Calibración de sensores de humedad del suelo para estimar el contenido de agua en el Campus Irquis de la Universidad de Cuenca

El contenido de humedad del suelo es un parámetro ampliamente usado dentro de la ciencia del suelo y en la actualidad se han desarrollado múltiples tecnologías para estimarlo, como las basadas en la Reflectometría de Dominio Temporal - TDR como una herramienta para monitorear el contenido de agua. El objetivo de este estudio fue obtener una ecuación de calibración para dos tipos de TDR´s: CS655 y TRIME FM. El estudio fue realizado en los suelos de la granja experimental Irquis de la Universidad de Cuenca. Este estudio se desarrolló a nivel parcelario, para lo cual se definieron tres zonas y en cada una de ellas se delimitaron parcelas de 25 m2. Los tratamientos evaluados incluyeron: i) TDR de medición continua (CS655), ii) TDR de medición manual (TRIME FM), y iii) método gravimétrico. Cada tratamiento fue evaluado bajo tres repeticiones y a tres profundidades: a) 0 - 20, b) 20 - 40 y c) 40 – 60 cm. El periodo de monitoreo fue de 30 días. Al relacionar el contenido volumétrico registrado por el TDR (VTDR) y el Volumen Gravimétrico (VGRA) de laboratorio, se obtuvo una ecuación de calibración representativa para el TDR continuo CS655 (VGRA = 0. 2084VTDR - 0.3628) con un coeficiente de determinación ajustado (R2aj) de 0.476 para la parcela 1 a la profundidad de 0 - 20 cm. Mientras que, para la profundidad de 20 – 60 cm las ecuaciones de calibración muestran resultados muy bajos (R2aj entre -0.033 a 0.117), debido a que, durante el desarrollo de esta investigación el suelo del área de estudio permaneció saturado a dicha profundidad. Se concluye que esta ecuación de calibración puede ser usada para monitorear el contenido de humedad en la capa arable bajo estas condiciones de suelo; y al no existir mayor variación en sus propiedades morfológicas con respecto a la profundidad dentro de cada zona de estudio, la misma ecuación podría ser utilizada para capas más profundas. Sin embargo, es impráctico utilizar esta ecuación para la profundidad de 20 – 60 cm debido a que el suelo permanece saturado.

Soil moisture content is a parameter widely used in soil science and, at present, multiple technologies have been developed to estimate it as those based on Time Domain Reflectometry (TDR) as a tool to monitor water content. The objective of this study was to obtain a calibration equation of two types of TDR's: CS655 and TRIME FM, for the soils of the Irquis experimental farm of the University of Cuenca. This study was developed at the plot level, for which, three areas of 25 m2 were defined. The evaluated treatments included: i) TDR (CS655) for continuous measurement, ii) TDR (TRIME FM) for manual measurement, and iii) gravimetric method. Each treatment was evaluated under three repetitions and at three depths: a) 0 - 20, b) 20 - 40 and c) 40 - 60 cm. The monitoring period was 30 days. A representative calibration equation for the continuous TDR CS655 (VGRA = 0.2084VTDR - 0.3628) was obtained by comparing the volumetric content recorded by the TDR (VTDR) with the laboratory gravimetric volume. An adjusted coefficient of determination (R2aj) of 0.476 was obtained for plot 1 (depth of 0 - 20 cm) being the highest correlation among all three plots. Calibration equations show very low results (R2aj between -0.033 a 0.117) for the depth of 20-60 cm, because during the development of this research the soil of the study area remained saturated at that depth. It is concluded that this calibration equation can be used to monitor soil moisture content in the arable layer under these soil conditions; and because there is no greater variation in their morphological properties with respect to depth within each study area, the same equation could be used for deeper layers. However, it is inappropriate to use this equation for the depth of 20 - 60 cm because the soil remains saturated.

Ingeniero Agrónomo

Cuenca