En el Grupo de Riego y Ecofisiología de Cultivos (Grupo REC), del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS), un centro de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), estamos trabajando con un equipo internacional del Grupo BOSCH, liderado por el grupo de I+D que BOSCH tiene en Madrid, en el desarrollo de un sistema para el riego inteligente de árboles frutales.

Dichos trabajos se enmarcan en un convenio de colaboración, figura cada vez más habitual entre grupos de investigación españoles y empresas privadas. Se trata de hacer ciencia de calidad pero aplicada a resolver problemas de nuestro entorno social. Se pretende, de esta manera, que la inversión que la Sociedad hace en investigación tenga un retorno claro e inmediato para sectores sociales.

Aunque el sistema de riego inteligente se puede aplicar a diversas especies cultivadas, tanto herbáceas como leñosas, lo estamos probando en una plantación de olivar en seto con alta densidad (1667 árboles/ha). Estas plantaciones se conocen popularmente como plantaciones superintensivas. Nos decidimos por este tipo de plantación por tres razones: (1) el olivo ocupa el 60% de la superficie cultivada en Andalucía, y España es el mayor productor de aceite de oliva del mundo; (2) las plantaciones superintensivas suscitan gran interés pero su manejo plantea aún muchas dudas, por lo que hay una gran demanda de información al respecto; y (3) las plantaciones superintensivas hay que regarlas y la necesidad de un uso racional del agua en agricultura es cada vez mayor, por el incesante aumento de la población de nuestro planeta y por los efectos previsibles del cambio climático.

El objetivo final del convenio BOSCH-CSIC es lograr un uso más racional del riego a través de la aplicación de nuevos sensores, sistemas de transmisión de información y aplicaciones para móvil, tableta u ordenador, de manera que el agricultor disponga, de manera fácil e inmediata, de información fiable para una gestión correcta del riego.

De hecho, el sistema de riego que estamos desarrollando permite la aplicación de lo que se conoce como riego de precisión. Este conlleva la elección correcta del sistema de riego, de la estrategia de riego y del método de programación de riego, para lograr el mayor rendimiento del cultivo con el menor perjuicio para el ambiente.

En el Grupo REC estamos especializados en la respuesta fisiológica y agronómica del olivo al riego, y en el desarrollo y evaluación de estrategias de riego para este cultivo y de métodos para la programación del riego basados en el uso de sensores de funcionamiento automático y continuo, con sistemas para el almacenamiento y transmisión automática de los datos. Entre los sistemas con los que hemos trabajado destacan los basados en medidas de flujo de savia en el árbol, de cambios en el diámetro del tronco y de variaciones en el potencial de turgencia de la hoja. A estos conocimientos científicos se suman los conocimientos técnicos de BOSCH sobre electrónica y transmisión de datos, para lograr un sistema de riego basado en el uso de las estrategias y sistemas de programación de riego más innovadoras, y que resulte fácil de instalar y de usar, y con un precio asequible para el agricultor.

En concreto, el sistema de riego inteligente que estamos desarrollando se basa en el uso de nuevos señores que informan sobre el potencial de turgencia de la hoja, una variable estrechamente relacionada con el nivel de hidratación del árbol y, por tanto, útil para la programación del riego, es decir, para determinar cuándo y con cuánta agua hay que regar. Dichos sensores se implementan con un sistema para el almacenamiento de los datos en “la nube” y para su transmisión inmediata al agricultor mediante una aplicación para móvil, tableta u ordenador, que le permite recibir información clara y sencilla.

Se trata, por tanto, de que cualquier agricultor, sin necesidad de adquirir conocimientos sofisticados, y tras una inversión asumible, pueda beneficiarse de las ventajas de la tecnología más avanzada para la gestión del riego.

En el Grupo REC y el Grupo BOSCH, llevamos años trabajando en las bases científicas y tecnológicas de este proyecto, lo que nos ha permitido desarrollar un prototipo que estamos evaluando en la finca Sanabria (Utrera, Sevilla), propiedad de Internacional Olivarera, S.A., o Interoliva.

La evaluación la estamos haciendo mediante el contraste de la información suministrada por el prototipo, con la de los sensores y sistemas de los que el Grupo REC dispone en la finca para la programación del riego, basados en medidas de flujo de savia, cambios en el diámetro del tronco y en el potencial de turgencia de la hoja. También usamos datos de una estación agrometeorológica y de sensores para la medida de agua en suelo y del estado hídrico e intercambio gaseoso del árbol.

Las lecturas de estos sensores se almacenan de forma automática en registradores de datos (data loggers) que envían la información a nuestros servidores. De esta forma, todos los datos se encuentran disponibles en todo momento, a través de las páginas web diseñadas expresamente para representar gráficamente su evolución.

En resumen, la tecnología comentada permite que cualquier agricultor, sin necesidad de grandes conocimientos técnicos ni de una inversión costosa, pueda aplicar el riego de precisión en su parcela, logrando el mayor rendimiento del cultivo con el menor impacto negativo en el medio. Este convenio BOSCH-CSIC es un ejemplo de cómo, por primera vez en la historia de la Agricultura, grandes empresas en electrónica y en transmisión de datos, están trabajando con grupos de investigación para la aplicación masiva de la telemática a la agricultura. Esto puede permitir una popularización de la agricultura de precisión, lo cual traerá indudables ventajas para asegurar los beneficios de la práctica agrícola con un uso sostenible de los recursos naturales. Se facilitarán, de esta manera, respuestas efectivas a los nuevos retos derivados del aumento de la población y del cambio climático.

De aquí al 2050 se espera que seamos 3.000 millones más de personas en el planeta, lo que supone un aumento del 38% en menos de 40 años. De ahí que mucha gente se pregunte si vamos a ser capaces de conseguir alimentos para todos.

Esto afecta directamente a la agricultura, especialmente a la de regadío, ya que aunque solo el 18% de la superficie cultivada se riega, da lugar al 45% de la producción agrícola total. Por otro lado, en países semiáridos como España casi el 80% del consumo de agua potable se destina a la agricultura, con las consiguientes quejas de otros sectores que también consumen agua, como el del turismo o la industria.

Estas razones han animado a la comunidad científica a buscar soluciones más eficaces para mejorar la producción agrícola de regadío con consumos de agua cada vez más ajustados.

Ya en la década de 1960 se dio un paso de gigante en la racionalización del regadío, con la expansión del riego localizado. Éste se empezó a ensayar en Alemania a finales del siglo XIX, pero hubo que esperar a la invención del plástico, necesario para la fabricación de goteros y otros componentes del sistema de riego, para su uso a gran escala, que comenzó en Israel.

El riego localizado tiene una gran ventaja: permite aplicar la dosis de agua que queramos, en el momento adecuado y en el lugar preciso. Lo último es fácil, basta con situar un gotero aquí o allá. Pero calcular la dosis y el momento de riego preciso es otra cuestión. Y, ya puestos, ¿por qué no hacerlo sin movernos de nuestra casa?

En las últimas décadas la comunidad científica ha dedicado considerables esfuerzos a buscar soluciones apropiadas a esa pregunta. El resultado ha sido el desarrollo de métodos basados en el uso de medidas en planta para el seguimiento continuo y automático del estrés hídrico, el cual es proporcional a la deshidratación de la planta.

Uno de los sistemas más antiguos para el control del riego consiste en la medida de la humedad del suelo. La ventaja de medir en la planta es que ésta integra el estado hídrico del suelo, el de la atmósfera y su propia respuesta fisiológica. Por tanto, los métodos de medida en planta usan a ésta como un biosensor, obteniéndose una información más precisa para el control del riego que las medidas tradicionales en el suelo o en la atmósfera.

Entre los métodos de medida en planta que se han desarrollado destacan tres, basados en la estimación del flujo de savia, del diámetro del tronco y del potencial de turgencia en hoja. Estos métodos funcionan en el campo durante meses, consumen muy poco, tienen un mínimo mantenimiento y, lo que es mejor, miden automática y continuamente, y envían los datos (foto 3 de la figura) para su consulta por el agricultor desde cualquier ordenador o teléfono móvil conectado a internet.

En la actualidad se están desarrollando protocolos de riego basados en estos métodos, diseñados para aplicar un riego de precisión en una gran variedad de cultivos. El uso conjunto de estos métodos con estrategias de riego deficitario controlado permite obtener cosechas abundantes y de calidad, con ahorros de agua en torno al 50%.

Parece, por tanto, que los esfuerzos combinados de agricultores, ingenieros agrónomos y electrónicos, y técnicos de agencias ambientales y de la Administración pueden dar lugar a la producción de suficiente comida para todos. Ahora solo falta distribuirla bien, pero esa es otra historia.