Proyecto Fondecyt

Bajo la ejecución del Ingeniero Agrónomo y estudiante del programa de Doctorado en Ciencias Agrarias de la Universidad de Talca, Sr. Carlos Poblete E., nuestro Centro se encuentra desarrollando por un período de 3 años el proyecto Fondecyt N° 1071040 (2007) “Implementación de un modelo bicapa de transferencia suelo-vegetación-atmósfera (SVAT) para estimar de la evapotranspiración real en una superficie vegetal estratificada usando información meteorológica e imágenes satelitales multiespectrales”.

Objetivo general

El objetivo general del proyecto es la implementación del modelo SVAT de Shuttleworth y Wallace (Bicapa), utilizando datos meteorológicos y de percepción remota, para simular la evapotranspiración actual y balance de energía de un viñedo conducido en espaldera simple.
Area de ensayo

El ensayo se realiza en una parcela experimental instalada en un viñedo comercial (cv. Merlot), ubicado en la comuna de San Clemente, fundo el Maiten, Viña Calina (Figura 1; A y B), VII región del Maule, Chile. En 4.75 hectáreas, se instaló una Unidad Agroclimática Experimental (UAE) para realizar mediciones de suelo, de planta, variables micrometeorológicas, componentes del balance de energía y reflecctancia superficial en una grilla rectangular con 64 puntos de medición. Adicionalmente, se utilizan datos de una estación meteorológica en condiciones de referencia de la Estación Experimental Panguilemo, perteneciente a la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad de Talca (Figura. 2).

Mediciones

Las principales mediciones realizadas dentro del marco del proyecto son almacenadas en un datalogger CR5000 (Campbell Sci.) calculando promedios de LE y H cada 30 minutos y muestreos de variables de turbulencia en una frecuencia de 10 Hz (Fig. 3 A y B). Entre las mediciones se pueden señalar las siguientes:

1.- Medición de los componentes del balance de energía.

a). Medición de la radiación neta (Rn): La radiación neta se mide en tres niveles: (Figura 4)

(A) sobre el dosel se utilizó un Radiómetro neto CNR1 a una altura de 5 m.
(B) entre hilera, para ello se utilizó un Radiómetro neto REBS Q-7.1 a una altura de 0.75 m.
(C) bajo el dosel, para ello se utilizó un Radiómetro neto REBS Q-7.1 a una altura de 0.25 m.

b). Medición del flujo de calor de suelo (G): Esta medición se realiza utilizando 8 placas de flujo de calor  (HFT-3) (Figura 5 A y B) instaladas a una profundidad de -0.08 m y 16 termocuplas para estimar la variación de temperatura de suelo (Ts) instaladas a una profundidad de -0.02 m y -0.06 m (Fig. 5 C).

c). Medición del flujo de calor latente (LE) y flujo de calor sensible (H): La medición de flujo de calor latente (LE) se realiza utilizando un analizador infrarrojo de gases LI-75000 (Fig. 4 A y C).  El flujo de calor sensible (H) fue medido por un anemómetro sónico tridimensional CSAT3 (Fig. 4 B y C), ambos equipos fueron instalados a una altura de 4.95 m (Figura 6 C).

2.-  Mediciones de contenido de agua en el suelo, evaporación y propiedades físico-hídricas

a). Medición del contenido volumétrico de agua: Esta medición se realiza en 24 puntos distribuidos en el viñedo mediante la técnica de reflectometría TDR (Time Domain Reflectometry, Trase System 6050X1) a profundidades de 20 y 60 cm (Figura 7 A y B). Además, se realizaran mediciones de contenido volumetrico de agua superficial utilizando un Theta probe (ML2x, Delta T) a una profundidad de 8 cm (Figura 7 C y D).

b). Medición de las propiedades físico-hídricas de suelo: Las propiedades físico hídricas se estiman a través de muestras de suelo las que son analizadas en laboratorio para determinar: (1) densidad aparente (Da), (2) capacidad de campo (qcc) y (3) punto de marchitez permanente (qPMP)) del suelo.

c). Medición de la evaporación de suelo: Para medir la evaporación de suelo se utilizan microlisimetros, ubicados en la entre hilera y en la sobre hilera (Figura 8).

3.- Medición de la fracción de la radiación incidente absorbida por el dosel: Para medir de la fracción de la radiación incidente absorbida por el dosel se realizan mediciones de radiación solar con un set de 12 piranometros (CS 300 PYR-P) (Figura 9 A y B).

4. Mediciones de variables fisiológicas y de expresión vegetativa del viñedo:

a). Medición del índice de área foliar: Se realizan mediciones del área foliar efectiva de hojas individuales utilizando fotografías digitales y un scanner convencional (Fig. 10 B). Luego se realiza un procesamiento digital de las imágenes para estimar su área. Con estos datos, se estima un valor promedio de área foliar por planta, y con el área de suelo ocupada por cada planta se obtiene el índice de área foliar (IAF). Se realizan además muestreos con un analizador de canopia (LI-2000) (Figura 10 A, C y D).

b). Medición del potencial hídrico del xilema y de hoja: Para la cuantificación del potencial hídrico del xilema (Ψx) y de hoja (Ψh) se utiliza una cámara de presión  (PMS Instrument Co.) (Figura 11 A y B). Las mediciones se realizan cada 2 horas para determinar la variación diaria. Adicionalmente se realizan mediciones de potencial hídrico antes del amanecer (4:00 A.M.) (Ψpd) (predown), para determinar el potencial mátrico del suelo.

c). Medición de conductancia estomática: La conductancia estomática (gs) es medida utilizando un analizador infrarrojo de gases (LICOR,Inc., modelo LI-6400) (Figura 12 A, B y C). Además, para evaluar la variabilidad espacial de la conductancia estomática se utilizo un porómetro (PMR 5, PP System)

d). Medición de transpiración: Para determinar la transpiración de las plantas se utilizan sensores del flujo de savia (Sap flow, 700 SF-100)  (Fig. 13 A, B y C) a través de los cuales se registran velocidades de pulsos de calor con el fin de determinar el flujo de savia.  Los datos fueron son almacenados en un datalgoger CR23X (Figura 13 D).

e). Medición de reflectancia superficial: Las mediciones de reflectancia superficial, se realizan utilizando un Espectro-radiómetro portátil (CropScan MSR16R) (Figura 14 A, B, C y D). Con estas mediciones se proceda a calcular el índice normalizado de diferencias vegetativas (NDVI) y el índice de vegetación ajustado de suelo (SAVI).