En este artículo se analizan las claves del módulo número 5 del Máster en Agricultura Digital e Innovación Agroalimentaria de la Universidad de Sevilla
Gestión inteligente del riego
La agricultura se enfrenta a retos complejos de aquí al año 2050 para alimentar a una población que se estima alcanzará 9.000 millones de personas. Para entonces se calcula que la producción de alimentos debe haber aumentado de un 70 a un 100% respecto a 2010. De cara a ser capaces de alimentar a esta población que no para de crecer, es necesario hacer un ejercicio de planificación y gestión eficiente para conseguir producir alimentos con menos recursos e invertir en innovaciones agronómicas que permitan optimizar el uso de los mismos, con el objetivo de estar preparados a anomalías climatológicas, como sequías e inundaciones, y evitar que se pongan en peligro la sostenibilidad de las comunidades rurales y la seguridad alimentaria global (en términos de soberanía alimentaria).
Es una certeza que se necesitará más agua para producir el 60% de los alimentos adicionales que se calcula serán necesarios para alimentar a esta población creciente. De hecho, la FAO estima que las tierras de regadío en los países en desarrollo se incrementarán en un 34% para 2030. Por ello, es necesario que su uso en la agricultura sea más eficiente y respetuoso con el medio ambiente mejorando la gestión y las prácticas de riego, para superar los desafíos a los que debe hacer frente y garantizar la cantidad necesaria y calidad del agua para las futuras generaciones.
Riego de precisión: producir más con menos agua
El contexto demográfico global y la presión creciente sobre los recursos hídricos disponibles está obligando a utilizar sistemas de riego más eficientes en el uso del agua, y las nuevas tecnologías juegan un papel fundamental para conseguirlo. Estos avances se basan principalmente en el aumento de la eficiencia energética y la optimización del uso del agua de estos sistemas.
Nuevas tecnologías para un riego superficial más eficiente
Un buen ejemplo de mejora de la eficiencia en riego superficial son los emisores de riego con menores presiones de trabajo, que está permitiendo reducir las necesidades energéticas tanto del riego por aspersión como de los pívots.
Otras de las líneas de investigación que se están siguiendo para incrementar la eficiencia de uso del agua se centran en el desarrollo de sistemas inteligentes de aplicación variable del riego. La agricultura de precisión ha mostrado los beneficios que se pueden obtener mediante la aplicación variable de semillas, fertilizantes o pesticidas. Sin embargo, la aplicación variable del riego en las parcelas es algo que tradicionalmente no se ha implementado y se ha preferido una aplicación del agua lo más uniforme posible, sin atender a la variabilidad en las propiedades del suelo y el desarrollo de los cultivos. Esto supone que algunas partes de la parcela estén sobre-regadas y otras infra-regadas, dado que los suelos son raramente uniformes.
Por su mejor adaptación, los sistemas de aplicación variable del riego se están implementando y desarrollando en sistemas automotrices de riego por aspersión, como los pívots o los ramales de avance frontal, donde cada emisor es remotamente controlado mediante válvulas automáticas (Figura 1).
Foto 1. Sistema remoto de manejo del riego.
Riego localizado subterráneo y agricultura de precisión
Más allá del riego superficial, cabe destacar que los sistemas de riego localizado subterráneo han experimentado un gran avance en los últimos años y se encuentran en expansión, no solo en jardinería y zonas verdes urbanas sino también en agricultura, principalmente en cultivos leñosos, debido a sus múltiples beneficios. Sus ventajas llevan a pensar que en el futuro próximo su uso se extienda a más cultivos de los actualmente regados con sistemas de riego superficial. En ese sentido, los ahorros de agua conseguidos con los sistemas de riego subterráneo (mayores si los comparamos con riego por aspersión) también están sirviendo de para su progresiva implantación.
A esto debemos sumarle el uso cada vez más frecuente de fuentes no convencionales de agua en agricultura, como las aguas regeneradas procedentes de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR), que hace previsible que el número de instalaciones de riego localizado subterráneo también pueda aumentar por la reducción de posibles riesgos para la salud humana y de malos olores asociados al uso no potable de este tipo de aguas.
La instalación de los ramales de riego subterráneo se realiza de forma mecanizada mediante el uso de arados tipo ‘topo’ adaptados para el enterrado de las tuberías a la profundidad deseada. La correcta alineación de las tuberías y las líneas de cultivo a lo largo de los diferentes ciclos de cultivo es un factor clave para el correcto desarrollo del cultivo. Es por ello que los avances tecnológicos en los sistemas de instalación de las tuberías de riego subterráneo, se hayan centrado en el uso de sistemas de alineación de tuberías basados en el uso de sistemas de navegación por satélite (GNSS) que permitan la localización de las tuberías una vez instaladas.
Un aspecto reseñable que puede condicionar la evolución de este sistema de riego hacia cultivos tradicionalmente regados con otros sistemas de riego, es el cada vez más elevado coste de la energía eléctrica. Los sistemas de riego por aspersión requieren una mayor presión de bombeo que los sistemas de riego localizado, que unido al menor consumo de agua del riego subterráneo (menor tiempo de bombeo) hace que los ahorros energéticos potenciales con el riego subterráneo sean elevados. Es por ello que el número de ensayos y experiencias en fincas comerciales usando sistemas de riego subterráneo en cultivos extensivos (p.e. maíz y otros cereales, alfalfa, etc.) vaya en aumento y empiece a plantearse como una alternativa a los tradicionales sistemas de riego por aspersión en cobertura total.
Por señalar un inconveniente que pueden limitar la expansión del riego subterráneo a cualquier tipo de cultivo destacamos el hecho de que carecen de un diseño flexible. Una vez que el sistema está instalado no es fácilmente modificable, por lo que características como el espaciamiento entre ramales portaemisores o la profundidad de instalación pueden no adaptarse a las rotaciones de cultivo deseadas por limitar el tipo de cultivos a plantar o las prácticas culturales a realizar.
Foto 2. Riego localizado superficial (Fuente: Netafim).
Sistemas complejos que requieren una alta especialización
En conclusión, la agricultura de precisión para la gestión inteligente del agua es una herramienta imprescindible para hacer frente a los retos a los que se enfrenta el regadío y conseguir aumentar la producción de alimentos para una población en aumento, garantizando agua suficiente y de calidad para las generaciones futuras. Debe tenerse en cuenta, eso sí, que estos sistemas de riego son sistemas complejos y, por tanto, su diseño y gestión requieren de un alto grado de especialización y formación. Lo que está claro es que la aplicación de las nuevas tecnologías en sistemas de riego de la mano de expertos agritech son el futuro que ya está aquí para reducir el consumo de agua de riego y gestionar de manera más eficiente los recursos hídricos disponibles.
El quinto módulo del máster está centrado en esta temática y cuenta con grandes expertos en materia de riego, que darán a conocer a nuestros alumnos los principales instrumentos, sensores y métodos para la optimización del uso de agua en la agricultura, el riego de precisión, la optimización económica del agua, las bases de la telegestión de infraestructura hidráulica y, en general, cómo utilizar las nuevas tecnologías en la gestión inteligente del riego en las explotaciones.
El módulo está coordinado por Gregorio Egea Cegarra (Universidad de Sevilla) al que se dedica una entrevista en este número de Tierras para conocer de forma más cercana su carrera científica, siempre vinculada a mejorar el uso de los recursos hídricos, así como sus principales proyectos y motivaciones. El módulo cuenta además con grandes investigadores y expertos como profesores: Francesc Ferrer Alegre (Labferrer), José Enrique Fernández Luque (IRNAS-CSIC), Jorge García Morillo (Universidad de Córdoba), José Antonio Jiménez Berni (IAS-CSIC), Alfonso Moriana Elvira (Universidad de Sevilla), Mireia Corell González (Universidad de Sevilla), José Luis de las Cuevas Moreno (Ingeniería y Control Remoto S.A.), Salomón Montesinos Aranda (SM Geodim) y Alfonso Domínguez Padilla (UCLM).
Referencias
• FAO http://www.fao.org/water/es/
• FAO. 2011. The state of the world’s land and water resources for food and agriculture (SOLAW) – Managing systems at risk. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome and Earthscan, London
• Godfray et al. Food Security: The Challenge of Feeding 9 Billion People. Science 327, 812 (2010)
