Calibrar en el campo o confiar en el laboratorio: lo que midió un estudio con sensores de humedad del suelo

La curva que convierte una señal en agua

Un sensor de humedad del suelo no mide agua. Mide una propiedad eléctrica del medio que lo rodea y la convierte en contenido volumétrico de agua mediante una curva de calibración. Quien decide un riego mirando ese número está confiando, sin verla, en esa curva. De ahí una pregunta que aparece en casi toda instalación: la calibración que viene de origen, o la que se obtiene en un ensayo controlado, ¿sirve tal cual en el terreno, o hay que rehacerla donde el sensor va a quedarse?

Qué se preguntó el estudio

Un trabajo publicado el 22 de mayo de 2026 en la revista Sensors, firmado por Glenn Strypsteen, Magnus Persson, Mykola Miroshnychenko y Nikola Rakonjac, se planteó justamente eso: si las calibraciones obtenidas en laboratorio se transfieren de forma fiable a condiciones de campo, y qué estrategia de calibración resulta a la vez eficaz y practicable para quien trabaja fuera del laboratorio.

Cómo se hizo

Los autores calibraron en laboratorio sensores capacitivos de bajo coste (el modelo Capacitive Soil Moisture Sensor v2.0, leído mediante un microcontrolador Arduino) sobre ocho tipos de suelo, entre ellos francos arcillosos, arenosos francos y arcillosos limosos. Después llevaron los mismos sensores a parcelas reales: dos emplazamientos en el sur de Suecia, uno sin cultivo y otro con colza bajo riego; una parcela de ajo medida entre el 21 de mayo y el 18 de junio de 2025; y dos experimentos en Ucrania, uno en el año seco de 2024 y otro en 2025.

Como referencia utilizaron sondas portátiles (WET y ThetaProbe ML3, de Delta-T Devices) y muestras de suelo secadas en estufa a 105 °C. Sobre ese material compararon cuatro maneras de calibrar: una curva específica para cada suelo obtenida en laboratorio, una curva única que agrupaba los ocho suelos, una calibración construida con mediciones de referencia tomadas en el propio campo, y una versión simplificada de esta última que se apoya en una sola medición de referencia.

Qué se observó

En laboratorio, los sensores se comportaron bien. La curva única aplicada a los ocho suelos dio un error cuadrático medio (RMSE) de 0,028 m³/m³ y un R² de 0,93, y las curvas específicas de cada suelo resultaron todavía más ajustadas.

En el campo, el orden se invirtió. La calibración específica de cada suelo obtenida en laboratorio, la más precisa sobre la mesa, fue en general la que más se alejó una vez el sensor estaba enterrado: entre 0,055 y 0,191 m³/m³ de RMSE. La calibración construida con mediciones de referencia en el propio campo fue la mejor del conjunto, entre 0,005 y 0,036 m³/m³. Y la versión simplificada, la que se apoya en un único punto de referencia, quedó en segundo lugar en la mayoría de los ensayos, entre 0,006 y 0,078 m³/m³.

Dicho en términos prácticos: en este estudio, una sola lectura de referencia tomada donde el sensor está instalado recuperó buena parte de la exactitud que la curva de laboratorio perdía al salir al campo. Los autores atribuyen ese desfase a lo que cambia entre el recipiente de laboratorio y el terreno, es decir, densidad aparente, estructura del suelo y la propia instalación del sensor.

El trabajo delimita además dos fronteras. La primera es de rango: la lectura fiable se agotaba alrededor de 0,25 a 0,30 m³/m³, y es por ese techo que los autores concluyen que el sensor conviene sobre todo a suelos con menos de un 35% de arcilla. La segunda es la salinidad, medida como conductividad eléctrica del extracto de saturación: en suelos no salinos, con ese indicador por debajo de 2 dS/m, la curva única daba un R² de 0,96 y un RMSE de 0,017 m³/m³, mientras que entre 2 y 4 dS/m el resultado caía a un R² de 0,80 y un RMSE de 0,043 m³/m³.

Qué no permite concluir

Es un solo estudio y conviene leerlo por lo que es. Los sensores ensayados son capacitivos de bajo coste leídos con un microcontrolador, no instrumentos de campo de gama profesional: las cifras de error citadas describen ese material concreto y no se trasladan a otro sensor. Los emplazamientos están en el sur de Suecia y en Ucrania, con colza, ajo y una parcela sin cultivo; ni el clima, ni los suelos, ni los calendarios de riego coinciden con los de la Península Ibérica.

Los propios autores acotan el alcance. La textura fue la única propiedad del suelo documentada de forma consistente para todos los suelos, y otras, como la densidad aparente, la materia orgánica o la porosidad, pueden influir en la respuesta del sensor. No se midió la densidad aparente alrededor de los sensores instalados en campo. El ensayo de salinidad se hizo solo con disoluciones de cloruro de sodio, una situación más simple que la composición iónica real de la solución del suelo. Y las sondas empleadas como referencia tampoco están libres de incertidumbre.

Nada de esto invalida el resultado. Lo sitúa: en este estudio, y con este material, calibrar en laboratorio no bastó.

Qué cambia en una decisión de medición

Lo primero es tratar la curva de origen como punto de partida y no como resultado. Si la serie va a servir para decidir riegos, conviene presupuestar desde el principio el tiempo de al menos una visita al terreno con un instrumento de referencia, en lugar de descubrir un año después que la serie describe bien la forma de los ciclos pero no el valor absoluto.

Lo segundo es documentar el suelo y la instalación. Textura, densidad aparente y cómo quedó colocado el sensor son exactamente las variables que los autores señalan como probable origen del desfase entre laboratorio y campo. Sin ese registro, una lectura anómala dentro de doce meses no se podrá interpretar ni corregir.

Lo tercero es vigilar la conductividad eléctrica en el mismo punto. Es la condición que este estudio muestra degradando la calibración, y resulta barata de seguir cuando el propio sensor ya la entrega junto al contenido de agua. Conviene, eso sí, no confundir escalas: lo que una sonda enterrada entrega es la conductividad del conjunto de suelo, agua y aire que la rodea, y no equivale a la del extracto de saturación con la que el estudio fija sus umbrales. Sirve para seguir la evolución en ese punto, no para clasificar el suelo en las franjas del artículo, que requieren el análisis correspondiente.

Y lo cuarto es comprobar dónde está el techo del instrumento antes de instalarlo. Si el suelo es arcilloso y el riego lleva el contenido de agua por encima del rango en que el sensor responde, la serie se aplanará justo en los episodios que más interesa observar.

Conviene repetir el marco: esto es lo que se observó en este estudio, en estos suelos y con estos sensores. No es una regla general de la disciplina. Pero la pregunta que plantea sí es general, y cada quien puede responderla en su propia parcela con una medición de referencia.

Referencias

• Strypsteen, G.; Persson, M.; Miroshnychenko, M.; Rakonjac, N. (2026). Field Performance and Calibration Strategies for Low-Cost Capacitive Soil Moisture Sensors. Sensors, 26(11), 3291. https://doi.org/10.3390/s26113291. Consultado el 16 de septiembre de 2026.
• Crossref (2026). Registro de metadatos del DOI 10.3390/s26113291 (sin marcas de corrección ni retractación en la fecha de consulta). https://api.crossref.org/works/10.3390/s26113291. Consultado el 16 de septiembre de 2026.

Selección comercial de EIC Controls

El Registrador de datos HOBO MX de EC/VWC/temperatura del suelo mide contenido volumétrico de agua, conductividad eléctrica y temperatura del suelo en un mismo punto y guarda la serie de forma autónoma. Ese conjunto viene al caso aquí porque la conductividad eléctrica es una de las condiciones que el estudio señala como limitantes de la calibración, y tenerla junto al contenido de agua permite seguir su evolución en el punto medido, sin que esa lectura equivalga al extracto de saturación del artículo. Para las lecturas de referencia sobre el terreno, el FieldScout TDR 350 Medidor de Humedad de Suelo con Estuche toma medidas puntuales de contenido volumétrico de agua por técnica de dominio del tiempo. Quedan por dimensionar en cada caso la profundidad y el número de puntos de medición, los accesorios de instalación y la forma de recuperar los datos.

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