La agricultura de regadío en España tiene un importante peso específico en la balanza comercial agraria, además en muchas zonas rurales del país ha permitido articular un importante complejo agroalimentario, contribuyendo a la creación de empleos de mayor cualificación y a fijar la población en el medio rural. Como contrapartida, es la mayor usuaria de agua y, en la mayoría de los casos, debe competir con otros sectores por unos recursos hídricos escasos, y que según todos los pronósticos se verán reducidos por los efectos del cambio climático. Además, debe hacer frente a las exigencias de los consumidores en relación con una agricultura más respetuosa con el medio ambiente.
Uso de sensores para la programación de riego
María Dolores Fernández Fernández. Estación Experimental Cajamar en Almería.
En algunas zonas, el aporte excesivo de fertilizantes nitrogenados y agua ha provocado problemas de lixiviación de nitratos, provocando problemas de contaminación de aguas. Por ello, es creciente la presión para mantener la calidad de los recursos hídricos y que se haga un uso eficiente de los fertilizantes y agua.
En los últimos años, se ha hecho un importante esfuerzo en la modernización de regadíos y en el desarrollo de distintas herramientas de ayuda que permitan al regante hacer un uso más eficiente del agua. En este sentido, se ha producido un importante incremento en la utilización de sistemas de riego más eficientes, como el riego por goteo y aspersión, se ha generado un importante conocimiento científico que permite proporcionar información sobre la dosis de riego a aportar al cultivo y el análisis de las imágenes de satélite, así como el desarrollo de numerosas tecnologías.
Tecnológicamente, el regante dispone de un amplio abanico de soluciones con conexión a internet tales como, programadores de riego que automatizan la operación de válvulas, bombas y otros componentes de la red de riego, distintos tipos de sensores, softwares con capacidad de gestionar el riego y fertirriego automáticamente, etc.
En la mayoría de los casos, las soluciones ofertadas por estas empresas están compuestas por: (i) un sensor que mide la humedad del suelo, (ii) un datalogger para el registro en continuo de los datos medidos que posteriormente, mediante un sistema de comunicación y telemetría (cable, radio, GPRS, wifi, etc.), serán almacenados en un servidor; y (iii) un software de acceso a los datos almacenados en el servidor y visualización web a tiempo real de los datos registrados, con distintos grados de elaboración y modelización
En la actualidad, los agricultores y técnicos tienen a su disposición una gran variedad de sensores. Los más utilizados para el manejo del riego son los que miden el potencial matricial del suelo, como los tensiómetros y los sensores de matriz granular; y los que miden el contenido volumétrico de agua del suelo, siendo los sensores de capacitancia los más frecuentemente usados.
A la hora de seleccionar un sensor hay que tener varios aspectos en mente, como son: tipo de suelo, frecuencia de riego, simplicidad del sistema de adquisición de datos, robustez del sistema, precisión y factores de desviación de las sondas (salinidad, textura, etc.), precio, protocolo de instalación en campo, necesidades de mantenimiento y servicio postventa, entre otros.
Los tensiómetros son baratos, fáciles de instalar, las medidas son precisas y no dependen del tipo de suelo, no necesitan calibración, no se ven afectados por la salinidad. Su uso está limitado para cultivos regados frecuentemente y donde se mantenga altos niveles de humedad del suelo ya que, su rango de medida oscila entre 0 y -80 kPa, son frágiles, necesita un alto mantenimiento para el control del nivel de agua.
Los sensores que miden el contenido volumétrico de agua en el suelo por lo general requieren poco mantenimiento y tienen un rango de medida amplio. Por el contrario, tienen un precio mayor, son sensibles a la salinidad, en la instalación es necesario tener en cuenta el volumen de suelo medido. La medida de estos sensores está muy influenciada por la variabilidad del suelo, por lo que es difícil establecer valores umbrales para manejar el riego.
Con el fin de solventar estas limitaciones se ha propuesto el análisis de las tendencias en la evolución de la humedad del suelo. Esto es posible cuando contamos con series de datos consistentes, pero en algunos casos hay cambios bruscos o comportamientos de los sensores que no presentan una interpretación sencilla. El uso de los valores relativos de humedad respecto a un valor máximo de humedad medido en la parcela, puede simplificar la interpretación y facilitar su uso para la automatización del riego. Aunque en aquellos sistemas agrícolas con suelos y/o aguas salinas es necesario tener en cuenta que estos sensores son sensibles a la salinidad. En general, el efecto de la salinidad sobre las medidas supone un aumento ficticio del contenido de agua, por lo que nos pueden llevar a tomar decisiones erróneas.
Dadas las limitaciones de los sensores, la programación del riego y sobre todo la automatización del riego deberían basarse en un sistema robusto que combinase las estimaciones de las necesidades de agua de los cultivos en base a modelos con las medidas realizadas con sensores, que permitirían la adaptación a las condiciones reales de la parcela. Este sistema debería estar dotado de un sistema lógico que permita integrar los modelos, con el procesado e interpretación de las lecturas de sensores con una mínima dedicación de los usuarios.
