20230418. Medidas de conductividad eléctrica en campos de prácticas de la EIA.

Dentro de la colaboración que mantiene con la EIA, la empresa de agricultura de precisión Greenfield Technologies ha realizado en los campos de prácticas de la EIA una toma de datos de conductividad eléctrica aparente, con un sensor de inducción electromagnética Dualem.

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Con esos datos se realizará un mapa de suelos de la parcela caracterizando todas sus propiedades físicas y químicas. El conocimiento de las propiedades del suelo y su variación en diferentes localizaciones es fundamental para la toma de decisiones adecuadas sobre su manejo, lo que ayuda a optimizar su productividad.

La conductividad eléctrica (CE) es la medida de la capacidad de un material (suelo) para dejar pasar la corriente eléctrica a través de él, y se han desarrollado una serie de sensores para medirla directamente sobre el terreno (conductividad eléctrica aparente, CEa). El sensor DUALEM, instalado sobre ese patinete, se desliza superficialmente sobre el terreno y basa su medición del campo magnético en el análisis de la señal entre sus bobinas emisoras y receptoras.

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Una de las estrategias agronómicas para analizar la variabilidad de una parcela en función de las propiedades del suelo es medir su CEa. A partir de esos datos se puede elaborar un plano con las zonas que tienen unas características similares de suelo con lo que se puede hacer un muestreo de suelo dirigido para conocerlas (textura, ph, materia orgánica), y en general llevar a cabo un manejo diferenciado de la parcela, desde la dosificación variable de insumos (semillas, fitosanitarios, abonos, etc), a sectores de riego diferenciados.

Dualem-2 es un sensor de inducción electromagnética (IEM) para medir la CEa de los suelos, cuyo principio de funcionamiento queda ilustrado en la siguiente imagen, donde aparece montado en un trineo de tubos de PVC, arrastrado por un quad. El sensor consta de una barra en la que hay tres bobinas, una en un extremo y las otras en el otro. Una de estas bobinas está alimentada por una corriente alterna y genera un campo magnético primario que se introduce en el suelo.

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Sin necesidad de contacto físico con el suelo, el desplazamiento del sensor induce una corriente eléctrica, ya que el suelo se comporta como un conductor. La mayor o menor capacidad del suelo para conducir la corriente eléctrica hace que, en una segunda etapa, las corrientes inducidas generen un campo magnético secundario de magnitud proporcional que, añadido al campo magnético primario, acaban atravesando el campo magnético que forman las otras bobinas situadas en el otro extremo de la barra. Estas bobinas tienen devanados diferentes, uno en sentido vertical y el otro en sentido horizontal, lo cual hace que puedan captar la señal a diferentes profundidades. Así, el voltaje medido en estas bobinas estará relacionado con la CEa del suelo correspondiente a distintas profundidades y, por lo tanto, a distintos volúmenes del mismo.

El sensor Dualem-2 tiene una separación de 2 m entre el transmisor y los receptores, siendo una bobina con devanado horizontal y otra con devanado vertical. Con la configuración por defecto, las profundidades medidas de CEa son de hasta 1 m y 3,2 m, respectivamente. Sin embargo, en aplicaciones agrícolas suele únicamente interesar la CEa de la zona radicular (hasta 1,5 m) y no hasta tanta profundidad. Esto se puede lograr variando el espaciado de las bobinas, (ii) variando la frecuencia de operación, variando la geometría de la matriz de las bobinas, o variando la altura de medición sobre el suelo.

En la siguiente figura, la imagen de la derecha muestra los puntos de muestreo adquiridos coloreados según el valor de la CEa superficial. El sistema se configuró para obtener la CEa de 0-30 cm y de 0-80 cm, variando la distancia entre bobinas y la altura de la barra en el patín.

Texto e imágenes: Juan Morillo y
“Sensores de conductividad eléctrica aparente para el análisis de la variabilidad del suelo en Agricultura de Precisión”. José Antonio Martínez Casasnovas, Jaume Arnó Satorra y Alexandre Escolà Agustí.
https://repositori.udl.cat/server/api/core/bitstreams/fd850969-b5fb-46ce-a844-b9b41c0fcad2/content