calibracion de sondas de humedad del suelo ech2o

USUBELLI A. 1, DOMENE M. 2, RODRIGO G. 2, CABOT O 2., FERRER F. 21Università degli studi di Milano Dipartimento di Agronomia1Università degli studi di Milano ‐ Dipartimento di Agronomia2LabFerrer, c/Ferran el Catòlic,3 ∙ 25200 Cervera

D G R d iDra Gema Rodrigo

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• CONOCEMOS• EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL SENSOR,C O U C O O S SO ,PERMITIVIDAD DIELÉCTRICA ‐

• ERROR DE LOS SENSORES INHERENTES Y EVITABLESERROR DE LOS SENSORES, INHERENTES Y EVITABLES• MÉTODOS DE CALIBRACIÓN

• CAMPO Field Estimation of Soil Water Content IAEA Training Course Series 30• CAMPO, Field Estimation of Soil Water Content – IAEA Training Course Series 30

• LABORATORIO• ESTADO DE LA MUESTRA: INDISTURBADA OESTADO DE LA MUESTRA: INDISTURBADA O

RECOMPACTADA• NUEVA FUNCIÓN DE CALIBRACIÓNNUEVA FUNCIÓN DE CALIBRACIÓN

• AJUSTAR• VALIDAR EN CAMPO• VALIDAR EN CAMPO

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1 5 20 40 80

Intervalo en suelos minerales

SUELO Material             Aire                             1Suelos Minerales     3‐7Materia orgánica     2‐5Hielo 5Hielo                            5Agua                           80

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Decagon

Señal (mV)   ɛa ó VWCToppDecagon

b xaa

xmm w

1)1(

b

mb

1

w

s

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Decagon

Señal (mV)   ɛa v ó VWCToppDecagon

ERROR DEL FABRICANTE ( )

o Señal (RAW ó mV) ɛa (medio homogéneo)

ERROR DEL FABRICANTE (ɛb)

( ) a ( g )o Variación inter‐sensoro Efecto de la CEa y Temperatura sobre

la señal

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ERROR DEL USUARIO (señal ɛa)Mala instalación hace que el volumenexplorado sea no representativo Piedras,

a

mala compactación alrededor de la sonda ybolsas de aire, densidad aparente

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Errores en θ did

10,0%10 0%

12,0%

Errores en θmedida

6,0%

8,0%

10,0%

rror 

% θ)

3,0% 3,0% 2,5% 3,0%

2,0%

4,0%

,

Er (%

0,0%

sensor (�)  bulk density mineral itti it

permittivity f t

poor i t ll ti

Precisión del sensor

Densidad aparente

ɛm ɛw Mala Instalaciónaccuracy permittivity of water installation

Factor

del sensor aparente Instalación

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Saturar completamente el suelo

Pesar sistemáticamente Contenedor + Suelo + SensoresContenedor + Suelo + Sensores 

El VWCexp se correlaciona con laEl VWCexp se correlaciona con la señal del sensor (raw o mV)

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LIMITACIONES• Secado no uniforme en el 

interior de la columnaVENTAJAS• Imita procesos naturales• Alteración mínima

interior de la columna• Tiempo

• Alteración mínimaXI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012

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Obtener la v experimentaly el valor en bruto de las

SUELOColocar el suelo en el contenedor de

y el valor en bruto de lassondas

el contenedor de medida

CALIBRACIÓNIntroducir el sensor

Nueva ECUACIÓN Hacer la lectura

Recoger una muestra para 

ECUACIÓN  medir GWC

Extraer el sensorVALIDAR en campo

Extraer el sensorSacar el sueloAñadirle agua y homogeneizarhomogeneizar Starr y Paltineanu, 2002

Cobos y Chambers,2010XI Simposio Hispano‐Portugués de Relaciones Hídricas en las plantas – Sevilla 2012

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4l de suelo (mínimo) seco al aireEliminar las piedras y romper agregadosSe recomienda tamizar 2‐5mm 

¿Q É ?¿QUÉ HACEMOS CON?o Suelos con piedraso Sustratoso Sustratoso Suelos muy compactados¿Cuánto se ha alterado el suelo?¿Cuánto se ha alterado el suelo? ¿podemos cuantificarlo?

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VWC gravimetría

VWC fabricante RMSE VWC nueva RMSE

5,39 6,3 0,8281 5,25 0,01965,44 6 0,3136 5,13 0,09615,52 6,5 0,9604 5,38 0,01968,77 11,3 6,4009 9,59 0,67248,94 11,2 5,1076 9,59 0,42258,99 11,9 8,4681 10,41 2,016414,4 14 0,16 13,53 0,756914,41 14,7 0,0841 14,53 0,014414,6 14,3 0,09 13,93 0,448917,6 16,5 1,21 17,52 0,006417,6 15,8 3,24 16,34 1,587617,88 16 3,5344 16,74 1,299617,72 16,9 0,6724 18,19 0,220917,74 16,8 0,8836 18,09 0,122517,78 16 3,1684 17 0,6084

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50

40

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m-3

)

20

30

el s

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%

10

Agu

a en

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HS Sat CC PM028-abr 18-may 7-jun 27-jun 17-jul 6-ago 26-ago 15-sep

HS Sat CC PM

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• Buscamos nuevas funciones de calibración que resistan lasvariaciones de los factores más influyentes en las medidasvariaciones de los factores más influyentes en las medidas,como la densidad aparente

• La medida del volumen es uno de los puntos más críticos enel proceso de calibraciónp

• Es necesario validar la nueva función de calibración en campo

• Queda por evaluar el efecto de otros parámetros como la CE,textura …

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Conductividad EléctricaConductividad Eléctrica

CE: 1,87dS/m                                   CE: 3,2 dS/m                          CE: 4,78 dS/m

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Douglas R. Cobos and Chris Chambers. Calibrating ECH2O Soil Moisture Sensors

Colin S. Campbell, Gaylon S. Campbell, Douglas R. Cobos, and Lauren L. Bissey . Calibrationand Evaluation of an Improved Low‐Cost Soil Moisture Sensor

L R P Wij M B d k 2007 P f f N C itLawrence R. Parsons Wije M. Bandaranayake, 2007. Performance of a New CapacitanceSoil Moisture Probe in a Sandy Soil

Paltineanu I C and J L Starr 1997 Real time soil water dynamics using multisensorPaltineanu, I.C., and J.L. Starr. 1997. Real‐time soil water dynamics using multisensorcapacitance probes: Laboratory calibration. Soil Sci. Soc. Am. J. 61:1576–1585.

Starr J L and I C Paltineanu 2002 Methods for Measurement of Soil Water Content:Starr, J.L., and I.C.Paltineanu. 2002. Methods for Measurement of Soil Water Content: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 ofAmerica IncAmerica, Inc.

www.decagon.comwww lab‐ferrer com

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www.lab ferrer.com

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