lunes, 15 de enero de 2018

Yo quiero ser Agrónomo - José Enrique Fernández

Y yo quiero ser...Agrónomo
(Por José Enrique Fernández)

Escucha música mientras lees, vete al final.

Alguien me dijo en una ocasión: “Mira esta figura y dime qué respuesta darías a la pregunta del recuadro azul”.


“Muy fácil”, contesté. “Aumentaría la superficie cultivada, o la mantendría pero regaría un mayor porcentaje, y así se podría cubrir la demanda de alimento, fibra y biodiesel de los 3.000 millones de personas más que seremos en 2050. Me contestó: “No. No podemos usar más recursos naturales, por lo que hay que satisfacer dicha demanda sin aumentar la superficie cultivada ni usar más agua para el riego.”

Esto es un reto. Y ser agrónomo significa, precisamente, dar una respuesta satisfactoria a retos como este. Los agrónomos buscamos soluciones a problemas como el mostrado desde distintos frentes: obtención de variedades más productivas, mejoras en las técnicas de laboreo, fertilizaciones más racionales, técnicas más efectivas para la protección de cultivos... Mi especialidad es el uso del agua en la agricultura, por lo que os voy a contar qué hacemos los agrónomos que nos dedicamos al riego para contribuir a la solución de este reto.

Para no irnos demasiado atrás, hablaremos de lo que hemos hecho desde mediados del siglo pasado hasta ahora. En estos 70 últimos años se han dado tres grandes pasos para optimizar el uso del agua en agricultura, es decir, para obtener más producción con menos agua. El primero se originó tras la creación del estado de Israel, en torno a 1950. Los judíos que acudieron desde todos los rincones del globo al nuevo estado se encontraron con unas tierras desérticas de las que debían obtener alimentos para una población en continuo aumento. Su iniciativa coincidió con la producción a escala industrial de un nuevo material, el plástico. Ambos elementos dieron lugar a un rápido desarrollo del riego por goteo que, aunque había sido inventado por los alemanes en el S. XIX, no se popularizó hasta que se pudieron fabricar piezas de plástico, un material barato y resistente. Aquel avance del riego localizado se extendió rápidamente a las zonas áridas y semiáridas de todo el mundo, dando lugar a un gran ahorro en el agua usada en agricultura.

El segundo gran paso en la racionalización del uso del agua en agricultura consistió en el desarrollo de estrategias de riego deficitario. Por ellas se entiende una forma de regar basada en el conocimiento de la respuesta del cultivo al aporte de agua. Destaca, como ejemplo, el riego deficitario controlado (RDC), que consiste en regar con suficiente agua para suplir las necesidades hídricas del cultivo en los momentos en los que este es más sensible al estrés hídrico; en el resto de su ciclo de crecimiento se riega muy poco, o nada. Se consigue, así, ahorros significativos de agua con escasa reducción de la producción. En la siguiente figura se muestra el esquema de una estrategia de riego RDC para el olivar.


Esta es una de las muchas estrategias de riego deficitario que se desarrollaron en países áridos como Australia y España, a partir de la década de los 80 del pasado siglo. El tercer gran paso en la mejora de la eficiencia del uso del agua en agricultura comenzó a principios de este siglo, en países con un elevado nivel tecnológico en esta ciencia. Se trata de lo que se conoce como riego de precisión. No es una técnica, ni un método, sino toda una filosofía de riego. Consiste en la sabia elección del sistema de riego (por surcos, por aspersión, por goteo…), de la estrategia de riego (riego complementario, riego deficitario controlado, riego deficitario sostenido…) y del método para la programación del riego (a partir de medidas de humedad del suelo, de la demanda atmosférica, del grado de deshidratación de la planta...). Se trata de conseguir nuestro objetivo productivo con el menor consumo de agua y energía posibles. Del sistema de riego y de la estrategia de riego ya hemos hablado. En lo que al método de programación de riego se refiere, los trabajos de investigación hechos por grupos españoles sobre nuevos sensores y aparatos para medir el estado hídrico de la planta figuran entre los más avanzados del mundo.

Básicamente, el riego de precisión se basa en el uso de sensores que miden de forma continua y automática, y que transmiten los datos también de forma automática a nuestro ordenador, tableta o teléfono móvil. Y lo mejor no es eso, sino que se han desarrollado sensores con esas características que son capaces, además, de dar una información precisa sobre el estado hídrico del cultivo, por lo que el agricultor puede determinar con precisión cuándo regar y con cuánta agua. De esa manera, el agricultor puede ver cómo evoluciona el riego, y controlarlo, desde cualquier lugar con conexión a Internet.

De todos los sensores que se han desarrollado, los que mejor información dan son los que miden en la propia planta. El estado hídrico de una planta depende del agua que hay en el suelo, de la demanda atmosférica y de su propio desarrollo y fisiología. Por lo que los sensores que miden en planta la usan como si de un biosensor se tratase, proveyendo al regante información muy útil. Entre estos destacan los sensores, y sistemas relacionados, para medidas de flujo de savia en el tronco (A), de variaciones del diámetro del tronco (B) y del potencial de turgencia en la hoja (C), como los mostrados en la siguiente figura.


¿Qué conseguimos con el uso de esto sensores y, en suma, con el riego de precisión? Pues lograr determinar con exactitud cuál es el punto óptimo en la curva de respuesta de la producción al riego, es decir, el riego que en esta figura aparece como recomendado, y que no es otro que aquél con el que se consigue regar de la forma más rentable para el agricultor y con menos perjuicio para el ambiente. El riego de precisión tiene en cuenta, además, un aspecto muy importante: la variabilidad del suelo y del cultivo. Casi siempre de riega de manera uniforme para todo el cultivo, independientemente de si algunas zonas son más arenosas que otras, están en pendiente o en llano, etc. El resultado es que suele haber zonas sobrerregadas y otras en las que el agua aportada no es suficiente. Esto se evita con el riego de precisión.


Con este riego, de hecho, los sensores para la medida del estrés hídrico de las plantas se usan en combinación con imágenes aéreas de infrarrojos, como la que se muestra en la siguiente figura. La imagen A es una fotografía de un olivo tomada con una cámara de infrarrojos; los colores definen la temperatura del cultivo. En la imagen B se observa un dron con una cámara de infrarrojos, iniciando el vuelo sobre una plantación de olivar en seto de alta densidad (conocidas popularmente como olivares superintensivos). La imagen C es una foto tomada de dicha plantación, a 40 m de altura, en una zona en la que se aplicaron dos tratamientos de riego, uno abundante (tonos azules) y otro deficitario (tonos naranja).


La información que proveen las imágenes aéreas de infrarrojos permite “ver” las zonas de la plantación con distinta sensibilidad al estrés hídrico, de manera que posibilitan regar “a la carta”, suministrándose más agua en aquéllas zonas que tienden a secarse antes y menos en las que, por tratarse de un suelo más arcilloso o similar, necesitan riegos menos abundantes o menos frecuentes. Esto que os cuento no es el futuro; esta tecnología se ha desarrollado ya suficientemente y, si no se usa más por los agricultores, es porque es aún cara y complicada de usar.

La buena noticia es que, por primera vez en la historia de la agricultura, grandes empresas en electrónica y en telecomunicaciones están uniendo sus esfuerzos para producir versiones de estos aparatos baratas y fáciles de usar, para que lleguen a ser de uso habitual entre los agricultores. Como muestra, un botón. Bueno, dos botones: en la figura de la izquierda se muestra uno de estos sensores de nuevo desarrollo, para le medida de potencial de turgencia en hoja. Y, en la de la derecha, se muestra una imagen de una aplicación para teléfono móvil, con las que se transmiten instrucciones sencillas al agricultor para el manejo del riego.



Agradecimientos: Las fotos que aparecen en la penúltima imagen son fruto de la colaboración del autor con el Dr. Iván García Tejero, del centro IFAPA 'Las Torres - Tomejil' (Junta de Andalucía), y con los Drs. Gregorio Egea y Manuel Pérez Ruíz (Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Universidad de Sevilla). Las fotos de esta última imagen son fruto de la colaboración del autor con Robert Bosch España SLU y con el Dr. Julio Frías Martínez, consultor y gerente de Aquamática. El autor agradece la financiación recibida por la Junta de Andalucía, el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y los Fondos FEDER, para la realización de sus trabajos. Igualmente, agradece la colaboración de Internacional Olivarera SAU (Interoliva), por la cesión de su plantación en la finca Sanabria para el desarrollo de proyectos de investigación.
José Enrique Fernández
Doctor Ingeniero Agrónomo
Director del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla IRNAS CSIC

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