La sequía que ha afectado durante los últimos años a diversas zonas del país ha llevado a que los productores deban ser eficientes a la hora de regar. En ese contexto, han surgido una serie de alternativas tecnológicas que en la actualidad están siendo utilizadas en diversas zonas del país.

A continuación conozca algunas de las nuevas alternativas, que apuntan a desarrollar un riego más eficiente y mejorar el desarrollo de los cultivos:

FOTO: EL MERCURIO

1- Estaciones nivoglaciares

En la Región de O´higgins, por ejemplo, se está llevando a cabo el proyecto “Establecimiento de red de estaciones nivoglaciales de cordillera y desarrollo de un modelo para la gestión integrada de los recursos hídricos de la cuenca del río Rapel”, a cargo de la Universidad de Concepción, el que busca conseguir un mejoramiento de la red de estaciones meteorológicas de la DGA para mejorar la eficiencia en la estimación de disponibilidad de agua, e implementar un modelo de gestión del agua superficial y subterránea de la cuenca del Río Rapel para el sector silvoagropecuario.

Entre los parámetros de medición, los equipos miden precipitaciones de agua lluvia, velocidad de viento, y precipitación nival. Con estos sensores y el mejoramiento de algunas estaciones, la DGA podrá contar con información en línea respecto de la situación hídrica en la cordillera.

El programa trabaja con 12 estaciones de medición de caudales y de nieve en la región, lo que aporta un mejor conocimiento de la situación del recurso en la alta cordillera, generando datos e información precisa que serán fundamentales para los procesos de toma de decisiones, sobre todo para la agricultura.

Cómo funciona

La información sobre el recurso hídrico es manejada por las estaciones meteorológicas y la DGA, que registran el agua y la nieve caída durante el invierno. Esto les permite a los agricultores saber si el año actual será seco o no y, con ello, planificar de mejor forma cómo se comportarán sus cultivos agrícolas, sin importar el rubro.

“En función de la disponibilidad de agua que presenta una zona se puede planificar el tipo de cultivo a establecer por la demanda de agua que éste tenga, ya que cada uno presenta una demanda diferente. A partir de estos datos se puede saber cuánto regar, evitar pérdidas y optimizar el rendimiento de los cultivos”, dice Roberto Urrutia, director del proyecto y académico de la Universidad de Concepción.

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2 - Patas de araña

En Argentina, un grupo de científicos del INTA Reconquista desarrollaron un sistema denominado “Patas de araña”, que permite extraer agua de forma poco invasiva desde los bolsones de agua dulce que se generan en los suelos agrícolas.

“Es un sistema especialmente diseñado para lugares donde existen bolsones de agua dulce sobre el agua salada con escasa permeabilidad. Esto debido a que el agua dulce está encima del agua salada porque tiene menor peso específico. Entonces, es como si el agua dulce flotase sobre el agua salada”, explica Mario Basannickisch, ingeniero agrónomo en Recursos Hídricos y M.Sc. del INTA Reconquista, de Argentina.

En la práctica, este sistema consiste en pasar de sacar mucha agua de un solo lugar a sacar poca desde distintos sitios.

Patas de araña está compuesto de dos partes: una bomba, que puede ser un molino u otra herramienta; y las perforaciones o pozos, que es de donde se extrae el agua dulce. Es ideal para profundidades de hasta ocho metros, aunque también se puede adaptar a profundidades mayores.

De esta forma, Basannickisch explica que la bomba extrae el agua dulce, pero con una presión controlada, de modo de cuidar que no se traspase hacia el agua salada. La extracción gradual es lo que permite que los agricultores obtengan aguas subterráneas de buena calidad y no se sobreexplote el acuífero.

Este sistema, incluso, permite recargar el acuífero utilizado, ya que cuenta con los accesorios necesarios para introducir agua lluvia en los bolsones, incrementando la disponibilidad del recurso hídrico y manteniendo la vigencia de las perforaciones.

Pese a que no existen estimaciones sobre los ahorros que se podrían conseguir con este sistema, Basannickisch afirma que un predio agrícola podría perfectamente autoabastecerse, aún en años hidrológicos secos.

Cómo instalar el sistema

1. Reconocer el terreno: El primer paso es analizar e interpretar las imágenes satelitales de los predios, lo que permitirá detectar los sectores con potencial de ser explotados.

2. Estudio geoeléctrico: Esto permitirá determinar la profundidad y espesor del acuífero. Además servirá para fijar el lugar más recomendable para realizar las perforaciones e instalar la bomba.

3. Criterios básicos: Una vez definido el lugar, es importante considerar tres aspectos claves: el diseño de la perforación, la ubicación del filtro y el diámetro del encamisado.

4. Cómo perforar: Antes de realizar una perforación es necesario determinar cuál es el caudal que se puede llegar a obtener en el orificio, con el fin de mantener un criterio sustentable en cada una de ellas.

Las perforaciones deben tener una separación de más de 25 metros entre sí. Cada una debe contar con un filtro para asegurar la calidad del agua.

5. Cañerías: La cañería de extracción debe tener un diámetro acorde al caudal del diseño y una llave de paso que pueda regular el sistema. La parte superior del caño debe tener tapa y cobertura para evitar que sean pasadas a llevar. Además, es necesario mantener la cubierta vegetal podada para evitar que ingrese cualquier otro elemento que afecte la calidad y la cantidad de agua extraíble.

6. Pruebas: Es necesario testear el comportamiento del acuífero en cada pozo de perforación, hacer extracciones periódicas de muestras de agua y analizar las muestras en el laboratorio con el fin de evaluar la sustentabilidad del sistema.

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3 - Geomembranas

Buena parte de las estructuras que se utilizan para el riego agrícola en el país pueden presentar filtraciones que disminuyen de forma importante la eficiencia de la red de suministro de agua. De hecho, se estima que las pérdidas relacionadas con filtraciones y evaporaciones pueden llegar al 25%.

Una buena alternativa para solucionar este problema, que puede involucrar un alto costo económico para el agricultor, es utilizar geomembranas; una herramienta desarrollada a partir de materiales termoplásticos, que ayudan a impermeabilizar y contener el agua en tranques y canales. De hecho, según sus fabricantes, estas herramientas son capaces de eliminar por completo las pérdidas de agua por filtración.

Esta herramienta se asemeja a un manto y es comercializada en el mercado en dos versiones: de alta y baja densidad. Si bien ambas son fabricadas con resinas de polietileno, su respectiva densidad les entrega algunas propiedades específicas, que las hacen diferentes y utilizables en distintos escenarios.

Las geomembranas HDPE, más conocidas como de alta densidad (por sus siglas en inglés), tienen una densidad de 0,94 g/cc. Las geomembranas de baja densidad o LLDPE, por su parte, presentan una densidad de 0,93 g/cc. Esta diferencia, que a primera vista parece muy pequeña, permite una elongación de hasta 100% más en el caso de las LLDPE, respecto de las de alta densidad, que son más rígidas.

Por lo general, los proyectos que involucran geomembranas poseen una vida útil que fluctúa entre 5 y 25 años. Esto dependerá del tiempo, los costos y las necesidades que contemple el proyecto.

Un ingrediente que puede aumentar la vida útil de estas cubiertas, es la utilización del químico conocido como negro humo, el cual genera una resistencia a la radiación U.V. “Este componente representa una pequeña proporción dentro de la mezcla para fabricar la geomembrana. Su incorporación debe ser especificada a priori. A pesar de que representa una pequeña proporción dentro de la mezcla, su incorporación es totalmente justificada en proyectos en que se busca una larga vida útil”, explica Patricio Pérez, ingeniero civil y gerente general de Geoplas.

Desventajas

Quizás una de las grandes desventajas de utilizar geomembranas en predios agrícolas se relaciona con su difícil mantenimiento. Y es que al estar ubicadas bajo una masa de agua, resulta casi imposible llegar a ellas de forma efectiva, sin incurrir en pérdidas de agua. “Es por esta razón que los proyectos que involucran a las geomembranas se realizan sin considerar la mantención. Es decir, se consideran todos los factores externos que pueden provocar la necesidad de mantención, y desde ahí se controlan”, indica Cristián Labraña, ingeniero civil y gerente técnico de Geofun.

Otro factor que puede afectar la vida útil de esta herramienta, es que se produzcan fisuras producto de una falla en las soldaduras. “Lo ideal para lograr un éxito seguro es que el lecho del canal fuese cubierto en su totalidad por una manta completa. Sin embargo, la realidad es que las geomembranas poseen dimensiones reducidas, por lo que debe existir una unión”, afirma Pérez.

Otra de las desventajas de la implementación de esta tecnología es su alto costo. Llevar adelante un proyecto de este tipo de forma particular, es decir sin la ayuda del Estado, puede involucrar una inversión elevada, sobre todo si se considera una superficie de gran tamaño. De hecho, el valor de instalación por metro cuadrado se mueve entre $1.000 y $2.000. “Si consideramos un tranque de sólo media hectárea, estamos hablando de entre $5 y $10 millones. A eso debemos agregarle el metraje relacionado a los canales de riego”, indica Labraña.

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4 - Modelo espacial

Hace algunos meses investigadores del INIA Quilamapu, con el apoyo de FIA, desarrollaron un modelo espacial con termografía infrarroja que ayuda a que los productores de frutales y viñedos puedan saber el momento exacto en que sus plantas necesitan agua.

Esta tecnología permite el análisis de grandes áreas de canopia y posee una replicabilidad de medición más efectiva que otros métodos.

“Lo que se busca es regar cuando planta esté estresada y así optimizar el agua. Esto se realizaría según sectores, ya que hoy en día los sistemas de riego no se asocian a ellos sino a estructuras cuadradas. Es una buena forma de ir haciendo rediseños que sean mitad y mitad o 40/60 y así, ir entendiendo el comportamiento del predio y relacionarlo a aspectos productivos”, comenta Stanley Best, experto en agricultura de precisión.

Variabilidad según el terreno

El experto asegura que los agricultores no entienden que su predio posee variabilidades determinadas por las diferencias del terreno, lo que puede generarles mermas en su producción que hasta ahora no han sido cuantificadas.

“Hoy día los huertos son manejados de forma homogénea. Las necesidades por zona son disímiles. Hay sectores del cuartel en donde puedo necesitar 20 mil litros/ha y otros 10 mil litros/ha. ¿Y qué es lo que se hace? Se saca una media de 14 mil litros/ha y se aplican fertilizantes y otros productos según ese promedio, afectando los rendimientos, la calidad del fruto y bajando la producción del año siguiente. Es como aplicar la misma pastilla para todas las enfermedades”, dice Best.

Esta herramienta, dice el experto, hará evidente los distintos requerimientos que poseen los suelos de un predio. “Además, se darán cuenta que el agua se acaba de forma más rápida en algunos lugares que en otros”, agrega.

El funcionamiento

Stanley Best explica que cuando la planta está estresada, puede presentar más grados de temperatura (alrededor de 38°C) que una que no lo está (25°C). Cuando eso ocurre, el efecto del sol sobre la hoja no compensa esa temperatura, por lo que es en ese momento cuando se debe incorporar agua. No antes.

“Las plantas cuando tienen agua succionan poco, pero cuando tienen menos cantidad succionan más, queriendo decir que está deshidratada. En el caso de los frutales esto ocurre cuando llegan a cerca de 11 bares. Ahí es cuando se debe regar”, dice.

Los límites máximos oscilan entre 11 y 16 bares dependiendo del cultivo. Los olivos son los más resistentes a la sequía, ya que aguantan hasta 16 bares. Los kiwis, en tanto, se estresan fácilmente y sólo aguantan hasta 10 bares. Cuando se sobrepasan esos límites se pone en juego el rendimiento y el desarrollo de los frutos.

Paso a paso

El investigador en tecnología de precisión señala que quien quiera aventurarse con esta herramienta debe seguir los siguientes pasos:

1) Contratar el servicio.

2) Esperar a que lleguen los datos de la observación digital realizada por aviones a su computador.

3) Evaluar los datos obtenidos. En ellos se indicará en qué lugares las plantas presentan los mayores y menores requerimientos hídricos. La idea es conectar el déficit con el monitoreo.

4) Regar según el estrés que presente cada planta y no de forma homogénea.

5) Repetir el mismo procedimiento semana a semana.

6) Hacer evaluaciones mensuales o anuales para tomar decisiones de corto y largo plazo en el predio.

Esta tecnología estará disponible a partir de este año y se espera que sus costos sean cercanos a $1.000/ha.

Foto: Ulrich Zimmermann

5 - ZIM Plant Technology

Hace un tiempo, Ulrich Zimmermann, biotecnólogo alemán de la Universidad Técnica de Berlín y profesor senior del Centro de Biología de la Universidad de Würzburg, inventó una nueva herramienta capaz de medir la sed de las plantas y establecer el momento preciso en el que necesitan ser regadas.

Cómo funciona

Se trata de dos pequeños imanes que van adheridos sobre las hojas (pueden ponerse sobre cualquiera) y que trabajan con sondas y sensores a presión obteniendo diversos datos de los vegetales. Esa información se envía mediante alertas a los computadores y smartphones de los productores suscritos, a través de un sistema de telemetría que trabaja en tiempo real. Según su desarrollador, sería la primera tecnología de control de riego que determina en directo el requerimiento hídrico del vegetal.

“Tú tienes información completa de tu planta en tiempo real. Sólo necesitas un computador o un smartphone y así puedes ver desde cualquier lugar cómo está. La sonda se conecta de manera inalámbrica y, a una distancia de 800 metros, le manda la señal a un radio controlador. Éste tiene integrada una tarjeta con internet al igual que los móviles, por eso puede mandar una indicación a cada segundo con los datos al centro de control situado en Alemania. Esa es la gran ventaja de la telemetría”, enfatiza Zimmermann.

De esta manera, los usuarios acceden vía internet a los datos que vienen codificados tras el ingreso de una clave. Con esta información, pueden tomar las decisiones que crean pertinentes en sus predios. A futuro, la tecnología les sugerirá soluciones de forma automática, las que ellos podrán escoger o no.

La clave: la presión de turgor

A través de las sondas, la ZIM Plant Technology mide una variable en el vegetal que es llamada la ‘presión de turgor’. Esto significa que evalúa que estén sanas, sin estrés hídrico, nutridas y con la hidratación apropiada.

“Cada planta es como si tuviese presión sanguínea y eso es llamado turgor. Y lo que medimos es eso, una variable que tiene directa relación con la productividad de ésta, crecimiento y formación de azúcares, por eso es tan importante”, comenta Zimmermann.

El transmisor mide esta variable y refleja esos datos en gráficos. Por ejemplo, si muestra una curva baja, significa que la presión está alta, lo que implica que la hoja va bien. Eso pasa generalmente en la noche, cuando bajan las temperaturas y las especies recuperan el agua que pierden durante el día. En los casos donde hay períodos de sequías prolongadas, en cambio, la señal de presión medida por la sonda aumenta fuertemente al medio día (y en parte también durante la noche). Entonces, el efecto del riego se monitorea midiendo las variaciones diurnas originales de turgencia o bien de los valores recíprocos de la Zim Probe (la diferencia entre la presión magnética y la turgencia).

Las ventajas

Recibir las alertas de la necesidad hídrica de las plantas no sólo les permite a los agricultores saber cuándo regarlas y así optimizar el agua, sino que las vuelve más productivas, pues disminuyen los períodos en los que sus estomas están cerradas.

También permite conocer si las especies están sobreirrigadas, algo que es sumamente negativo pues fomenta la salinidad de los suelos y los vuelve menos nutritivos.

“No sólo puedes ver una falta de agua en las especies, sino también si están sobre irrigadas, lo que genera un incremento en la salinidad de los suelos. Este es un problema gigante a nivel internacional”, comenta Annika Schüttler de PiPartner Group, empresa que trajo la tecnología de Zimmermann a Chile para ser comercializada.

Al incrementarse la cantidad de sal en la tierra también aumenta la cantidad de hongos y bacterias en ella, lo que involucra fumigar más de lo necesario. Entonces, la lección, es que, si se ocupa agua en la medida correcta, se necesitarán menos fertilizantes, lo que provocará ahorros en costos.

“En la medida que ocupes la dosis justa de agua, necesitarás menos fertilizantes”, asegura Schüttler.

Otra ventaja de la tecnología es que, al ocupar imanes que van adheridos a las hojas, no se necesita romperlas o extraer un pedazo de ellas para que funcione. Esto significa que no es invasiva, lo que es vital para cultivos como las parras, que no cuentan con una gran cantidad de hojas.

A esto se suma que los ahorros en materia hídrica pueden ascender hasta 40% considerando la media de los proyectos hechos. Zimmermann explica que en un proyecto en el que trabajó con olivos españoles, donde los acongojaba una grave sequía, lo que se hizo fue disminuir la irrigación al máximo posible, lo que se pensó afectaría su productividad. Lo que resultó fueron olivos más pequeños, por lo que efectivamente disminuyó la productividad, pero eso no fue necesariamente negativo. Las aceitunas resultantes fueron más chicas pero obtuvieron un sabor más concentrado, lo que los transformó en productos premium, con un toque diferente. Esto, a la larga, benefició a los productores, quienes lograron diferenciar su producto y de paso, ahorrar un 40% de agua.

Los costos

El costo de la tecnología dependerá de la cantidad de sondas que requiera el predio. En un campo de 20 o 30 hectáreas, se necesitan al menos seis, por lo que el costo de implementación asciende a casi cuatro millones de pesos.