ES2932994T3 - Método y sistema para evaluar las condiciones de riego en cultivos utilizando imágenes térmicas - Google Patents

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Abstract

Un método para instalar un detector de potencial hídrico en el tallo de una planta que comprende los pasos de: proporcionar un detector de potencial hídrico que comprende un compartimento con un osmótico en el mismo, estando configurado el detector para medir el potencial hídrico a través del contacto directo con tejido vegetal adyacente al conducto vascular de el tallo de la planta a través de la barrera selectiva; formar una perforación a través del tallo de la planta taladrándolo, utilizando un primer tipo de broca; suavizar las paredes internas del orificio utilizando un segundo tipo de broca; insertar el detector de potencial hídrico en el orificio alisado de manera que la barrera selectiva del mismo esté en contacto directo con el tejido del tallo de la planta; y llenar el hueco entre el detector de potencial de agua y el tejido del tallo con un material conductor de fluidos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema para evaluar las condiciones de riego en cultivos utilizando imágenes térmicas
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a un sistema y método para evaluar las condiciones de riego en cultivos utilizando imágenes térmicas.
Antecedentes de la invención
Actualmente se utilizan varios métodos y sistemas en la industria agrícola para medir varios parámetros indicativos de estrés hídrico en cultivos para mejorar el riego de cultivos.
Algunos de estos sistemas incluyen realización de mapas térmicos basado en infrarrojos (IR) para medir el estrés hídrico en las plantas del cultivo. Esta realización de mapas requiere colocar uno o más dispositivos de formación de imágenes térmicas, tales como cámaras de IR, en los campos de cultivo y adquirir imágenes térmicas del cultivo. Para deducir el estrés hídrico a partir de la imagen térmica del cultivo, se debe utilizar un índice de temperatura para calibrar los datos medidos a partir de la cámara de IR. Este índice (también llamado índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI) véase http://www.israelagri.com/?CategoryID=396&ArticleID=645) se obtiene típicamente usando una medición de temperatura de referencia (por ejemplo, obtenida usando un termómetro) típicamente midiendo la temperatura del aire en la zona de cultivo.
Para medir realmente el potencial hídrico dentro de las plantas del cultivo, al menos una cantidad razonable de plantas en el cultivo debe estar equipada con un sensor de potencial hídrico. Algunos de estos sensores o detectores requieren la inserción de los mismos en el tallo de la planta o medir el potencial hídrico en el suelo cerca del tallo de la planta.
Un método para insertar sensores de potencial de agua en el tallo de una planta se describe en Legge et al., 1985. En este documento, se inserta un tensiómetro osmótico en un árbol martillando un agujero en la corteza mediante perforación con acero de la misma y llenándolo con agua por encima del nivel del impacto para mantener húmedo el tejido del agujero. En este caso, el agujero se rellenó con compuesto de calafateo después de instalar el sensor en el agujero formado en la corteza del árbol.
El riego de tasa variable por máquinas o sistemas de conjunto sólido ha resultado técnicamente factible, sin embargo, es necesario realizar mapas del estado del agua del cultivo para hacer coincidir las cantidades de riego con las demandas de agua del cultivo específicas del sitio (Meron et al., 2010). La teledetección térmica puede proporcionar dichos mapas con suficiente detalle y en el momento oportuno. Los mapas digitales de estrés hídrico de cultivos se pueden generar utilizando imágenes térmicas de alta resolución georreferenciadas y superficies de referencia artificiales. Los píxeles relacionados con el dosel se pueden separar de los del suelo mediante umbrales superior e inferior relacionados con la temperatura del aire, y las temperaturas del dosel calculadas a partir del 33 % más frío del histograma de píxeles. Las superficies artificiales se pueden humedecer para proporcionar temperaturas de referencia para la normalización del índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI) a las condiciones ambientales. El documento US 2014/326801 A1 describe un aparato y un sistema de sensores y métodos que monitorizan la temperatura de la hoja y las condiciones micro-climáticas correspondientes en tiempo real y producen un indicador fiable del estado del agua de la planta.
Compendio de la invención
La presente invención proporciona un sistema para evaluar la condición de riego en cultivos utilizando imágenes térmicas como se define en el objeto de las reivindicaciones 1 a 5.
La presente invención proporciona además un método para evaluar la condición de riego en cultivos utilizando formación de imágenes térmicas como se define en el objeto de las reivindicaciones 6 a 7.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 ilustra esquemáticamente un método para instalar un detector de potencial hídrico en el tallo de una planta, usando perforación en dos etapas, que no está de acuerdo con la presente invención.
Las Fig.2A y 2B muestre dos tipos de brocas, cada una utilizada para una etapa diferente en el proceso de instalación: La Fig. 2A muestra la broca del primer tipo que tiene una punta central y dos alas con rebajes para taladrado basto en el tallo; y la Fig. 2B muestra una broca de alisado de segundo tipo que tiene alas con superficie lisa y sin puntas ni rebajes.
La Fig. 3 muestra un sistema de evaluación del estado de riego en cultivos mediante imágenes térmicas, según la invención.
La Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra un método para evaluar el estado de riego (estrés hídrico) en cultivos usando imágenes térmicas usando uno o más detectores de potencial hídrico para calibrar el sistema térmico, según la invención.
Descripción detallada de algunas realizaciones de la invención
En la siguiente descripción detallada de varias realizaciones, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma, y en los que se muestran, a modo de ilustración, realizaciones específicas en las que se puede poner en práctica la invención. Se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y pueden realizarse cambios estructurales sin apartarse del alcance de la presente invención.
La presente descripción describe métodos y sistemas, que no están de acuerdo con la invención, para instalar un detector de potencial de agua en el tallo de una planta utilizando una técnica única de perforación en dos etapas para formar un orificio liso en el tallo de la planta sin dañar el tejido del tallo. El detector de potencial hídrico está configurado para medir el potencial hídrico del tallo mediante contacto directo de fluido a fluido y, por lo tanto, requiere que el orificio esté adyacente al conducto vascular del tallo. Para permitir dicho contacto directo de fluido a fluido, el detector tiene un compartimento con un osmótico como polietilenglicol (PEG) en él, al menos una barrera selectiva para la transferencia selectiva de fluidos entre el tejido vegetal y el osmótico, tal como una membrana, y un sensor de presión configurado para detectar cambios en la presión del fluido en dicho compartimento, donde el detector de potencial hídrico está configurado para medir el potencial hídrico a través del contacto directo entre el osmótico en el compartimento y el tejido vegetal adyacente al conducto vascular del tallo de la planta a través de dicha al menos una barrera selectiva.
Cabe señalar que el experto en la técnica entendería claramente que cuando se hace referencia a "al menos una barrera selectiva para la transferencia selectiva de fluidos entre el tejido vegetal y el osmótico", al menos dos, tres, cuatro o más capas de barrera selectiva pueden ser usadas. Dichas capas de barrera selectiva pueden ser iguales o diferentes, cada una con propiedades y propósitos diferentes. Por ejemplo, se pueden usar dos capas de barrera selectiva, una es una membrana y la otra es una estructura porosa rígida que cubre externamente dicha membrana.
Según algunas realizaciones, el método de instalación incluye mantener húmedas la una o más barreras selectivas del detector de potencial hídrico durante la entrega del detector de potencial hídrico al sitio de la planta y durante su instalación en el tallo de la planta; formar un orificio a través del tallo de la planta taladrándolo, utilizar una broca de un primer tipo; suavizar las paredes internas del orificio utilizando una broca de un segundo tipo; insertar el detector de potencial hídrico en el orificio alisado de manera que su una o más barreras selectivas estén en contacto directo con el tejido del tallo de la planta; y llenar el espacio entre el detector de potencial hídrico y el tejido del tallo con un material conductor de fluidos tal como un gel conductor de fluidos o materiales de calafateo. El tejido vegetal también se mantiene húmedo durante todo el proceso de instalación hasta que se llena el orificio.
Preferiblemente, aunque no necesariamente, el método está destinado a plantas que tienen tallos gruesos y sólidos, como árboles y vides, que permiten perforar a través de su tejido del tallo usando una o más herramientas de perforación, tales como taladros, sin dañar el tejido del conducto vascular.
En la primera etapa de la perforación, el tallo se perfora hasta una profundidad próxima o adyacente al tejido del conducto vascular (por ejemplo, hasta alcanzar el apoplasto del xilema). Según algunas realizaciones, se usa un primer tipo de broca para realizar esta perforación de primera etapa, tiene una punta central y un cuerpo de broca en espiral o alas que tienen uno o más rebajes para hacer avanzar la broca en el tallo y para formar el orificio en precisión óptima para evitar dañar el tejido hasta el punto de dañar la planta.
Según algunas realizaciones, se utiliza un segundo tipo de broca para realizar la segunda etapa de perforación de alisado para mejorar el contacto directo entre la barrera selectiva del detector y el tejido vegetal para la ósmosis directa de fluido a fluido entre el agua del tallo y el osmótico en el compartimiento del detector. Esta segunda broca puede diseñarse como una broca en espiral de una broca que tiene alas con superficies laterales lisas que no tienen puntas ni rebajes.
En otra realización más, antes de que comience la perforación, se elimina la corteza, p. ej., con un perforador, lo que permite, o bien perforar más fácilmente con el primer tipo de broca, o bien eliminar por completo la necesidad de tal primer tipo de broca. Alternativamente, se puede omitir todo la etapa de perforación y solo se realiza una etapa de eliminación de la corteza, es decir, cuando es suficiente para exponer el tejido interno de la planta, p. ej., como en plantas con tallos delgados.
Una vez que se completa el orificio, el detector se coloca en él mientras se mantiene húmedo el orificio (tejido interno del tallo) y la o las barreras selectivas del detector. Una vez posicionado dentro del orificio, el orificio se llena con material de relleno conductor de fluido y el detector se sujeta al tallo o se une al mismo utilizando cualesquiera medios de sujeción o fijación conocidos en la técnica, tales como tornillos, pegamentos y similares.
En ciertas realizaciones, el orificio se llena con hormona u hormonas vegetales y/o sustancias de crecimiento, para ayudar y acelerar la formación de callos y el crecimiento de callos en la interfaz sensor-tejido. Esto permite una curación más rápida de la planta después de la inserción del sensor/dispositivo, reduce el daño potencial a la planta, p. ej., debido a patógenos o plagas, y ayuda a prevenir el rechazo y la retirada del sensor/dispositivo del vástago.
La o las hormonas vegetales y/o sustancias de crecimiento que se pueden usar según el presente método incluyen, pero no se limitan a, ácido abscísico; auxinas; citoquininas; etileno; giberelinas; brasinoesteroides; ácido salicílico; jasmonatos; hormonas peptídicas vegetales; poliaminas; óxido nítrico (NO); estrigolactonas; y karrikinas.
En consecuencia, en ciertas realizaciones que no están de acuerdo con la presente invención, el método de instalación comprende las etapas de: (a) proporcionar un detector de potencial hídrico como se describe anteriormente configurado para medir el potencial hídrico a través del contacto directo con el tejido vegetal adyacente al conducto vascular del tallo de la planta; (b) mantener húmeda dicha al menos una barrera selectiva de dicho detector de potencial hídrico durante su entrega al sitio de la planta y durante su instalación en el tallo de la planta; (c) retirar la corteza de la planta; (d) hacer un orificio a través del tallo de la planta taladrándolo, utilizando un primer tipo de broca; (e) alisar las paredes internas del orificio utilizando un segundo tipo de broca; (f) insertar el detector de potencial hídrico en el orificio alisado de manera que dicha al menos una barrera selectiva del mismo esté en contacto directo con el tejido del tallo de la planta; (g) mantener húmedo el tejido del tallo en el orificio durante todo el proceso de instalación; y (f) llenar el espacio entre el detector de potencial hídrico y el tejido del tallo con un material conductor de fluidos, así como con hormonas vegetales y/o sustancias de crecimiento, en donde dichas hormonas vegetales y/o sustancias de crecimiento pueden insertarse en dicho orificio alisado antes de que se inserte en él dicho detector de potencial.
Una vez instalado en el tallo de la planta, el detector puede activarse y opcionalmente conectarse mediante cables o de forma inalámbrica a un dispositivo de control que sea capaz de leer los datos de salida procedentes del sensor del mismo.
Ahora se hace referencia a la Fig. 1, que ilustra esquemáticamente un método para instalar un detector de potencial hídrico en el tallo de una planta tal como en el tronco de un árbol, según algunas realizaciones que no están de acuerdo con la invención. En el proceso, se proporciona y utiliza un detector 11 de potencial hídrico que tiene un compartimento con un osmótico en é, una o más barreras selectivas para la transferencia selectiva de fluidos entre el tejido vegetal y el osmótico y un sensor de presión configurado para detectar cambios en la presión de fluido en el compartimento, estando configurado el detector de potencial hídrico para medir el potencial hídrico a través del contacto directo con el tejido vegetal adyacente al conducto vascular del tallo de la planta a través de una o más barreras selectivas.
En algunas realizaciones, la o las barreras selectivas utilizadas es una membrana tal como una membrana de ósmosis inversa (RO), una membrana de ósmosis directa (FO) o una membrana de nanofiltración (NF).
Se pueden usar otras barreras selectivas adicionales para filtrar partículas más grandes en el fluido del tallo para que no penetren en el compartimiento, tales como una estructura porosa rígida que cubra externamente la membrana.
El osmótico utilizado en el detector puede ser, por ejemplo, un hidrogel absorbente de agua tal como polietilenglicol (PEG).
En algunas realizaciones, el sensor de presión del detector de potencial hídrico utilizado puede ser, por ejemplo, un sensor transductor piezoeléctrico, un sensor de tensiómetro o una combinación de los mismos.
Para instalar el detector de potencial hídrico en el tallo de la planta, el detector se transfiere al sitio de la planta manteniendo húmeda la al menos una barrera selectiva del mismo durante su entrega al sitio de la planta y durante su instalación en el tallo 12 de la planta. Para mantener la o las barreras selectivas húmedas, se puede, o bien mantener en un recipiente que contenga fluido (por ejemplo, agua), o bien se le puede inyectar agua durante su entrega. Por ejemplo, una persona puede sujetar el detector durante su entrega y otra puede inyectarle agua para mantener su membrana húmeda. También se puede usar un inyector (por ejemplo, una jeringa) con agua durante el proceso de taladrado y colocación.
Se forma en el tallo 13 un orificio en el tallo de la planta (por ejemplo, en el tronco del árbol)taladrándolo, utilizando un primer tipo de broca, que tiene una punta central y está configurada para taladrar de manera basta para formar el orificio inicial. Este orificio está formado de tal manera que su borde más profundo es adyacente al conducto vascular (por ejemplo, el xilema) del tallo para permitir la transferencia de fluido desde el mismo. Las paredes internas del orificio inicial que se formó luego se alisan utilizando un segundo tipo de broca que tiene, por ejemplo, alas 14 con bordes suavizados. El taladrado se realiza mientras se mantiene constantemente húmedo el tejido interior del tallo de la planta, p. ej., mediante el uso de una jeringa o una manguera de agua para humedecer el orificio que se forma durante su taladrado.
Una vez que se forma y completa el orificio, se inserta el detector de potencial hídrico en él de manera que su una o más barreras selectivas estén en contacto directo con el tejido del tallo de la planta 15. Una vez que el detector está en su lugar dentro del orificio alisado completo, el espacio entre el detector de potencial hídrico y el tejido del tallo se llena con un material 16 conductor de fluidos tal como gel conductor de fluidos o material de calafateo.
Opcionalmente, el detector se fija al tallo de la planta utilizando medios de sujeción o de fijación tales como tornillos, materiales de encolado y similares 17.
Según algunas realizaciones, el detector de potencial hídrico utilizado tiene un dispositivo de sistema microelectromecánico (MEMS) integrado que incluye los sensores de presión, un procesador de datos y una unidad de comunicación que incluye un transmisor y, opcionalmente, también un receptor para comunicarse con un dispositivo o sistema de control remoto para transmitirle los datos de potencial medidos. El MEMS de la alfombrilla detectora requiere conectarse electrónicamente a los nodos de salida de los mismos para comunicarse con ellos.
Las Figs. 2A y 2B muestran dos tipos de brocas 70 y 80 que se pueden utilizar para la primera y segunda etapas de taladrado, respectivamente: la Fig. 2A muestra la broca 70 del primer tipo que tiene una punta central 72 y dos alas 71a y 71b con rebajes 73a y 73b en las mismas para taladrado en bruto en el tallo; y la Fig. 2B muestra una broca 80 de alisado de segundo tipo que tiene alas 81a y 81b con superficies laterales lisas y sin puntas ni rebajes en ellas para alisar las paredes del orificio formadas usando la primera broca 70.
Se pueden usar otros tipos de brocas tales como brocas en espiral, una con una punta central y rebajes sobre la misma y la otra con cabeza en espiral alisada y sin punta central.
La presente invención proporciona sistemas y métodos para evaluar las condiciones de riego (p. ej., estrés hídrico) en cultivos de plantas usando uno o más sistemas de formación de imágenes térmicas configurados para realizar mapas térmicos de un área usando también uno o más detectores de potencial hídrico configurados para medir el potencial hídrico en el tallo de una planta para la calibración de los datos a partir de uno o más sistemas de formación de imágenes térmicas. Para evaluar la condición general de riego del cultivo en cada período de tiempo determinado, se utiliza una unidad central. La unidad central está configurada para recibir datos de formación de imágenes térmicas indicativos de mapas de temperatura de cultivo adquiridos a partir del sistema o sistemas de formación de imágenes térmicas, recibir datos procedentes del al menos un detector de potencial hídrico y para procesar los datos recibidos para evaluar la condición de riego del cultivo utilizando los datos procedentes de al menos una referencia de detector de potencial hídrico al menos para calibrar los datos procedentes del sistema de formación de imágenes térmicas.
Según algunas realizaciones, el detector de potencial hídrico está configurado para detectar el potencial hídrico del tallo a través del contacto directo fluido a fluido entre un osmótico en el mismo y el agua del tallo (por ejemplo, el agua del conducto vascular de la planta). El detector puede instalarse dentro del tallo de una de las plantas del cultivo o posicionarse en el suelo del campo del cultivo.
Opcionalmente, el detector de potencial hídrico está equipado con un termómetro para la medición directa de la temperatura.
Ahora se hace referencia a la Fig. 3 que muestra un sistema para evaluar el estrés hídrico en un cultivo 20, según algunas realizaciones de la invención. El sistema incluye varios sistemas 110a y 110b de formación de imágenes térmicas para cubrir todo el campo de cultivo y un detector 120 de potencial hídrico instalado en un tallo 21 de una planta del cultivo y configurado para transmitir de forma inalámbrica señales indicativas de su potencial hídrico y opcionalmente también de sus mediciones térmicas. Cada uno de los sistemas 110a y 110b de formación de imágenes térmicas se posiciona y configura para realizar mapas térmicos de un área del campo de cultivo y transmitir datos indicativos de la misma a una unidad central 150. La unidad central 150 está configurada para recibir datos procedentes de uno o más detectores de potencial hídrico en el campo, tal como procedentes del detector 120 y datos procedentes de uno o más sistemas de formación de imágenes térmicas en el campo, tales como sistemas 110a y 110b y procesar los datos recibidos para calcular el estrés hídrico en el cultivo o en áreas del mismo.
Los datos procedentes de uno o más detectores 120 de potencial hídrico se utilizan al menos para calibrar el índice de estrés hídrico del cultivo (CWSI) de los sistemas 110a y 110b de formación de imágenes térmicas.
Cada uno de los sistemas 110a y 110b de formación de imágenes térmicas incluye una cámara térmica.
Los datos procedentes de uno o más detectores 120 de potencial hídrico, también denominados en la presente memoria como "los datos de referencia", proporcionan la referencia de estrés o temperatura del suelo absoluta necesaria para la calibración de la salida de los sistemas de formación de imágenes térmicas. Todos los demás niveles de temperatura se pueden relacionar con los valores de píxel de las salidas de los sistemas de formación de imágenes, incluso cuando se utilizan cámaras no radiométricas y, por lo tanto, cámaras térmicas mucho menos costosas para los sistemas de formación de imágenes.
El detector de potencial hídrico utilizado para la calibración de la salida del o de los sistemas de formación de imágenes puede ser el detector descrito anteriormente, que comprende un compartimento con un osmótico y al menos una barrera selectiva para medir el potencial hídrico en el tallo de la planta en el que se instala mediante ósmosis directa de fluidos. El detector de potencial hídrico puede configurarse para comunicar con la unidad central 150 a través de al menos un enlace de comunicación para transmitirle datos indicativos del potencial hídrico medido. Este enlace puede ser un enlace de comunicación inalámbrica, p. ej., utilizando tecnologías de comunicación por radiofrecuencia (RF) tales como WiFi, ZigBee o cualquier otra tecnología de comunicación inalámbrica conocida en la técnica.
Adicional o alternativamente, el detector está configurado para comunicar con la unidad central 150 mediante comunicación por cable para la transmisión de los datos de referencia.
El detector 120 puede transmitir valores de potencial hídrico medidos a la unidad central 150 para ser utilizados como un valor de estrés hídrico de referencia para los datos de referencia. Esta medición se puede utilizar para calcular la temperatura de referencia para el CWSI.
Según algunas realizaciones, el detector 120 de potencial hídrico también comprende un termómetro y está configurado para transmitir mediciones de temperatura directas a la unidad central para ser utilizadas como datos de referencia.
El detector 120 de potencial hídrico también puede incluir una o más baterías como fuente de alimentación. Alternativamente, puede tener un panel solar externo, o puede recibir energía de una fuente externa, p. ej., a través de la conexión por cable a dicha unidad central.
En algunas realizaciones, la unidad central 150 está configurada además para controlar el riego de las plantas de cultivo según la condición de riego evaluada del cultivo y, por lo tanto, puede incluir medios de control del riego.
Adicional o alternativamente, la unidad central 150 está configurada para transmitir datos indicativos de la condición de riego evaluada del cultivo y/o plan de recomendación de riego basado en ello a un sistema de riego separado para controlar el riego del cultivo según la condición de riego evaluada del mismo.
En algunas realizaciones, se pueden usar múltiples detectores de potencial hídrico para cubrir un área grande de campo, cada detector se puede instalar en una planta diferente del cultivo en ubicaciones que se adaptan para optimizar las mediciones en relación con la cantidad de detectores de potencial hídrico y el tamaño del área de cultivo y tipo de cultivo.
En una realización específica, se pueden usar múltiples detectores de potencial hídrico en una sola planta, preferiblemente una gran planta ramificada, cada detector instalado en una rama/tallo diferente de la planta para optimizar las mediciones en dicha planta.
La unidad central 150 puede incluir un ordenador que tiene medios de procesamiento y comunicación que tienen una aplicación de control designada operable a través del mismo para llevar a cabo la comunicación y el procesamiento de datos usando al menos un algoritmo de evaluación para la evaluación y calibración de las condiciones de riego.
La Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra un método para evaluar la condición de riego (estrés hídrico) en cultivos usando imágenes térmicas usando uno o más detectores de potencial hídrico para calibrar el sistema térmico, según otras realizaciones de la invención. Las etapas de este método pueden ser realizadas mediante un solo procesador de la unidad central del sistema. Se reciben los datos procedentes de uno o más sistemas de formación de imágenes y de uno o más detectores 41-42 de potencial hídrico y la realización de mapas térmicos se calibra usando los datos procedentes de uno o más detectores 43 de potencial hídrico. Luego se evalúa la condición de riego (estrés hídrico) del cultivo en base a la realización de mapas térmicos calibrada de los campos de cultivo.
Opcionalmente, el cultivo se riega según el mapa térmico 45 actualizado y calibrado haciendo que la unidad central también controle el riego o haciendo que la unidad central transmita los datos de mapas calibrados a un sistema de riego que controla el riego del cultivo respectivo.
Se puede utilizar cualquier cantidad de sistemas de formación de imágenes y/o detectores de potencial hídrico según el tamaño del campo y el tipo de planta.
Los detectores pueden instalarse en los tallos de las plantas o ubicarse en el suelo para medir la temperatura y/o el potencial hídrico.
Los expertos en la técnica pueden realizar muchas alteraciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Por lo tanto, debe entenderse que la realización ilustrada se ha expuesto únicamente a modo de ejemplo y que no debe considerarse como limitativa de la invención definida por la siguiente invención y sus diversas realizaciones y/o por las siguientes reivindicaciones. Por ejemplo, sin perjuicio de que los elementos de una reivindicación se expongan a continuación en una determinada combinación, debe entenderse expresamente que la invención incluye otras combinaciones de menos, más o diferentes elementos, que se han descrito anteriormente incluso cuando no se reivindiquen inicialmente. en tales combinaciones. Una enseñanza de que dos elementos se combinan en una combinación reivindicada debe entenderse además que también permite una combinación reivindicada en la que los dos elementos no se combinan entre sí, sino que pueden usarse solos o combinados en otras combinaciones. La escisión de cualquier elemento descrito de la invención se contempla explícitamente dentro del alcance de la invención.
Las palabras utilizadas en esta memoria para describir la invención y sus diversas realizaciones deben entenderse no solo en el sentido de sus significados comúnmente definidos, sino para incluir por definición especial en esta memoria la estructura, el material o los actos más allá del alcance de los significados comúnmente definidos. Por lo tanto, si un elemento puede entenderse en el contexto de esta memoria como si incluyera más de un significado, entonces su uso en una reivindicación debe entenderse como genérico para todos los posibles significados respaldados por la memoria y por la propia palabra.
Las definiciones de las palabras o elementos de las siguientes reivindicaciones, por lo tanto, se definen en esta memoria para incluir no solo la combinación de elementos que se exponen literalmente, sino todas las estructuras, materiales o actos equivalentes para realizar sustancialmente la misma función sustancialmente de la misma manera para obtener sustancialmente el mismo resultado. En este sentido, por lo tanto, se contempla que se puede hacer una sustitución equivalente de dos o más elementos por cualquiera de los elementos en las reivindicaciones siguientes o que un solo elemento puede sustituirse por dos o más elementos en una reivindicación. Aunque los elementos pueden describirse anteriormente como actuando en ciertas combinaciones e incluso reivindicarse inicialmente como tales, debe entenderse expresamente que uno o más elementos de una combinación reivindicada pueden, en algunos casos, ser eliminados de la combinación y que la combinación reivindicada puede estar dirigida a una sub-combinación o variación de una sub-combinación.
Los cambios insustanciales del objeto reivindicado tal como los ve una persona con experiencia ordinaria en la técnica, ahora conocidos o ideados posteriormente, se contemplan expresamente como equivalentes dentro del alcance de las reivindicaciones. Por lo tanto, las sustituciones obvias ahora o más tarde conocidas por un experto en la técnica se definen como dentro del alcance de los elementos definidos.
Por lo tanto, debe entenderse que las reivindicaciones incluyen lo que se ha ilustrado y descrito específicamente anteriormente, lo que es conceptualmente equivalente, lo que puede ser obviamente sustituido y también lo que incorpora esencialmente la idea esencial de la invención.
Aunque la invención se ha descrito en detalle, sin embargo los cambios y modificaciones, que no se aparten de las enseñanzas de la presente invención, serán evidentes para los expertos en la técnica. Se considera que dichos cambios y modificaciones entran dentro del alcance de la presente invención y las reivindicaciones adjuntas.
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Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema para evaluar la condición de riego en cultivos utilizando imágenes térmicas, comprendiendo dicho sistema:
a) al menos un sistema (110a) de formación de imágenes térmicas configurado para realizar mapas térmicos de un área;
b) al menos un detector (120) de potencial hídrico configurado para medir el potencial hídrico en un tallo vegetal (21) en el que está instalado y transmitir datos indicativos de sus mediciones; y
c) una unidad central (150) configurada para recibir datos de formación de imágenes térmicas indicativos de mapas de temperatura del cultivo adquiridos, recibir datos procedentes del al menos un detector (120) de potencial hídrico y para procesar los datos recibidos para evaluar la condición de riego del cultivo, caracterizado por que
la unidad central (150) está configurada para evaluar la condición de riego en los cultivos utilizando los datos procedentes de al menos un detector de potencial hídrico de referencia para calibrar los datos del sistema (110a) de formación de imágenes térmicas.
2. El sistema según la reivindicación 1, en el que cada uno de dicho al menos un detector (120) de potencial hídrico comprende:
i) un compartimento con un osmótico y al menos una barrera selectiva para medir el potencial hídrico en el tallo (21) de la planta en el que se instala mediante ósmosis fluida directa, estando configurado dicho al menos un detector (120) de potencial hídrico para comunicar con dicha unidad central (150) mediante al menos un enlace de comunicación para transmitir al mismo datos indicativos del potencial hídrico medido;
ii) un termómetro, en el que el detector (120) de potencial hídrico está configurado para transmitir mediciones de temperatura a la unidad central (150);
iii) una batería y una unidad de comunicación configurada para comunicación inalámbrica con la unidad central (150), en donde dicha unidad de comunicación está opcionalmente adaptada para comunicación a base de radiofrecuencia (RF); o
iv) nodos de conexión a una unidad de comunicación para comunicar con dicha unidad central (150),
o cualquier combinación de los mismos.
3. El sistema de la reivindicación 1 o 2, en el que dicha unidad central (150) está configurada además para:
i) controlar el riego de las plantas de cultivo según la condición de riego evaluada del cultivo; o
ii) transmitir datos indicativos de la condición de riego evaluada del cultivo a un sistema de riego para controlar el riego del cultivo según la condición de riego evaluada del mismo.
4. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho al menos un detector (120) de potencial hídrico comprende múltiples detectores de potencial hídrico, cada uno instalado en una planta diferente del cultivo en ubicaciones que están adaptadas para optimizar las mediciones en relación con el número de detectores de potencial hídrico y el tamaño del área de cultivo y el tipo de cultivo.
5. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha unidad central (150) es un ordenador y un dispositivo de comunicación que tiene una aplicación de control diseñada operable a través del mismo para llevar a cabo el procesamiento de datos usando al menos un algoritmo de evaluación para la evaluación y calibración de las condiciones de riego.
6. Un método para evaluar la condición de riego en cultivos utilizando imágenes térmicas que comprende:
a) proporcionar un sistema para evaluar la condición de riego en cultivos utilizando imágenes térmicas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5;
b) recibir datos (41) procedentes de al menos un sistema (110a) de formación de imágenes térmicas configurado y posicionado para la realización de mapas térmicos del área de cultivo;
c) recibir datos (42) procedentes del al menos un detector (120) de potencial hídrico instalado en un tallo (21) de planta en una planta del cultivo, indicativos del potencial hídrico del tallo (21) de planta;
d) calibrar (43) los datos térmicos procedentes del al menos un sistema (110a) de formación de imágenes térmicas usando los datos recibidos desde los detectores (120) de potencial hídrico; y
e) evaluar (44) la condición de riego del cultivo en base a los datos de calibración.
7. El método según la reivindicación 6, en el que dicha evaluación de la condición de riego del cultivo se lleva a cabo usando también los datos de potencial hídrico recibidos desde el al menos un detector (120) de potencial hídrico.
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