en contenido de agua del suelo. En principio, los datos muestran  una buena instalación de las sondas ya que la diferencia entre medidas  es aproximadamente del 1 %. Esto es lo que se debería observar en las mismas condiciones hidrológicas y tipo de suelo.

Sin embargo, los investigadores observaron que durante el periodo de inundación, el nivel de saturación de los distintos tratamientos era superior del inicial. ¿Por qué? Las sondas se instalaron en un suelo arcilloso. Las arcillas eran expansibles. En este tipo de suelo pueden aparecer grandes fracturas cuando el suelo se seca. En el momento de que el suelo se vuelve a saturar, hay más espacio para que el agua entre en el suelo y el contenido de agua puede ser mayor.

Escenario 2: bolsas de aire en un suelo seco

En la figura siguiente se representa una serie temporal de datos de sondas instaladas a pocos centímetros de la superficie. El suelo tiene una alta porosidad y se encuentra en la región de Nevada donde los suelos son muy secos (Datos de Quinn Campbell, USDA-ARS Newingham lab en Reno, Nevada).

La línea azul oscuro corresponde a una sonda instalada debajo de la planta, mientras que la línea azul claro, muestra los datos de las sondas instaladas donde no hay plantas. La figura representa una serie temporal de un suelo seco en el que los datos no reflejan problemas debidos a una mala instalación.

La figura siguiente, representa de nuevo  el ensayo  anterior pero los datos muestran otro comportamiento. Observar que las sonda  instalada fuera de la influencia de la planta presenta unos valores de contenido de agua en el suelo negativos. Recordar que el aire tiene una constante dieléctrica más baja que el suelo. Esto podría traducirse en que la sonda tiene influencia del aire. Puede que haya una bolsa de aire al lado de las agujas de la sonda, o que la sonda está emitiendo un campo electromagnético fuera del suelo y que se esté  midiendo el aire de la superficie.

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: ¿CÓMO INSTALAR SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO CORRECTAMENTE?

Obtener datos de calidad

Obtener datos de alta calidad es un proceso que empieza antes de la instalar sondas de humedad del suelo. A continuación, se comentan errores comunes que se cometen al diseñar un ensayo. Estos errores cuestan tiempo y dinero. Además, provocan que los datos no se puedan aprovechar para el ensayo:

  • Caracterización de la parcela: no solamente hay que conocer en qué parcela se va a realizar la instalación, si no que también hay que conocer su variabilidad u otros factores ambientales que pueden afectar la interpretación de los datos.
  • Punto de instalación: frecuentemente las sondas se instalan en puntos que no responden a las preguntas que plantea el estudio. Por ejemplo, la profundidad del suelo debe ser la correcta para poder desarrollar el estudio.
  • Instalación: las sondas no se instalan correctamente y proporcionan medidas que no son representativas.
  • Registro de datos: las sondas y los dataloggers no están protegidos. Además, los datos no se consultan periódicamente para ver su correcta evolución.
  • Difusión de los datos: los datos no se pueden presentar.

Considerar estos puntos y seguir unas buenas prácticas cuando se está diseñando un experimento de campo es importante para evitar futuros problemas.

Una buena preinstalación puede ahorrar tiempo y dinero

Antes de ir a campo es recomendable que, en la medida de lo posible, probar algunas sondas en el laboratorio con distintos suelos. De este modo, será más fácil interpretar los datos en distintos escenarios. También puede ayudar a decidir cómo hay que instalar sondas de humedad del suelo, cuánto tiempo se necesita y qué herramientas son necesarias. Es recomendable preparar una caja de herramientas con bridas, marcadores, pilas entre otras cosas ya que ahorrará muchos viajes a la parcela de instalación.

En el caso de instalar un datalogger que requiere una programación previa, aprender el lenguaje de programación unas semanas antes para asegurar que se entiende y se escriben correctamente las órdenes. Y en el caso de utilizar un datalogger tipo plug-and-play, como el datalogger ZL6, también se necesita una cierta preparación antes de instalarlo.

Metadatos: la clave para entender qué está pasando en el suelo

Cuantos más datos se puedan registrar de la parcela de estudio, mejor se va a entender lo que está pasando y los datos se podrán interpretar con más facilidad. Esto quiere decir que cuantas más sondas se instalen, más información se tendrá de la parcela. Una forma de tener las sondas ordenadas y localizadas es poner una etiqueta en el cable (cerca del conector) con el tipo de sonda y profundidad de instalación.

El datalogger ZL6 registra automáticamente los datos medidos y también la localización GPS, presión barométrica y el número de serie de cada sonda. Además, el software Zentra Cloud, asociado al datalogger ZL6, permite introducir el tipo y densidad del suelo, tipo de cultivo, intervalo de medida, tipo de calibración de las sondas, profundidad de instalación… Toda esta información es importante en el caso de ser compartida y publicada.

El buen contacto suelo – sonda es lo más importante

La siguiente figura muestra unas sondas de humedad del suelo instaladas correctamente y cómo son sus datos. El ejemplo ilustra que el contacto suelo – sonda es correcto.

En el caso de tener que instalar sondas de humedad del suelo a una profundida superior a 0,5 m, se recomienda hacer el agujero con una barrena. Aunque esto solo será posible si el suelo no tiene muchas  piedras. La instalación de las sondas de humedad también puede llevarse a cabo con la ayuda del  instalador de sondas TEROS de METER Group. Pero en el caso de tener que instalar sondas de humedad del suelo a menos profundidad, se recomienda hacer el agujero con una pala y clavar las sondas con la mano. En ambas situaciones es importante asegurar que el contacto suelo – sonda es adecuado.

Protección del cable de la sonda

En la ilustración anterior también se observa que los cables de las sondas están protegidos por un tubo. Este tubo puede ser de PVC y flexible. El tubo protegerá los cables de las sondas de roedores  y otros animales, las prácticas culturales de la parcela,  o de otros elementos que puedan dañar los cables. Es importante que este tubo se fije al mástil que sujeta al datalogger.

Comprobar el funcionamiento de las sondas antes de ser enterradas

Cuando se han instalado las sondas, hay que comprobar que estas funcionan correctamente antes de tapar el agujero. Esto se puede realizar con el minilogger ZSC, que proporciona medidas instantáneas  conectándolo al móvil mediante bluetooth. De este modo, el usuario se asegura de que el sistema funciona correctamente antes de cerrar el agujero.

Ejemplos de cómo instalar sondas de humedad del suelo

A continuación, presentamos distintos ejemplos de cómo instalar las sondas de humedad del suelo.

Instalación de sondas con  una pala.

Instalación de sondas con  el instalador de METER Group.

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: TIPOS DE SONDAS DE CONTENIDO DE AGUA DEL SUELO

Comparación de métodos de medida TDR, FDR, capacitancia y resistencia

El contenido de agua del suelo se puede medir a diferentes escalas. Podemos medir a nivel de parcela, de captación o de cuenca usando teledetección.

Todas estas técnicas son extremadamente útiles, pero en este post, únicamente se compararán técnicas de medida in situ. Es decir, sensores que miden en un solo punto en una parcela, ensayo o tratamiento. Estos se clasifican en cuatro métodos básicos:

  • Resistencia
  • Permisividad dieléctrica (TDR, FDR, capacitancia)
  • Conductividad térmica
  • Neutrones

Con diferencia, las técnicas de medida más comunes y con mayor aplicación comercial son la resistencia y los dieléctricos (sondas TDR, sondas FDR, sondas capacitivas), y estos serán el objeto de la comparación.

En el siguiente webinar hay información más extensa sobre estos métodos de medida y otros métodos que no se comentan aquí. Humedad del suelo 201 — Medidas, métodos y aplicaciones del contenido de agua.

Al elegir un tipo de sonda, y por tanto el método de detección de la humedad del suelo, es importante tener en cuenta la aplicación. ¿Para qué queremos el valor de humedad del suelo? Por ejemplo, las necesidades experimentales serán diferentes en un ensayo de Riego Deficitario Controlado (RDC) que en un ensayo de ecología de poblaciones en zonas desérticas en las que se estudia el efecto de la precipitación. 

En los siguientes enlaces hay información para conocer las características más relevantes y la idoneidad de los distintos tipos de sondas y que tipo de sonda es la más adecuada.

En los siguientes enlaces se explica cuál tipo de sensor es más apropiado:

  1. SONDAS RESISTIVAS
  2. SONDAS DIELÉCTRICAS. INTRODUCCIÓN
  3. SONDAS DIELÉCTRICAS; ¿CÓMO FUNCIONAN?
  4. SONDAS DIELÉCTRICAS; ¿TODAS SON IGUALES?
  5. COMPARACIÓN TIPOS DE SONDAS
  6. LAS SONDAS CAPACITIVAS TEROS

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: SONDAS RESISTIVAS

Porqué las sondas humedad del suelo de resistivas no son adecuadas para investigación

En la siguiente figura aparecen dos ejemplos de sondas de humedad del suelo encontrados en una búsqueda de Google. Ambas sondas miden el contenido de agua en el suelo al crear una diferencia de voltaje entre los dos electrodos, permitiendo que una pequeña corriente fluya entre ellos, generando un valor de salida de resistencia o conductividad eléctrica.

Como el agua es un mal conductor, son los iones presentes en el agua los que transportan la corriente de un electrodo al otro. En teoría, la idea es buena; tiene sentido que la resistencia disminuya cuando el contenido en agua del suelo disminuya. Pero en la práctica, hay algunos errores referentes a las asunciones aplicadas con este método de medida. Explicamos el porqué:

La figura siguiente ilustra lo que sucede con los iones disueltos en la solución del suelo cuando se carga una placa positiva y otra negativa. El método de resistencia supone que la concentración de iones disueltos en la solución es constante. Este supuesto es erróneo ya que el número de iones puede cambiar ola sonda se puede utilizar en distintos suelos este trozo de frase no lo capto. Es en estas dos situaciones es casi imposible establecer la precisión de la sonda  ya que  el número de iones disueltos en la solución del suelo  cambia, y a pesar de que el contenido en agua del suelo sea el mismo, el flujo de corriente va a ser distinto proporcionando un valor poco representativo.

La idea puede ser explicada con un ejemplo sencillo. Si una sonda se utiliza solo para medidas de húmedo/seco, necesita una calibración que relacione el valor de salida de la sonda (en este caso, la resistencia o su inversa: la conductividad eléctrica) con el contenido volumétrico de agua en el suelo.

La figura anterior es un modelo sencillo de conductividad eléctrica de pasta saturada (la conductividad eléctrica del agua una vez se ha extraído del suelo). La figura muestra que la calibración del sensor cambia más de un orden de magnitud.

Por tanto, aunque las sondas resistivas no son caras, reaccionan a los cambios de contenido de agua en el suelo y son simples de integrar, su uso se limitaría al ámbito doméstico y de la jardinería.

En investigación y aplicaciones científicas, sencillamente, no proporcionan un valor de contenido de agua en el suelo fiable.

ResumenAplicación
Sondas Resistivas– Económicas.
– Responden a los cambios de agua en el suelo.
– Fáciles de integrar.
– Uso doméstico o jardinería

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: SONDAS DIELÉCTRICAS. INTRODUCCIÓN

Sondas dieléctricas (TDR, FDR y capacitivas): para un uso más preciso

Las sondas dieléctricas (de tipo TDR, FDR y capacitivas) son una categoría de sondas que miden la capacidad de almacenamiento de carga del suelo. El método de medida de la capacidad de almacenamiento de carga es mucho más efectivo que el resistivo, y aquí explicamos el porqué:

A la izquierda de la figura anterior, hay una ilustración que muestra lo que les sucede a los iones con una sonda resistiva. Mientras que en la derecha aparece lo que les sucede a los iones con una sonda dieléctrica (TDR, FDR y capacitiva). En una sonda dieléctrica ideal, el circuito eléctrico de la derecha, siempre actúa polarizando las moléculas de agua entre dos electrodos. Las moléculas de agua se alinean en ese campo muy brevemente, por lo que almacenan una pequeña cantidad de carga sin que los iones de los solutos se polaricen. Esta medida es ideal, ya que es sensible a los cambios en la cantidad de agua, y no se ve afectado por los cambios en la concentración de iones.

Los dibujos de la figura anterior son circuitos que representan cómo funcionaría una sonda resistiva (izquierda) y una capacitiva (derecha). Algunas medidas dieléctricas actúan más como el circuito que aparece en el centro, incorpora algo de resistencia en la medida siendo algo sensibles a los cambios de concentración de sales.

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: SONDAS DIELÉCTRICAS; ¿CÓMO FUNCIONAN?

Sondas TDR, FDR y capacitivas: ¿Por qué funcionan?

¿Por qué las sondas de humedad del suelo dieléctricas (TDR, FDR y capacitivas) son más precisas que las sondas resistivas para medir contenido en agua del suelo?

Cada material que se encuentra en el suelo tiene una capacidad de almacenamiento de carga distinta, o dicho de otra forma, cada material tiene una constante dieléctrica distinta. La escala de valores dieléctricos, define de forma arbitraria el valor de 1 al aire y 80 al agua y en función de estos  valores se definen los valores de los otros materiales. El suelo es una mezcla de sólido, líquido y gases. Cada uno de estos materiales tiene un valor dieléctrico distinto, pero en general, todos ellos tienen valores más bajos respecto al agua. Por tanto, cuando la capacidad de almacenamiento de carga del suelo es medida por un sensor dieléctrico, el agua y el aire son los dos componentes que cambian significativamente en volumen, y la sonda dieléctrica puede relacionarlo con el contenido volumétrico de agua.

La figura anterior ilustra como  el valor dieléctrico cambia en el  suelo al variar  el porcentaje de aire y agua. También se muestra la constante dieléctrica del agua para tener la referencia respecto al valor del suelo (obviamente esto no puede ocurrir en el suelo ya que siempre hay una fracción de sólidos). Considerando que el porcentaje de sólidos en el suelo es del 50%, aproximadamente, el intervalo de valores dieléctricos del suelo está comprendido normalmente entre 2 y 30. Estos valores son muy generales y pueden variar dependiendo de las  condiciones específicas que puede tener el  suelo.

Evidentemente, una característica clave de una sonda de humedad del suelo  es la precisión con la que mide el contenido de agua en el suelo.

En el gráfico anterior hay la relación entre el valor dieléctrico del suelo y su contenido volumétrico de agua. Como las sondas resistivas, las sondas de humedad del suelo dieléctricas no son perfectas prediciendo el contenido de agua en el suelo. Sin embargo, los efectos que pueden afectar los datos medidos son menores.

Este gráfico muestra el efecto de la densidad aparente del suelo en la calibración de la sonda. Aunque hay un cierto efecto, en comparación con las sondas resistivas este efecto es menor. La densidad aparente no es el único parámetro que puede influir en  la calibración del sensor. Por ejemplo, la mineralogía del suelo, la salinidad, porcentaje en arcilla y el contacto entre el suelo y la sonda… pueden afectar la precisión de la sonda. Sin embargo, la mayoría de las sondas de calidad y referencia disponibles en el mercado se han desarrollado minimizando estos efectos. Hay que tener en cuenta que no es posible eliminar todos estos efectos, pero sí que es posible minimizarlos.

En la siguiente imagen se presenta la sonda TEROS 12 que utiliza la tecnología capacitiva de alta frecuencia.

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: SONDAS DIELÉCTRICAS ¿TODAS SON IGUALES?

No todas las sondas dieléctricas están al mismo nivel

Las sondas dieléctricas (TDR, FDR y capacitivas) no han sido diseñadas de la misma forma, de hecho, algunas de ellas pueden funcionar de forma parecida a una sonda resistiva dependiendo de la frecuencia de medida y del diseño del circuito. El hecho de poder polarizar las moléculas de agua sin polarizar los iones disueltos depende de cómo de rápido se hace esta polarización o de la frecuencia de medida.

A bajas frecuencias, las sondas dieléctricas polarizan el agua y las sales y por tanto la medida es altamente sensible a la salinidad del suelo. Sin embargo, cuando la frecuencia se incrementa (alrededor de 50 Mhz y superior) esta influencia se reduce. Por este motivo, si un sensor trabaja con frecuencias a escala de kHz (como podría ser un sensor de 5$ de Amazon) significa que la precisión de la medida estará muy afectada por los factores de error ya descritos. Por otro lado, el hecho de trabajar a altas frecuencias tampoco garantiza que se puedan  evitar estos factores, ya que el diseño del sistema eléctrico juega un papel importante.

Existen diversos tipos de sondas dieléctricas, y el webinar de este post  proporciona más información sobre cada tecnología. Las sondas dieléctricas más comunes para investigación son:

  • Sondas capacitivas: las sondas capacitivas usan el suelo como un elemento condensador y utilizan la capacidad de almacenamiento de carga para calibrar el contenido de agua.
  • Time-domain reflectometry (TDR): las sondas TDR miden el tiempo de transmisión de una onda de energía eléctrica reflejada a lo largo de una línea de transmisión. El tiempo de transmisión está relacionado con la capacidad de almacenamiento de carga del suelo y el contenido volumétrico de agua. Curiosamente, estas sondas no solo  trabajan a frecuencia, si no que trabajan en  un intervalo de frecuencias, de modo que se puede omitir el efecto de la salinidad.
  • Frequency-domain sensors (FDR): las sondas FDR también utilizan el suelo como condensador para medir la frecuencia de resonancia máxima en el circuito eléctrico,  relacionando la frecuencia con el contenido de agua.

Numerosos estudios han mostrado que las siguientes sondas son adecuadas para medir contenido de agua: METER Group (antes Decagon Devices) EC-5, 10HS, 5TE, 5TM (actualmente TEROS 10, TEROS 11 y TEROS 12), Campbell Scientific CS655, TDR 200 y SoilVue10,  Delta T Theta Probe y SM series,  Stevens Hydra Probe y finalmente Acclime True TDR series. Todas estas sondas pueden necesitar  una calibración en función de tipo de suelo y  conductividad eléctrica.

SONDAS DE HUMEDAD DEL SUELO: COMPARACIÓN TIPOS DE SONDAS

¿Que sonda es la más apropiada?

Vaz et al., (2013) realizaron un estudio exhaustivo  comparando diversas sondas (leer aquí) y ofreciendo una  información detallada. Este tipo de estudios son un fantástico punto de inicio si se quieren utilizar sondas de humedad del suelo. Pero hay otros factores a considerar cuando se escoge una sonda de humedad del suelo para una aplicación determinada. Estos factores se exploran en este post.

Los siguientes cuadros comparan los tipos de sondas para medir el contenido de humedad (sondas TDR, sondas FDR, capacitivas, resistivas, COSMOS y sonda de neutrones), las ventajas e inconvenientes de cada una y en qué situación o aplicación se recomienda su uso . Todas las sondas de contenido de humedad de METER Group utilizan la técnica de medida de capacitancia a alta frecuencia. También cuenta con  una herramienta de instalación para asegurar la mayor precisión  posible. Para tener más información sobre este método de medida, mirad el webinar de este enlace.

 

VentajasDesventajas¿Cuándo usarlas?
Sondas resistivas– La medidas pueden registrarse en un datalogger.
– Económicas.
– Uso bajo de energía.
– Baja precisión: la calibración cambia con el tipo de suelo y la concentración de sales.
– No son resistentes al paso del tiempo
– Cuando el interés es medir si el contenido en agua ha cambiado sin que la precisión sea importante.
Sondas TDR– La medidas pueden registrarse en un datalogger.
– Precisión alta con calibración específica (2-3%).
– Insensible a la salinidad.
– Bien considerada en el ámbito científico.
– Más difíciles de usar que las capacitivas.
– Más tiempo para instalarlas ya que hay que excavar una zanja.
– No funcionan a salinidades altas.
– Consumen mucha energía.
– En el caso de que la organización o laboratorio ya tenga implementado el sistema. Son más caras y complejas que las sondas capacitivas y se ha demostrado que son igual de precisas.
Sondas capacitivas– La medidas pueden registrarse en un datalogger.
– Algunas de ellas son muy fáciles de instalar.
– Precisión del 2-3% con calibración de fabrica.
– Uso de energía bajo.
– Económicas. Muchas medidas por € invertido.
– La precisión baja si la salinidad es superior a 8 ds/m (pasta saturada).
– Algunas marcas comerciales producen sondas con una precisión y rendimiento muy deficiente.
– Cuando hay que monitorizar varios puntos.
-Cuando se necesita un sistema fácil de implementar.
– Cuando se requiere poca energía.
– Cuando se quiere tener muchas medidas por € invertido.
Sondas de neutrones– Gran volumen de exploración.
– Insensibles a la salinidad.
– Bien consideradas en el ámbito científico.
– Las lecturas no se ven afectadas por el contacto sonda – suelo.
– Coste elevado.
– Se necesita un certificado de formación para emplearlas. Están controladas por el Consejo de Seguridad Nacional.
– No proporcionan medidas en continuo.
– Cuando ya se tienen sondas de neutrones en el sistema y se conocen cómo interpretar los datos.
– Cuando el suelo tiene arcillas expansivas donde el contacto sonda – suelo es un problema.
COSMOS– Gran volumen de exploración.
– Eficaces enviando datos de satélite al suelo ya que suavizan las variabilidades de gran escala.
– No tienen problemas con el contacto sonda – suelo.
-Extremadamente caras.
– Volumen de medida mal definido y varía con el contenido en agua.
– La precisión cambia dependiendo de varios factores como la vegetación.
– Cuando hay que obtener el valor de contenido de agua a gran escala.
– Cuando hay que validar datos de satélite.

Si se comparan las ventajas de todas estas sondas:

ResisitivasTDRCapacitivasNeutronesCOSMOS
PrecioMuy económicoModeradamente bajoDe económico a moderadoAltoExtremadamente alto
PrecisiónBajaAlta (calibración específica)AltaBajaVariable
ComplejidadBajaDe baja a intermediaBajaAltaAlta
Uso energíaBajoDe moderado a altoBajoAlto
Efecto salinidadExtremoSin efecto a salinidades bajas y alto a salinidades altas.Con efecto a salinidades altas.NoNo
DurabilidadBajaAltaAltaAltaAlta
Volumen influenciaPequeñoDe 0,2 a 2 l, dependiendo de la longitud y forma campo electromagnéticoDe 0,2 a 2 l, dependiendo de la longitud y forma campo electromagnéticoDe 20 a 40 cm dependiendo del contenido de agua.800 m de diámetro de una esfera.
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