MANEJO EFICIENTE DEL RIEGO MEDIANTE LA MONITORIZACIÓN CON SONDAS DE HUMEDAD Y TELEDETECCIÓN

 

La innovación potencial del proyecto se enfoca en la monitorización del suelo y planta mediante sensores para mejorar la gestión del regadío de manera que se generen sistemas agrícolas más eficientes y medioambientalmente sostenibles.

 

La teledetección permite la extensión sencilla de la metodología a miles de hectáreas -toda la zona regable-, y las sondas permiten la calibración/validación precisa en parcelas seleccionadas.

 

La gestión eficiente del agua de riego nos permite:

 

  • Optimizar el consumo de agua, energía y fertilizantes.
  • Reducción de problemas derivados de exceso y/o falta de agua.
  • Mejor regulación del crecimiento vegetativo del cultivo.
  • Maximización de los márgenes de los cultivos.
  • Minimizar la contaminación difusa por lavado de nutrientes.

 

 Partiendo de la base: la necesidad de identificación y resolver un problema

El agua de riego de calidad es un bien escaso y cada vez más caro. Por ello, el uso eficiente del agua de riego es clave en para una gestión sostenible en el tiempo y para mejorar la rentabilidad de la agricultura profesional. No hay que olvidar que  el uso sostenible del agua es uno de los principales retos del futuro, y la Agricultura juega un papel importante, como consumidor de más del 70% del agua dulce en el mundo.

 

Tradicionalmente, se ha determinado el “¿Cuánto y cuándo regar?” en base a la reposición del agua consumida por el cultivo (Evapotranspiración del cultivo, ETc), estimada a partir de datos meteorológicos y unas constantes de cultivo (Kc).  

 

Las herramientas clásicas que se vienen  utilizando para determinar las necesidades de agua de los cultivos provienen de las Oficinas del Regante regionales. Estas oficinas son las encargadas de la gestión de la red de estaciones meteorológicas SIAR. (Sistema de Información Agroclimática para el Regadío). Las estaciones meteorológicas distribuidas por las zonas regables disponen de diferentes sensores que permiten calcular la ETo para una superficie de referencia. A partir de esa información se calculan las necesidades hídricas de los diferentes cultivos a partir del Kc o coeficiente de cultivo (que se describe de forma detallada en el manual de FAO56 (Allen et al., 1998), la precipitación efectiva,…

 

Esta metodología es muy útil para el cálculo de dotaciones de riego y el establecimiento de calendarios de riego promedio. E incluso, incluyendo datos reales de ETo (semana anterior) y previsiones meteorológicas, podemos llegar a ajustar las necesidades al día a día del cultivo. Sin embargo este método, por un lado, no considera el contenido de agua en el suelo, que es de donde el cultivo toma el agua, y por tanto no nos guía sobre el cómo repartir de forma eficaz estas necesidades: momento y duración de cada riego y, además, tampoco tiene en cuenta factores limitantes importantes, como la salinidad, ni el estado real del cultivo, ni los objetivos productivos de la finca, entre otros.

 

Por otro lado, este método cuantifica el  coeficiente Kc de manera indirecta, puesto que indica el estado de desarrollo de la cubierta frente a aquella que se considera patrón o de referencia, en FAO56 una gramínea como la festuca.

 

La aparición de nuevas tecnologías nos permite disponer de información en tiempo real para  optimizar el uso del agua (minimizando además la contaminación por agroquímicos). Concretamente la utilización de sensores de humedad en el suelo conectados a internet  permite disponer de información de forma instantánea para una gestión más eficiente y la optimización de los volúmenes de agua aportados.

 

Las dosis aplicadas por los agricultores basadas en las recomendaciones de la Oficina del Regante, no responden a las necesidades instantáneas  de la planta, por ejemplo en caso de un golpe de calor  como ya ocurrió en julio de 2.015. El perfil de humedad del suelo en situaciones extremas para el cultivo sólo se puede detectar con sensores de humedad que, además, nos informen en tiempo real de lo que está ocurriendo en el suelo.

 

Lo mismo ocurre en el caso de primaveras o veranos lluviosos en los que se hace imprescindible conocer el estado de humedad del suelo para poder iniciar la campaña de riegos o aplicar la cantidad exacta de riego teniendo en cuenta el agua acumulada en el perfil.

 

Otro tipo de monitorización la podemos obtener desde las imágenes multiespectrales adquiridas por sensores a bordo de plataformas espaciales aerotransportadas para obtener el valor del coeficiente de cultivo.

 

 La estimación del coeficiente de cultivo Kc desde estas imágenes aparece cada vez más como una herramienta operativa, basada en una amplia evidencia experimental (Allen et al., 2011),(Glenn et al., 2011), lo que a su vez permitiría generalizar la aplicación precisa del procedimiento FAO56.

 

El uso de series temporales de imágenes posibilita pues la descripción de la evolución del coeficiente de cultivo a lo largo del ciclo de crecimiento. Las imágenes proporcionan además la descripción espacial de la cubierta, la cual puede presentar y presenta variaciones notables de unas zonas a otras, permitiendo el cálculo de las necesidades de agua espacialmente distribuidas de acuerdo a las demandas de la cubierta.

 

Por tanto, es clave para las decisiones precisas de riego la observación directa de la planta, el suelo y el ambiente; que es lo que llamamos monitorización. La monitorización de la planta se puede llevar a cabo mediante imágenes multiespectrales realizadas desde satélites. En el caso del suelo se realiza mediante sensores de humedad y en el caso del ambiente mediante estaciones meteorológicas (mediante la red SIAR).

 

La precisión en la gestión del riego toma aún más importancia en el caso de Comunidades de Regantes con elevaciones de agua para presurizar el sistema de riego.  Un caso extremo lo presenta uno de los beneficiarios, la Comunidad de Regantes APAC de Mequinenza con parte de la superficie de riego en la que se necesita una elevación de 300 m.

 

Y por último, la intensificación en la producción, especialmente en cultivos extensivos como el maíz, lleva asociado un elevado consumo de fertilizantes que para su óptimo aprovechamiento necesita de una eficiente gestión del riego para evitar lixiviados.

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