Evaluación y estimación de curvas de calibración de dispositivos para medir humedad de suelo
Introducción. Las medidas de adaptación al cambio climático requieren de la toma de decisiones informadas. Sin embargo, la agricultura de pequeña escala muestra bajas tasas de adopción de tecnologías por su costo y falta de conectividad. Objetivo. Evaluar tres prototipos de dispositivos para agricul...
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Universidad de Costa Rica
2024
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Introducción. Las medidas de adaptación al cambio climático requieren de la toma de decisiones informadas. Sin embargo, la agricultura de pequeña escala muestra bajas tasas de adopción de tecnologías por su costo y falta de conectividad. Objetivo. Evaluar tres prototipos de dispositivos para agricultura de pequeña escala y de bajo costo para medir humedad de suelo en diferentes texturas, así como determinar las respectivas ecuaciones de calibración y los efectos de conductividad eléctrica y temperatura en la medida de humedad. Materiales y métodos. Se evaluaron tres prototipos de dispositivos de medición y registro de humedad de suelo, en suelos con diferencial en contenido de arcilla/arena y conductividad eléctrica en parcelas productivas de la Universidad Zamorano, en Honduras; y Finca demostrativa en Popayán, Colombia, durante el primer trimestre del 2022. Se tomaron como referencia sensores comerciales para la comparación del desempeño de los prototipos, mediante análisis de regresión de las lecturas por hora de los sensores durante 90 días. Se recolectaron las variables de conductividad eléctrica (dS/m) y temperatura para determinar la influencia en la precisión de la lectura de humedad. Resultados. Los dispositivos de medición y registro de humedad presentaron un mejor desempeño en suelos con menor contenido de arena. La medición de los dispositivos sobrestimó entre 0,19 y 0,52 puntos porcentuales la lectura de humedad por cada grado adicional de temperatura del suelo, y que por cada dS/m adicional de conductividad eléctrica la lectura se debe ajustar entre 8 y 55 puntos porcentuales. Conclusiones. El prototipo A fue el dispositivo más exacto, mientras que el prototipo B fue el más preciso, con respecto a los sensores comerciales. Los dispositivos de humedad presentaron un mejor desempeño en suelos con menor contenido de arena. Los tres modelos evaluados obtuvieron el mejor desempeño en suelo franco con contenido medio de arcilla. |
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AGROMESO553842024-01-25T16:03:03Z Evaluation and estimation of calibration curves of devices to measure soil moisture Evaluación y estimación de curvas de calibración de dispositivos para medir humedad de suelo Gonzalez de León, Aquileo Daniel Sandoval Mejía, Luis Alberto Arévalo-Valderrama, Gloria Elizabeth Gómez, Oriana Michelle Caro, Brian Stiven calibration equations volumetric content conductivity textural differential ecuaciones de calibración contenido volumétrico conductividad diferencial textural Introduction. Climate change adaptation measures require informed decision-making. However, small-scale agriculture shows low rates of technology adoption due to cost and lack of connectivity. Objective. To evaluate three low-cost prototypes of small-scale agriculture devices for soil moisture measurement in different soil textures, as well as to determine the respective calibration equations, and the effects of electrical conductivity and temperature on moisture measurement. Materials and methods. Three measurement and recording prototypes for soil moisture were evaluated in soils with variations in clay/sand content and electrical conductivity in productive plots at Zamorano University in Honduras and a demonstration farm in Popayán, Colombia during the first quarter of 2022. Commercial sensors were used as a reference to compare the performance of the prototypes through regression analysis of hourly sensor readings over 90 days. Electrical conductivity (dS/m) and temperature variables were collected to determine their influence on moisture reading accuracy. Results. The soil moisture measurement devices showed better performance in soils with lower sand content. The measurement from the devices overestimated moisture readings by 0.19 to 0.52 percentage points for each additional degree of soil temperature. Additionally, for each additional dS/m of electrical conductivity, the reading needed adjustment by 8 to 55 percentage points. Conclusions. Prototype A was the most accurate device, while prototype B was the most precise compared to commercial sensors. Soil moisture devices performed best in soils with lower sand content. The three models evaluated performed best in loam soil with a medium clay content. Introducción. Las medidas de adaptación al cambio climático requieren de la toma de decisiones informadas. Sin embargo, la agricultura de pequeña escala muestra bajas tasas de adopción de tecnologías por su costo y falta de conectividad. Objetivo. Evaluar tres prototipos de dispositivos para agricultura de pequeña escala y de bajo costo para medir humedad de suelo en diferentes texturas, así como determinar las respectivas ecuaciones de calibración y los efectos de conductividad eléctrica y temperatura en la medida de humedad. Materiales y métodos. Se evaluaron tres prototipos de dispositivos de medición y registro de humedad de suelo, en suelos con diferencial en contenido de arcilla/arena y conductividad eléctrica en parcelas productivas de la Universidad Zamorano, en Honduras; y Finca demostrativa en Popayán, Colombia, durante el primer trimestre del 2022. Se tomaron como referencia sensores comerciales para la comparación del desempeño de los prototipos, mediante análisis de regresión de las lecturas por hora de los sensores durante 90 días. Se recolectaron las variables de conductividad eléctrica (dS/m) y temperatura para determinar la influencia en la precisión de la lectura de humedad. Resultados. Los dispositivos de medición y registro de humedad presentaron un mejor desempeño en suelos con menor contenido de arena. La medición de los dispositivos sobrestimó entre 0,19 y 0,52 puntos porcentuales la lectura de humedad por cada grado adicional de temperatura del suelo, y que por cada dS/m adicional de conductividad eléctrica la lectura se debe ajustar entre 8 y 55 puntos porcentuales. Conclusiones. El prototipo A fue el dispositivo más exacto, mientras que el prototipo B fue el más preciso, con respecto a los sensores comerciales. Los dispositivos de humedad presentaron un mejor desempeño en suelos con menor contenido de arena. Los tres modelos evaluados obtuvieron el mejor desempeño en suelo franco con contenido medio de arcilla. Universidad de Costa Rica 2024-01-09 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article Text Texto text/xml application/pdf application/epub+zip text/html audio/mpeg audio/mpeg https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/55384 10.15517/am.2024.55384 Agronomía Mesoamericana; Agronomia Mesoamericana: Vol. 35 (in progress); 55384 Agronomía Mesoamericana; Agronomía Mesoamericana: Vol. 35 (en progreso); 55384 Agronomía Mesoamericana; Agronomia Mesoamericana: Vol. 35 (in progress); 55384 2215-3608 1021-7444 spa eng https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/55384/60110 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/55384/58755 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/55384/60111 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/55384/60112 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/55384/60113 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agromeso/article/view/55384/60114 Copyright (c) 2024 Aquileo Daniel Gonzalez de León, Luis Alberto Sandoval Mejía, Gloria Elizabeth Arévalo-Valderrama, Oriana Michelle Gómez, Brian Stiven Caro https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |