información técnica: plataformas de ec y ph · si tenemos en cuenta que el agua tiende a...
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Plataformas de EC y Plataformas de EC y pHpHInformación técnica:Información técnica:
technologies
Agricultura de precisión - UEEA INTA Venado Tuerto 2007
- Ing. Agr. Darío Boretto -
Algunos conceptos teóricos sobre ECAlgunos conceptos teóricos sobre EC
ElectroconductividadElectroconductividad (CE)(CE)
La EC de un medio (donde generalmente existe la La EC de un medio (donde generalmente existe la presencia de electrolitos en solución)presencia de electrolitos en solución) se define como la se define como la
capacidad que este tiene para conducir la corriente capacidad que este tiene para conducir la corriente eléctrica; la conductividad en el suelo por lo general es eléctrica; la conductividad en el suelo por lo general es
medida en unidades como: medida en unidades como: mmhommho//cmcm o o dSdS/m./m.
El agua pura (destilada) prácticamente no conduce la electricidaEl agua pura (destilada) prácticamente no conduce la electricidad, d, sin embargo si lo hace el agua con sales disueltas, ya que estossin embargo si lo hace el agua con sales disueltas, ya que estosiones cargados positiva y negativamente son los que permiten la iones cargados positiva y negativamente son los que permiten la conducción de la corriente, por ende, la cantidad conducida, conducción de la corriente, por ende, la cantidad conducida, dependerá de la concentración de iones presentes y de su dependerá de la concentración de iones presentes y de su movilidad.movilidad.
Al aplicársele un voltaje a la mayoría de las soluciones acuosas, mientras >
sea la cantidad de electrolitos disueltos, > será la conductividad; y < será la
resistencia (ley de ohm)Valores de conductividad de algunas muestras típicas.
223.0 mS/cm-dS/m5 % NaOH53.0 mS/cm-dS/mAgua de mar
0.5 - 4.5 mS/cm-dS/m Solución de Suelo50 a 100 µS/cmAgua potable
0.05 µS/cmAgua destiladaConductividad a 25°CMedio
En la práctica, la EC de una solución se mide mediante una corriente alterna (AC) ya que la corriente continua (DC) produce un efecto de polarización, que hace que se altere la EC real.
Algunos conceptos teóricos sobre ECAlgunos conceptos teóricos sobre EC
EC Veris como indicador de EC Veris como indicador de fertilidad potencialfertilidad potencial
La EC Veris puede tener buenas correlaciones con otras propiedades de
suelo y su distribución espacial1. Topografía.
5. Desarrollo de los cultivos y rendimiento en grano.
2. Salinidad.
Todos estos Indicadores de la fertilidad potencial de un suelo o sector de este!!!
4. AU y retención hídrica.
3. Textura.
1. Topografía1. Topografía
La topografía de un terreno, puede alterar la productividad por aspectos como:
• Presencia de pendientes criticas (erosión de sitios más altos -lomas-).
Deposición de materiales dando por lo gral. bajos más fértiles y lomas degradadas.
• El asenso de napas de mala calidad en depresiones del terreno (problemas de halomorfismo severo).
Concentración de sales en superficie.
• Las condiciones de drenaje que se generan en ciertas áreas.
Sectores de baja infiltración, y/o sectores con susceptibilidad al anegamientos.
1. Topografía: Micro1. Topografía: Micro--parcelas de parcelas de análisis a favor del gradienteanálisis a favor del gradiente
1. Topografía: Datos micro1. Topografía: Datos micro--parcelas parcelas de análisisde análisis
300.012.242.311
301.062.452.3710
302.382.032.289
302.872.12.298
303.352.12.087
303.692.132.286
304.372.042.15
305.051.741.664
306.111.491.633
306.751.721.732
306.931.51.721
Altimetría MSNM
EC ds/m (0-90 cm)
EC ds/m (0-30 cm)ID
1. Topografía: Correlaciones R1. Topografía: Correlaciones R22 ((PearsonPearson) ) y regresiones linealesy regresiones lineales
Altimetria f(x) CE Veris 0-30 cm
y = -6.6766x + 317.49R2 = 0.7662
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
1.5 1.7 1.9 2.1 2.3
CE Veris 0-30cm (ds/m)
Alti
met
ría D
GPS
(MSN
M)
CE Veris 0-30 (ds/m)
Regreción Lineal
Altimetria f(x) CE Veris 0-90 cm
y = -6.5964x + 316.79R2 = 0.8046
299300301302303304305306307308
1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5
CE Veris 0-90cm (ds/m)
Alti
met
ría
DGP
S (M
SNM
)
CE Veris 0-90 (ds/m)
Regreción Lineal
1. Topografía: Correlaciones R1. Topografía: Correlaciones R22((PearsonPearson) y regresiones cuadráticas) y regresiones cuadráticas
Altimetria f(x) CE Veris 0-30 cm
y = -10.332x2 + 34.417x + 277.47R2 = 0.8037
299300301302303304305306307308
1.5 1.7 1.9 2.1 2.3
CE Veris 0-30cm (ds/m)
Alti
met
ría
DGP
S (M
SNM
) CE Veris 0-30 (ds/m)
Regreción Cuadrática
Altimetria f(x) CE Veris 0-90 cm
y = -1.6788x2 - 0.1465x + 310.74R2 = 0.809
299300301302303
304305306307308
1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5
CE Veris 0-90cm (ds/m)
Altim
etría
DG
PS
(MSN
M)
CE Veris 0-90 (ds/m)
Regreción Cuadrática
1. Topografía: Aplicación de regresión1. Topografía: Aplicación de regresión
Y = -1,6788 X2 - 0,1465 X + 310,74
Ecuación de regresión que ajusta a la altimetría
1. Topografía: Altimetría por 1. Topografía: Altimetría por EcuEcu. Reg. . Reg. cuadrática a partir de EC Veris en 0cuadrática a partir de EC Veris en 0--90 90 cmcm
1. Topografía: Corroboración por 1. Topografía: Corroboración por micromicro--parcelasparcelas
2.868.22287.27279.0518
2.145.95277.78283.7317
3.5610.54295.98285.4416
3.7210.95294.66305.6115
1.995.87294.40288.5314
0.100.31298.95298.6413
2.688.3309.47301.1712
0.752.32307.82305.5011
1.775.29298.43303.7210
0.812.45301.88304.339
0.320.95297.94298.898
0.180.53302.26301.737
1.193.59301.68305.276
0.080.24305.85305.615
0.902.7300.72303.424
0.511.58307.13305.553
5.3015283.28298.282
0.060.17306.09305.921
Dif. (%) respecto
al valor real
Dif. respectoal valor real
Altimetría DGPS
(MSNM)
Altimetría por Reg.
Cuad. EC 0-90ID
50% casos Dif. < al 1%
1. Topografía: Estadística descriptiva1. Topografía: Estadística descriptiva
309.47Máximo305.92Máximo277.78Mínimo279.05Mínimo31.69Rango26.87Rango
74.07705Varianza de la muestra74.54749Varianza de la
muestra
8.606802542Desviación estándar8.634089395Desviación estándar299.835Mediana302.575Mediana
2.028642814Error típico2.035074387Error típico298.4216667Media298.9105556Media
Altimetría DGPS(MSNM)
Altimetría por RegresiónCuadrática EC 0-90
2. Salinidad2. Salinidad
Algunos de los efectos que produce la salinidad
1) Deterioro físico-químico del suelo (debilitamiento y ruptura de agregados).
Facilita la dispersión coloidal de los complejos arcillosos, facilitando la perdida de agregación de las partículas.
NaNa++
La alta concentración de sales solubles es capaz de elevar significativamente la presión osmótica de la solución del suelo.
2) Disminución de la cantidad de agua disponible para el cultivo.
Si tenemos en cuenta que el agua tiende a dirigirse deSi tenemos en cuenta que el agua tiende a dirigirse delas soluciones < las soluciones < [ ] [ ] concentradas a las > concentradas a las > [ ][ ] , (>, (>ψ a < ψ) ψ a < ψ) con con
objeto de diluirla o disminuir el gradiente; se comprende, que objeto de diluirla o disminuir el gradiente; se comprende, que cuando la concentración salina de la solución es alta,cuando la concentración salina de la solución es alta, dará dará
como resultado una menor capacidad del cultivo para como resultado una menor capacidad del cultivo para absorberla.absorberla.
2. Salinidad2. Salinidad
3. Textura3. Textura
La textura puede intervenir en la expresión de propiedades de suelo como: Dap, Porosidad total, Grado de agregación y estabilidad estructural, Capacidad de retención de agua, y Capacidad de adsorción de iones.
3. Textura: Muestreo de suelo dirigido a 3. Textura: Muestreo de suelo dirigido a partir de ambientación EC Verispartir de ambientación EC Veris
3. Textura: Datos analíticos a partir de 3. Textura: Datos analíticos a partir de muestreo de suelomuestreo de suelo
37.0044.2015.1033.3047.2015.5040.7041.2014.700.980.81111.008
17.8560.7019.7018.8059.6018.8016.9061.8020.601.521.21205.007
18.5558.0522.1020.7056.5021.4016.4059.6022.801.521.03198.006
16.6560.5020.8018.1059.6020.2015.2061.4021.401.361.07177.005
19.3557.2021.8020.2058.7019.6018.5055.7024.001.260.95168.004
19.9556.6021.5021.6056.9018.6018.3056.3024.401.290.92180.003
23.0559.5515.3023.1058.7015.3023.0060.40Error1.131.02159.002
16.4556.1024.2016.9058.9021.8016.0053.3026.601.701.27218.001
Prom. Arena
0-60 (%)
Prom. Limo
0-60 (%)
Prom. Arcilla
0-60 (%)
Arena 30-60(%)
Limo 30-60(%)
Arcillas 30-60(%)
Arena 0-30(%)
Limo 0-30(%)
Arcillas 0-30(%)
EC 0-90(ds/m)
EC 0-30(ds/m)
AU Sbra.(mm)ID
3. Textura: Correlaciones R2 (3. Textura: Correlaciones R2 (PearsonPearson) y ) y regresiones cuadráticasregresiones cuadráticas
Arcilla f(x) EC Veris
y = -12.392x2 + 44.823x - 17.222R2 = 0.7257
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
26.00
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
EC Veris 0-90 (ds/m)
Arci
lla 0
-60
(%)
Arcilla (%)
Reg. Cuadrática
3. Textura: Correlaciones R2 (3. Textura: Correlaciones R2 (PearsonPearson) y ) y regresiones cuadráticasregresiones cuadráticas
Limo f(x) EC Veris
y = -68.402x2 + 195.74x - 79.689R2 = 0.7678
35.00
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
EC Veris 0-90 (ds/m)
Lim
o 0-
60 (%
)
Limo (%)
Re. Cuadrática
3. Textura: Correlaciones R2 (3. Textura: Correlaciones R2 (PearsonPearson) y ) y regresiones cuadráticasregresiones cuadráticas
Arena f(x) EC Veris
y = 67.165x2 - 203.16x + 169.69R2 = 0.915
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
EC Veris 0-90 (ds/m)
Aren
a 0-
60 (%
)
Arena (%)
Reg. Cuadrática
3. Textura: Datos analíticos a partir de 3. Textura: Datos analíticos a partir de muestreo de suelomuestreo de suelo
Arcilla f(x) EC Veris
y = -12.392x2 + 44.823x - 17.222R2 = 0.7257
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
26.00
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
EC Veris 0-90 (ds/m)
Arci
lla 0
-60
(%)
Arcilla (%)
Reg. Cuadrática
Limo f(x) EC Veris
y = -68.402x2 + 195.74x - 79.689R2 = 0.7678
35.00
40.00
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
EC Veris 0-90 (ds/m)
Lim
o 0-
60 (%
)
Limo (%)
Re. Cuadrática
Arena f(x) EC Veris
y = 67.165x2 - 203.16x + 169.69R2 = 0.915
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
EC Veris 0-90 (ds/m)
Aren
a 0-
60 (%
)
Arena (%)
Reg. Cuadrática
3. Textura: EC Veris Vs. fases 3. Textura: EC Veris Vs. fases texturalestexturales
Textura Vs. EC Veris
15.10 15.3021.80 21.50 20.80 22.10 19.70 24.20
44.20
59.5557.20 56.60 60.50 58.05 60.70
56.10
37.00
23.05 19.35 19.95 16.65 18.55 17.85 16.45
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0.98 1.13 1.26 1.29 1.36 1.52 1.52 1.70
CE Veris 0-90 (ds/m)
Frac
cion
de
cada
com
pone
nte
text
ural
(%
) Arena (%)Limo (%)Arcilla (%)
3. Textura: Aplicación de regresión3. Textura: Aplicación de regresión
Y = -12,392 X2 + 44,823 X - 17.222
Ecuación de regresión que ajusta a % arcilla
3. Textura: % arcilla por 3. Textura: % arcilla por EcuEcu. Reg. . Reg. cuadrática a partir de EC Veris en 0cuadrática a partir de EC Veris en 0--90 90 cmcm
3. Textura: Aplicación de regresión3. Textura: Aplicación de regresión
Y = 67,156 X2 - 203,17 X + 169.69
Ecuación de regresión que ajusta a % arena
3. Textura: % arena por 3. Textura: % arena por EcuEcu. Reg. . Reg. cuadrática a partir de EC Veris en 0cuadrática a partir de EC Veris en 0--90 90 cmcm
4. AU y Retención hídrica: Diámetro 4. AU y Retención hídrica: Diámetro de partículas Vs. AUde partículas Vs. AU
AU f(x) Arcilla
y = -0.2175x2 + 16.437x - 63.215R2 = 0.6427
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Arcilla 0-60cm (%)
AU
0-20
0 (m
m)
Arcilla (%)
Reg. Cuadrática
AU f(x) Arena
y = 0.1582x2 - 12.953x + 373.59R2 = 0.8322
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
12.00 17.00 22.00 27.00 32.00 37.00 42.00
Arena 0-60cm (%)
AU 0
-200
(mm
)
Arena (%)
Reg. Cuadrática
4. AU y Retención hídrica4. AU y Retención hídrica : Diámetro de : Diámetro de partículas Vs. AU (retención hídrica)partículas Vs. AU (retención hídrica)
Textura Vs. AU
0%
20%
40%
60%
80%
100%
111.0
015
9.00
168.0
017
7.00
180.0
019
8.00
205.0
021
8.00
AU 0-200 (mm)
Frac
cion
de
cada
com
pone
nte
text
ural
(%)
Arena (%)Limo (%)Arcilla (%)
4. AU y Retención hídrica4. AU y Retención hídrica : Correlaciones : Correlaciones R2 (R2 (PearsonPearson) y regresiones cuadráticas) y regresiones cuadráticas
AU Sbra. f(x) EC Veris
y = -124.79x2 + 471.43x - 225.45R2 = 0.9631
40.0060.0080.00
100.00120.00140.00160.00180.00200.00220.00240.00
0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
EC Veris 0-90 (ds/m)
AU 0
-200
(mm
)
Arena (%)
Reg. Cuadrática
4. AU y Retención hídrica4. AU y Retención hídrica : : Aplicación de regresiónAplicación de regresión
Y = -124,79 X2 + 471,43 X – 225,45
Ecuación de regresión que ajusta a contenido de humedad (AU
Sbra.)
4. AU y Retención hídrica4. AU y Retención hídrica : Distrib. contenido : Distrib. contenido de de H°H° por por EcuEcu. Reg. . Reg. CuadCuad. a partir EC. a partir EC
4. AU y Retención hídrica4. AU y Retención hídrica : Puntos de muestreo de corroboración
¿ ?¡¡¡ Aun no están los datos !!!
5. Desarrollo de los cultivos y RTO en 5. Desarrollo de los cultivos y RTO en grano (correlación visual)grano (correlación visual)
pHpH Veris como indicador de Veris como indicador de fertilidad potencialfertilidad potencial
El pH obtenido a partir de plataformas Veris puede tener buenas
correlaciones con otras propiedades de suelo y su distribución
1. Disponibilidad de nutrientes.
2. Desarrollo de los cultivos y rendimiento en grano.
Estos son indicadores de la fertilidad potencial de un suelo o sector de este!!!
1. Disponibilidad de nutrientes1. Disponibilidad de nutrientes
El efecto anterior, es debido a que con lasEl efecto anterior, es debido a que con lasvariaciones bruscas de variaciones bruscas de pHpH, se altera la CIC, se altera la CIC
1. Disponibilidad de nutrientes1. Disponibilidad de nutrientes
Valores muy bajos de Valores muy bajos de pHpH, (3,0 , (3,0 -- 4,5): 4,5): Las arcillas están saturada principalmente por Al+++, como estas cargas
variables son fuertemente positivas, se da una fuerte tendencia a la fijación de aniones (ej: parte del P y del N “PO4=; NO3-” queda atrapado e inmovilizado).
Disminuye la CI de cationes.Disminuye la CI de cationes.
Valores de Valores de pHpH de 4,5, hasta 6,0: de 4,5, hasta 6,0: Disminuye tendencia a fijación de aniones.Disminuye tendencia a fijación de aniones.∆ [OH-] , hace que el Al+++ vaya siendo sustituido por formas más hidratadas y
menos fitotoxicas “Al(OH)x”, de esta manera se va incrementando en el complejo arcilloso la fijación de bases como Ca++, K+, Mg++.
1. Disponibilidad de nutrientes1. Disponibilidad de nutrientes
Valores de Valores de pHpH de 7,5, hasta 8,0: de 7,5, hasta 8,0: La fijación de aniones es muy baja.La fijación de aniones es muy baja.Casi la totalidad del complejo arcilloso, esta ocupado por bases
como: Ca++, K+, Mg++.
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