Riego de precisión, sensórica y bioriego: "Presente y futuro del regadío en la Región de Murcia"

Introducción

Quedaba pendiente por mi parte continuar con el artículo anterior algunas notas sobre el Seminario “Presente y futuro del regadío en la Región de Murcia”. Parte I.

En esta ocasión me gustaría profundizar en la parte asociada a los sensores de campo, describir los principales objetivos del Proyecto de ejecución para la implantación de tecnologías de agricultura de precisión y control del acuífero en la CR Campos de Cartagena y las perspectivas futuras sobre esta evolución de la agricultura 4.0. Agradecer este estas líneas a la Cátedra Trasvase y Sostenibilidad José Manuel Claver Valderas, y por supuesto al ingeniero agrónomo Miguel Ángel del Amor y a Dr. Félix Pérez Rubio por su explicación tan clara y práctica desarrollada durante el seminario.

Esta parte del seminario dura más de dos horas, y cada minuto es aprovechable, sobre todo para los que, como yo, nóveles en sensórica agrícola, nos motiva mucho el uso de tecnología de precisión en agricultura. En otros sectores del ámbito del agua, la sensórica y el control de procesos está muy superado y no se concibe otra manera de funcionar, al menos con garantías. En agricultura, como sistemas vivos que son, lo que complica su gestión “online” de los procesos, hace que el camino por recorrer y la capacidad de mejora sean importantes.

Algunos números

Existen otras muchas actuaciones de sensorización de los sistemas de riego para buscar un riego más preciso, pero dudo que exista uno del tamaño del Proyecto de ejecución para la implantación de tecnologías de agricultura de precisión y control del acuífero en la CR Campos de Cartagena. Algunos datos y número de especial interés:

• Presupuesto 1.300.000 € (UTE WIDHOC, INAM, MOVAL Agro ingeniería).
• 42.000 hectáreas de riego, con 500 nodos de control en parcelas de la CRR del Campo de Cartagena. Nodos que se describen más adelante.
• 30.000 datos diarios recogidos por los sistemas que deben ser validados por técnicos del proyecto.
• El sistema de gestión de datos está basado en la técnica “Blockchain” un almacenamiento distribuido de información, en la que no existe una gestión centralizada de la misma. Dicha técnica hace uso de políticas de consenso para validar la información incluida y de políticas de detección de integridad de los datos originalmente registrados.
• Ahorros estimados durante el transcurso del proyecto entre 20-25% en agua. Sin tener en cuenta sobrecostes asociados a la pérdida de cosecha por sobreriego, o posibles episodios de contaminación del acuífero, uno de los principales ítems de control de proyecto.
• Otros números de interés:

Objetivos

Respecto de los objetivos o posibles puntos eminentemente prácticos del proyecto son:

• Generar modelos de toma de decisión basadas en tres escenarios diferentes basados en IA y en verificación por técnicos cualificados, cuyas principales metas son:
  •  Dar el riego necesario por parcela.
  • Tener en cuenta las condiciones antes ambientales, edáficos y del tipo de cultivo.
  • Vigilancia de humedad en hoja para evitar dar tratamientos fitosanitarios o establecer escenarios de prevención de plagas/enfermedades.
  • Mediante el control de riego y con el uso de los tres modelos evitar totalmente episodios de posible contaminación del acuífero. Mitigando de manera muy significativa la contaminación difusa.
• Se establece un sistema de alerta temprana para ver que le puede pasar al acuífero o si puede haber un episodio de contaminación. Se elabora un mapa donde se posicionan las sondas dentro de los sectores, pero además se realiza una conexión con toda la información existente, CHS, IMIDA, u otra base de dato útil. Los piezómetros (nivel de agua del acuífero) y se asocia la CE para ver si hay aporte que provoque una fluctuación. Como puede verse en el cuadro de mando de la siguiente imagen. Humedad volumétrica del suelo (a distintas profundidades), Conductividad eléctrica del suelo (a distintas profundidades), su variación en el tiempo y su relación con las lluvias.

¿Cómo son los “sentidos” de esta inteligencia artificial en campo?

En las siguientes imágenes se pueden ver dos equipos, por un lado, el nodo de control en parcela (AZUL) y por otro lado la ampliación de la estación meteorológica (naranja).

Cómo trabaja el sistema

Con los sensores nombrados anteriormente, se realiza un seguimiento prácticamente en directo de la triada planta-agua-ambiente:

• Sondas de suelo: Humedad Volumétrica, CE y temperatura.
• Sonda de agua de riego: Contador/caudalímetro. Uniformidad del riego, conductividades del agua de riego.
• Sonda de planta: Dendrómetro, humectación de hoja, cámara de presión Scholander (potencial tallo).
• Sondas ambientales. Termohigrómetro (Ta, HR, DPV, Punto de rocío), anemómetro.

Con todas estas variables analiza se establecen tres tipologías de escenarios o situaciones:

1. Escenario 1. Riego hasta nivel radicular (según especie) en función de la humedad del suelo.
2. Escenario 2. Lluvia moderada + riego. Capacidad de parar el riego para evitar lavado de sales al acuífero.
3. Escenario 3. Lluvia intensa (DANA). Riego anulado, evitar arrastre de sales de fertilización.

Se puede analizar, como puede verse a continuación, a donde llega la lámina de agua, a qué nivel de profundidad, o se puede ver un doble riego que genera un exceso de lavado de sales.

Se puede establecer una parada de un fertirriego tras analizarse una lluvia próxima, evitando así el lavado de sales al acuífero. O en caso de situaciones límites, como una DANA, parar completamente y de manera automática el riego.

El sistema puede determinar cómo una persona con un suelo con el 25% de humedad y un caudal de gotero de 2-4L/h, con 14 minutos de riego, se puede comprobar que la profundidad de infiltración del riego será de 45 cm. Esto significa que gracias a este sistema se puede optimizar aun más el riego, provocando esos ahorros en insumos comentados anteriormente.

¿Y estos sistemas tienen inconvenientes?

Pero no todo son ventajas, y entre los principales inconvenientes que tiene este tipo de actuaciones son:

• Los costes de instalación y mantenimiento son altos, pero justificables, dependiendo de la necesidad y precio del agua. Costes de implantación y mantenimiento con margen económico cuando el precio del agua supera los 20 c€/m3, y al precio que está actualmente la energía, más que algo interesante, parece una obligación.
• Requiere una tecnificación importante por parte de agricultores y gestores del riego.
• La fiabilidad de los sensores, su robustez en campo, son variables de control fundamental y que deben ir mejorando con el tiempo, testeando en campo los mejores sensores en las condiciones de trabajo real.
• Importante realizar una planificación previa realista, análisis de suelos, caracterización de necesidades hídricas de los cultivos, tipología de sistemas de riego y fertirriego, etc.

Conclusiones

La comisión europea tiene grabado a fuego el famoso lema “quien contamina paga”, pero quizás una manera de “pagar” sea mediante este tipo de inversiones que nos hagan alejarnos de ese estigma de que la agricultura intensificada es fuente de contaminación.

Desde un punto de vista económico, y con los precios de la energía actuales, es una clara necesidad el optimizar todos los inputs productivos, siendo el agua, uno de los principales en el regadío. De hecho, según indica Miguel Ángel del Amor, en la nueva PAC se contempla o se contemplará, subvencionar todos estos tipos de sistemas que apuesta por una agricultura verde, nunca mejor dicho.

Desde un punto de vista medioambiental, la gestión de un riego de precisión a nivel de planta, evitar que pueda llegar contaminación al Mar Menor vía acuíferos, es sin lugar a duda una razón de peso para apostar de manera intensa con este tipo de tecnologías avanzadas del riego. Está claro que el futuro de la modernización del regadío llevará asociado este tipo de sistema de control del riego en parcela, e implementado a nivel de Comunidad de Regantes, esta evolución de la agricultura 4.0, o en palabras de Miguel Ángel del Amor esta nueva forma de regar, el “bioriego”

Este tipo de tecnología está en constante evolución, y lo que ha de venir es y será un mercado laboral para técnicos multidisciplinares (gestión de datos, especialistas en riego y nutrición, telecomunicación, teledetección, drones, etc). Hacía donde irá evolucionando:

• Alertas predictivas.
• Abonado de precisión.
• Interfaz de control a nivel de regante.
• Integración la gestión de riegos de las CCRR.
• Además, el sistema se dotará en un futuro de imagen satélites y se puede interconectar con otros parámetros de control agronómico, como son las plagas u otros condicionantes como estado fenológicos de los cultivos, de ahí la importancia de una buena planificación con la que construir el modelo de toma de decisiones.

Sin más agradecer una vez más a las personas que hicieron posible el video y la difusión de éste, y animaros a que analicéis de manera pormenorizada este caso de éxito. Según tengo entendido el próximo verano finalizará el proyecto y podremos empezar a ver conclusiones después de estos años de trabajo.

Enlace al vídeo.

Enlace a datos técnicos del proyecto.

Otras webs usadas para este artículo: Aepd.es.