Sondas y sensores de humedad. Riego de precisión, eficiente y sostenible.

Tienen poco más de una década y en este tiempo han ganado adeptos en gran parte del mundo. Con la aparición de varias startup se espera que su globalización sea total. Y tienen todo para lograrlo, porque si las sondas y sensores de humedad se instalan de forma correcta pueden entregar una información fidedigna de todo lo que sucede en un huerto. La historia no acaba aquí, ya que lo próximo será integrar modelos de simulación e incluso el análisis de imágenes satelitales para estimar la humedad del suelo.

Por Rodrigo Pizarro Yáñez, desde Lleida, España

 

Quizás no haya país más duro para ser agricultor que Australia, donde a la inevitable preocupación por los episodios de sequía se suma el inmenso tamaño de los campos. Quizás en un país con un clima más predecible no habría muchas necesidades, pero eso no ocurre en Australia, donde el uso de tecnologías se hace absolutamente necesario. Quizás por eso no es raro escuchar entre los agricultores e investigadores conceptos como big data, agricultura de precisión o riego deficitario controlado. Muchas de estas tecnologías han tenido su génesis en Australia y fue precisamente allí donde se comenzó a programar los riegos en base a lo que les decían los sondas de humedad que se ubicaban en las huertos. Éstas y otras tecnologías han hecho que los campos australianos se hayan transformado en verdaderos campos inteligentes. 

Y esa tecnología ha ido traspasando fronteras, llegando primero a EE UU, para posteriormente globalizarse en poco más de una década, aunque el panorama anterior a su masificación era completamente diferente, básicamente porque los agricultores regaban basándose en la experiencia poco sistematizada los datos que aportaban las estaciones agroclimáticas. “En Lleida, una de las principales zonas productoras de fruta de Europa, y otras zonas de España era lo más común y era la forma que tenían los agricultores de realizar sus balances hídricos”, explica el Dr. Francesc Ferrer, socio fundador de Lab-Ferrer, una empresa española especializada en instrumentación científica relacionada con la medida del contenido de agua, el potencial hídrico, la actividad del agua y otros parámetros biofísicos en el sistema suelo, planta y atmósfera. “Aquellos productores que estaban más avanzados usaban tensiómetros o Watermark”, recuerda. Sin embargo, cuando se empleaban las estaciones agroclimáticas surgían algunos problemas relacionados con la estimación de la evapotranspiración real del cultivo. El primero de ellos era que sólo se pueden hacer recomendaciones genéricas, con un margen de error entre un 20 y 30% y siempre se repone el agua que se ha gastado la semana anterior. 

“Entonces, no se sabía qué ocurría pero hoy sí, porque se han perfeccionado los sensores, los sistemas de adquisición y transmisión de datos y porque se usan modelos de predicción. Cuando reponíamos el agua no sabíamos si a la semana siguiente haría calor o no, e incluso había problemas con los tensiómetros, sobre todo con su mantenimiento y por ese motivo se usaban muy poco”, explica el Dr. Ferrer. Pero con el uso de sondas y data loggers se pueden realizar lecturas continuas, cada 15 minutos, a diferentes profundidades y además se puede conocer cuál es la tensión, la salinidad, la temperatura… “Podemos tener información real de lo que está pasando en la parcela. Y en los últimos años ya se ha hecho más asequible enviar los datos directamente a la nube y verlos on line, ya sea en una tablet o en un smart phone, cuando antes se debía usar sí o sí un software especial. También se puede enviar los datos por frecuencia de radio, pero las ondas de radio tienen mucho menor alcance a baja altura y dentro de los árboles”, explica el experto. 

PASAR DE LA INFORMACIÓN AL CONOCIMIENTO

Sin embargo, no sólo basta tener un buen equipo detrás, sino que hace falta lo que Ferrer llama el data coaching, es decir, alguien que sea capaz de interpretar las gráficas que generan las sondas y digerir esos datos. “En el mercado hay muchos softwares de visualización, pero lo más importante es que éstos deben ser ágiles y muy adaptados al cliente”, subraya. Precisamente Lab Ferrer está participando en el desarrollo de una plataforma web, muy ágil, cuyo concepto se ha diseñado como si fuese un LEGO, añadiendo casillas según vaya necesitando el cliente, como pueden ser modelos de horas frío, de niveles de estrés e incluso de predicción de las enfermedades que más afectan a un determinado cultivo. “Hoy, por ejemplo, nos están pidiendo añadir una casilla de Botrytis en viñedos”, precisa. “Existen muchos softwares de visualización de datos, pero hay muy pocos que transformen esa información a conocimiento. Esto es lo más innovador en este ámbito actualmente y en eso estamos hoy”, añade. 

La tecnología está concebida para ser usada por los grandes agricultores, pero también por empresas exportadoras y cooperativas. “Grandes empresas y también cooperativas podrían recomendar a sus agricultores que compren esta tecnología. Muchas veces, al disponer de datos ‘in situ’ se puede auditar lo que ocurre en el campo de sus agricultores”, subraya el experto. 

LA CLAVE, POCAS Y BUENAS SONDAS EN CAMPO Y UN SERVICIO DE ACOMPAÑAMIENTO DETRÁS

Si el agricultor o la empresa ha decidido implementar sondas en sus campos, ¿cuántas son necesarias y cómo se debe trabajar? “Aquí en Lab Ferrer trabajamos con el concepto de unidad de manejo, que los anglosajones llamas Farm Management Unit (FMU). Cada vez que visito una finca, siempre pregunto lo mismo: ¿Cuántos sectores de riego tienes? ¿Qué variedades cultivas? ¿Qué tipo de suelos tienes? Y en base a ello realizamos una simulación de manejo. Si eso lo pongo en un sector de la finca, por ejemplo de 1 ha que represente 10, 20 o 50 ha, ¿qué te representa ese sector, por ejemplo, en cuanto al nivel de precocidad, de rentabilidad, etc.? Puede que esa hectárea sea representativa de gran parte del huerto, por ello es que cuando vamos a campo, colocamos la sonda con criterio. Si hay suelos diferentes, eso dependerá del técnico, porque como en todo, esto también requiere de una inversión económica. Yo recomiendo usar el mínimo de sondas posibles. Y si éstas han funcionado, puede ser que el agricultor o el técnico se decidan a instalar más en el campo. Si todas están bien instaladas, entregarán una información fidedigna de lo que ocurre en la finca. Hay muchas sondas que se usan mal y, si se usan mal, no sirven de nada. Preferimos que la cantidad de sondas, software y tecnología que vaya adoptando el agricultor se haga a un ritmo racional y según las necesidades”, explica. 

Hoy en día las sondas se emplean en todo tipo de cultivos: frutales, almendros súper intensivos, olivos, hortícolas, uva de mesa, uva de vino, en cultivos extensivos, en tomate de industria… Y en todo tipo de suelos y diferentes sistemas de riego. 

Están diseñadas para dejarlas instaladas permanentemente en el suelo ya que su robustez se lo permite, y tienen una vida útil de más de cinco años. Si bien existen algunos sistemas de sondas en los que se realizan medidas puntuales de humedad en el perfil del suelo, según el Dr. Ferrer, la utilidad de éstos es nula. “Si vamos un día en la mañana, la introducimos en el suelo y vemos que tenemos una humedad del 5%. ¿Eso es bueno o es malo? No lo sabemos. En cambio, si la sonda está siempre en el suelo, podemos mimetizar cómo se mueve el agua en el suelo y cómo la absorbe la planta y, saber, por ejemplo, la hora en que la planta empieza absorber el agua, cuándo absorbió más y cuándo absorbió menos, podemos saber a qué profundidad están trabajando las raíces, podemos saber hasta dónde estamos mojando o si estamos drenando o no”.

BIEN CALIBRADAS Y ROBUSTAS

Y no todas las sondas son iguales. Por ello es preciso fijarse en ciertas características. La primera y, quizás la más importante para el Dr. Ferrer, es que la sonda debe tener una calibración estable en cuanto al tipo de suelo, salinidad y temperatura. “Las primeras que salieron al mercado hace ya más de quince años, en cuanto había un poco de sal, el valor se disparaba. Y lo mismo pasaba cuando se trataba de un suelo arenoso o arcilloso”, remarca. Y lo otro es la robustez. “A las primeras les entraba agua en el circuito, pero eso se ha mejorado una enormidad”, apunta. 

Actualmente, las cooperativas, empresas y agricultores son conscientes de que deben usar esta tecnología, pero no a ciegas, sino una vez que la han probado y han comprobado que los datos que reciben son realmente un aporte para planificar el cultivo. En otros casos, su uso es una necesidad, sobre todo en zonas donde escasea el agua. “O ponemos sonda y lo hacemos lo mejor posible o nos irá mal”, suelen decir agricultores de Murcia, en España. Además, cuando las prueban ven que se va mejorando la calidad de la fruta, por ejemplo, la homogeneidad de ésta. En durazno y damasco es muy importante la conservación de poscosecha en función de si ha regado mucho o no y eso se ve después. Y ellos mismos se van regulando cada año”, explica Ferrer. 

1.500 DATA LOGGERS INSTALADOS EN ESPAÑA

Hoy en día hay más de 1.500 data loggers funcionando en España, lo que representan una superficie cercana a las 15.000 ha. Y no en todas las zonas de producción se emplean para solucionar un mismo problema. En Almería, la información es muy útil para ajustar el riego en otoño e invierno, porque cuando la planta no va tan a tope, le aplican demasiada agua y fertilizantes, apareciendo problemas de asfixia radicular. Así, investigadores de la Universidad de Almería, están trabajando con un sensor de oxígeno en el suelo y un medidor de clorofila para ver si hay asfixia radicular y así ajustar la dosis nitrogenada. 

Pero en Lleida la situación es diferente porque puede haber restricciones de agua en verano y también los productores deben enfrentar problemas de calidad en poscosecha. “Si regamos bien, la planta comerá mejor. Todo está más tranquilo y aquí se ajustan a eventos extremos. Los agricultores de Lleida también se preguntan cuándo deben empezar a regar y se ponen nerviosos en enero. Pero con el uso de esta tecnología pueden ajustar el uso de agua en precosecha y también en poscosecha, porque antes se cosechaba y se cortaba el agua de inmediato. Pero esto es importante para la brotación del año siguiente. Con el uso de sondas y sensores reducen su riesgo y les da seguridad”, asegura el especialista. 

¿QUÉ HAY DE NUEVO EN SONDAS Y SENSORES?

Lo más reciente que se ha hecho en España es el trabajo con softwares de simulación, los que se emplean, por ejemplo, en experimentos de estrés hídrico. Es decir, con ellos simulan el agua que hay en el suelo y eso posteriormente lo llevan a modelos de simulación. “Nuestra I+D tiene por objetivo desarrollar algo que podamos vender en dos o más años”, sostiene. Y en eso están hoy, poniendo a punto de lo que podría ser el futuro del riego de precisión. Para graficarlo, el Dr. Ferrer muestra un modelo de simulación en una finca que riega con un sistema de goteros subterráneo. A este sistema le añaden aspectos como el tipo de suelo y frecuencia de riego. En base a eso ven cómo se redistribuye la humedad, cuánto tiempo se tardaría en juntar los bulbos mojados, que pasaría si se separan los goteros, cuánta evapotranspiración se pierde, cuánto se drena… Pero no es lo único, porque además participan de un proyecto que emplea satélites para poder estimar la humedad que hay en el suelo y así ver cómo se puede ayudar a una comunidad de regantes a gestionar el riego. “Nuestro trabajo será validar que las lecturas del satélite sean acertadas”, apunta. 

Junto al investigador de la Universidad de Maryland, John Lea-Cox y Decagon Devices, Lab Ferrer es parte de un proyecto que se centrará en descifrar el efecto de la temperatura en el suelo en el cultivo de la fresa (frutilla), básicamente porque el riego afecta mucho al calentamiento del suelo y eso afecta a la precocidad de la fresa. Se trata de un proyecto pionero, ya que actualmente no existen datos que hayan medido esto. Para realizarlo, trabajaran con sensores, determinaciones avanzadas de propiedades hidráulicas del suelo en la zona radicular y con simulaciones. “La idea del proyecto es, en un determinado sistema de riego y a través del uso de sensores de suelo y tensiómetros electrónicos, comparar con el riego habitual que realiza el agricultor. Realizaremos simulaciones y sacaremos conclusiones”, explica. Eso lo realizarán en Huelva y paralelamente en la Universidad de Maryland realizarán algo similar en la zona productora de fresas de California.  

Un parámetro muy interesante en el que así mismo trabajan, es la Actividad de Agua (aw), se utiliza en poscosecha principalmente para el secado de la fruta. “El control de la actividad de agua ayuda a saber cómo se debe secar correctamente la fruta, evitando así la aparición de hongos”, precisa Ferrer sobre algo que está implementado desde hace décadas  en la industria de las pasas, sobre todo en Italia y en EE UU, pero no en España. “Es por un aspecto cultural. Aquí en España estamos acostumbrados a medir la humedad, pero ésta no es el parámetro ideal, ya que fijándose en ella se está secando más de lo que se debiese”, advierte el especialista. Y el uso de sensores se ha transformado en una tecnología barrera, ya que trabajando con el pH, la actividad de agua y la temperatura se puede frenar el crecimiento de hongos.  

Las empresas fabricantes de sondas tienen claro cuáles serán los próximos desarrollos. Uno de ellos es el nuevo sensor capacitivo de humectación de hoja que indica el nivel de rocío que se tiene y que ayudará a prevenir el desarrollo de enfermedades y también el rajado de la fruta. Otro desarrollo es un anemómetro sónico que mide la intensidad del viento, pero también la probabilidad de ráfagas y su dirección. Y el futuro también pasará por la fabricación de mejores sondas de salinidad y también por la aplicación de modelos junto con los sensores. “Si tenemos un modelo capaz de predecir cómo bajará la temperatura en la noche o un modelo que en base a medir la humedad del suelo y la presión de vapor, sea capaz de entregar el estrés hídrico de la planta, será beneficioso para los productores. Todos estos modelos pueden solucionar muchas cosas, sin la necesidad de sobre medir. Si bien existen, aún no están fase comercial. Además, se debe hacer un trabajo muy grande relacionado con toda la información que se ha generado, para que ésta se pueda integrar en una tecnología práctica”, finaliza. 

 

Al parecer ser las redes de sensores inalámbricos y el big data ha llegado al sector agrícola para quedarse. Prueba de ello es la cantidad de startup que están viendo la luz a nivel global. 

-¿Cuál es tu opinión de las startups que usan estas nuevas tecnologías en la agricultura profesional?

-Muchas startup buscan capital de riesgo que pueda invertir en ellas. Una vez que lo han conseguido, el inversor les da un cuello de entre dos y cinco años, siempre teniendo en mente unas expectativas de ventas muy agresivas. Pero vender tecnología en el sector agrícola es complicado. Las ventas son lentas y están motivadas por el boca a boca. Las startup están teniendo una actividad comercial interesante y hay algunas que están vendiendo mucho, pero sin un servicio agronómico y de post venta muy consistente, es muy difícil escalar la implementación de estas tecnologías al campo.

-¿Por qué crees que ocurre eso?

-Hay startaup que venden, pero, ¿cuántos de esos clientes renuevan al segundo o tercer año? El tema pasa porque a los técnicos no les interesa ni los sistemas inalámbricos, ni la nube, ni el big data si es que no son capaces de digerir los datos que se les entrega. Si esos datos no son interpretados no les sirven de nada. Y eso es lo que les falta a las startup. Este es un mercado que crece poco a poco, pero este año, como hay muchas startup, hay un poco más de crecimiento, pero si no hay un servicio detrás, al cabo de un año el agricultor ya no lo utilizará.