Integración de modelo de simulación y sensores como herramienta de evaluación de diferentes estrategias agronómicas en riego inteligente de viñedo

Abstract

La disponibilidad de agua es un factor fundamental en zonas áridas y semiáridas, afectando a la calidad y producción del viñedo. Se busca un uso eficiente de recursos hídricos, pero no se conoce previamente una tendencia definida en cuanto a frecuencia de riego. El objetivo de esta tesis es analizar distintas tecnologías para evaluar estrategias de riego inteligente en viñedo. Se selecciona y ajusta la fracción húmeda de suelo con sensor tipo Time Domain Reflectrometry en un modelo de simulación SIMDualKc para calcular la evaporación y transpiración por separado según diferentes estrategias agronómicas teniendo en cuenta la frecuencia de riego. La fracción húmeda es mayor cuanto menor es la frecuencia y mayor la cantidad de riego aplicada. Se observaron perdidas de evaporación según el modelo SIMDualKc, el tratamiento con mayores pérdidas fue T07 (riego semanal), seguido T15 (riego quincenal) y T03 (dos riegos semanales). Cámara de presión Scholander para medida de potencial hídrico y porómetro Decagon SC-1 para medida de conductancia estomática permitieron comparar correctamente los resultados obtenidos en la simulación con el modelo SIMDualKc. No se mostraron diferencias de rendimiento. Se comparó sensores tradicionales (cámara térmica Scholander) y modernos (cámara térmica en dron) para toma de datos, los resultados de estas medidas fueron variables según la fecha y tratamiento, pero se identifican varias correlaciones significativas, esto hace que puedan ser medidas complementarias. Los diferentes sensores utilizados en esta investigación, se consideran tecnologías viables para evaluar el efecto de diferentes decisiones agronómicas para un riego inteligente.

Water availability is a fundamental factor in arid and semi-arid areas, affecting vineyard quality and production. An efficient use of water resources is sought, but there is no previously known trend in terms of irrigation frequency. The objective of this thesis is to analyse different technologies to evaluate smart irrigation strategies in vineyards. The soil moisture fraction is selected and adjusted with a Time Domain Reflectrometry sensor in a SIMDualKc simulation model to calculate evaporation and transpiration separately according to different agronomic strategies, taking into account the irrigation frequency. The wet fraction is higher the lower the frequency and the higher the amount of irrigation applied. Evaporation losses were observed according to the SIMDualKc model; the treatment with the highest losses was T07 (weekly irrigation), followed by T15 (fortnightly irrigation) and T03 (twice weekly irrigation). Scholander pressure chamber for measuring water potential and Decagon SC-1 porometer for measuring stomatal conductance allowed a correct comparison of the results obtained in the simulation with the SIMDualKc model. No differences in yield were shown. Traditional sensors (Scholander thermal camera) and modern sensors (thermal camera on drone) were compared for data collection. The results of these measurements were variable depending on the date and treatment, but several significant correlations were identified, which means that they can be complementary measures. The different sensors used in this research are considered viable technologies to evaluate the effect of different agronomic decisions for smart irrigation.