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Riego de precisión, una herramienta que aumenta en 30% la productividad

Para utilizarlo hay que recurrir a herramientas como sensores que determinan la textura del suelo, mediciones de la evapotranspiración de las plantas, y estaciones meteorológicas cuyo valor puede ser de unos US$2000.

Lunes, 17 de agosto de 2020 a las 8:30
- Ejemplo de un sistema de riego de precisión, acompañado de diversos sensores de humedad y una estación meteorológica.
Crédito: Freepik
Rolando Araos Millar

El riego de precisión es una alternativa para satisfacer adecuadamente la demanda hídrica de un cultivo, ya que a través de diversas herramientas y tecnologías que lo conforman, se puede conocer al detalle la necesidad de cada sector de una plantación o siembra y, a partir de ello, entregar tanto la cantidad justa y en el momento preciso de agua, permitiendo regar de manera óptima aun cuando haya menos disponibilidad del recurso hídrico.

El resultado es un ahorro de recursos y una mejora productiva.

“Un buen riego de precisión permite mejorar la productividad en, al menos, un 10% y generar ahorros en agua y energía entre un 20% y 30% en un lapso de 2 a 3 temporadas, más allá de si se usa goteo, aspersión o microaspersión. Cerca del 50% de los huertos frutales nuevos en Chile se están regando con algún nivel de tecnología”, dice Tomás Vicente, ingeniero agrónomo y gerente comercial de WiseConn para Latinoamérica.

Para lograr tal mejora, se requiere conocer y utilizar softwares (programas computacionales) que reciben, procesan y analizan la información que es recopilada por distintas herramientas y equipos de precisión como sensores de humedad, estaciones meteorológicas, bombas de riego, entre otros.

Todo esto, en su conjunto, permitirá ejecutar el riego de forma automática de acuerdo a cada zona y sector del predio.

“El riego de precisión tecnificado permite contar con información para hacer el mejor diagnóstico del predio, el suelo y la planta, siendo posible saber si algo no está funcionando correctamente o si el caudal no tiene el efecto deseado”, expresa el gerente comercial de WiseConn.

El experto añade que esto permite adelantarse a posibles problemas y tomar las medidas necesarias para evitar daños tanto en el sistema de riego, como en el propio cultivo.

Para lograr todo lo anterior, es necesario cumplir una serie de etapas previas antes de llegar a ejecutar un riego de precisión adecuado.

Revise la siguiente infografía interactiva, haga clic en las zonas indicadas para revelar más información:

Infografía: Rolando Araos Millar | Fuente: Basado en la información entregada por Tomás Vicente (WiseConn), León Cosmelli (AguaControl), Miguel Orellana (Netafim) y Rodrigo Ortega Blu (NeoAG Agricultura de Precisión) | Recursos: Freepik

Conocer el suelo

El primer paso para utilizar de forma eficiente el riego de precisión consiste en conocer la variabilidad espacial de las propiedades físicas del suelo, en especial las texturas —arenoso, limoso o pedregoso— que tiene el área de cultivo.

El primer paso para utilizar de forma eficiente el riego de precisión consiste en comprender conocer la variabilidad espacial de las propiedades físicas del suelo, en especial la textura y las constantes hídricas del mismo.

“Cada tipo de suelo debería regarse de una forma distinta. Por ejemplo, uno arenoso requiere riegos más cortos y frecuentes, mientras que uno arcilloso necesita riegos más largos y distanciados”, asegura León Cosmelli, gerente general de AguaControl.

Para conocer estas variables, existen una serie de alternativas, pero las más utilizadas son dos, dependiendo de si el terreno ya posee cultivos o no.

Si el cultivo aún no se establece, lo recomendable es ocupar un escáner electromagnético (ver nota sobre siembra de precisión).

Sin embargo, si el cultivo ya ha sido establecido e incluso si el sistema de riego está incorporado y funcionando, es posible utilizar un sensor de rayos gamma para conocer el terreno.

“Esto es de gran utilidad sobre todo para aquellos campos más antiguos, que ya cuenten con un sistema de riego, pero que quieran regar con precisión”, sostiene Ricardo Rodríguez, gerente general de Agroprecisión.

Este sensor de rayos gamma —cuyo servicio puede ser contratado a través de diversos proveedores— debe ir montado a un costado de un auto o cuatrimoto y configurado con un GPS. Posteriormente, este deberá pasar por toda la banda de riego a una altura de entre 70 y 80 cm sobre el suelo, lo que le permitirá detectar la radiación que es producida naturalmente por algunos isótopos del suelo.

Si se cuenta con acceso a internet en el lugar donde se está trabajando, será posible enviar la información del sensor a un computador cercano y desde allí a la nube (almacenamiento online). En caso contrario, el mismo sensor cuenta con un dispositivo de almacenamiento el que se podrá conectar a internet con posterioridad para subir la información a la nube y, desde allí, descargarla para visualizarla en un PC, celular o tablet.

Tras esto, el mismo sensor cuenta con un software que construye un mapa donde muestra, entre otros datos, las distintas texturas del suelo que tiene el predio.

“Las lecturas del sensor no se verán afectadas por un terreno que tenga vegetación o que haya sido regado recientemente, por lo que la medición se puede realizar prácticamente bajo cualquier condición”, dice Rodrigo Ortega Blu, profesor de la Universidad Técnica Federico Santa María, especialista en agricultura de precisión y socio de la empresa tecnológica NeoAG Agricultura de Precisión.

El uso de rayos gamma facilita la lectura del suelo incluso si los cultivos ya han sido establecidos o si el sistema de riego ya se encuentro funcionando. Crédito: Gentileza Rodrigo Ortega Blu (NeoAG Agricultura de Precisión)

Sectorizar el predio

El análisis de la información recopilada por el sensor de rayos gamma o por el escáner electromagnético, permitirá que el asesor determine aquellas zonas o sectores de manejo que requieran una distinta precipitación, frecuencia y tiempo de riego.

El paso siguiente es, a partir de la información anterior, dividir el campo en cuadrantes, intentando que cada uno enmarque una zona donde el suelo sea lo más homogéneo posible, para luego configurar las líneas de riego de acuerdo a cada zona.

“Si el mapa muestra zonas donde el suelo es principalmente arenoso y otras donde es más arcilloso, se deben separar tales sectores y cada uno debe contar con su propio diseño de riego. Esto permitirá hacer un manejo más eficiente del agua, evitando excesos o déficit de riego”, asegura Ortega Blu.

Según el experto, en aquellos cuarteles plantados donde se detecta una alta variabilidad de suelos, se podrán modificar los sistemas de riego existentes añadiendo líneas de goteros y/o modificando los caudales de salida a través de la instalación de boquillas de riego con telemetría, las que podrán activarse de forma remota a través de una aplicación en el celular o el computador.

Esto permitirá emplazar un sistema de riego eficiente, sin importar si es de microaspersión, goteo o de otro tipo.

Cuánto regar

Pero, no solo el suelo determina cómo regar, sino que no hay que olvidar que cada cultivo posee necesidades específicas, que cambia según el estado fenológico, cantidad de flores/frutos e incluso según el estado de su sistema radicular, además, de la forma en la que se comporte el clima en cada etapa.

Por ello, los expertos recalcan que la mejor forma de determinar cuánta agua aportar es a través de una fórmula matemática que permite determinar la evapotranspiración del cultivo (ETc), es decir, cuánta agua ha perdido la planta en un cierto período de tiempo.

Si bien se obtiene al multiplicar la evapotranspiración potencial (ETo) por el coeficiente del cultivo (Kc) -ETc = ETo x Kc- existe herramientas que lo hacen.

La forma más simple de conocer ETo es a través de una estación meteorológica —que idealmente se pueda conectar a internet a través de WiFi o cable—, la que entregará diversas variables como humedad del aire, velocidad del viento, temperatura del aire y radiación que, en su conjunto, determinan la demanda hídrica diaria de la planta, es decir, cuántos milímetros de agua pierde el cultivo al día.

“Una estación meteorológica es capaz de abarcar cerca de 50 hectáreas, por lo que con adquirir e instalar una debería bastar. Esta inversión no supera los dos mil dólares para una estación completa”, asegura Rodrigo Ortega Blu.

El experto recomienda que un asesor o consultor determine el sector del campo idóneo para instalar dicha herramienta.

Una vez instalada hay que configurarla para que periódicamente envíe los datos a un servidor en la nube (almacenamiento en internet) y posteriormente a un programa que sea capaz de procesarlos y calcular ETo.

En caso de que el agricultor no sea capaz de costear una, podrán utilizar las estaciones meteorológicas más cercanas a través de redes públicas o privadas, como lo es el sitio www.agrometeorologia.cl.

Por otro lado, Kc se refiere al nivel de desarrollo y estado fenológico del cultivo, por lo que un cultivo podrá tener coeficientes diferentes dependiendo de su estado de desarrollo, si es anual o no, si es perenne o caduco, si está en floración, cuaja o cosecha, entre otros factores.

“El coeficiente de cultivo (Kc) es propio de cada especie y varía a través del tiempo, por lo que se relaciona con el estado fenológico de la planta”, complementa Miguel Orellana, jefe del Departamento Agronómico de Netafim Chile.

Tal valor, complementa Orellana, no es entregado por un equipo en particular, por lo que las alternativas para conseguir el Kc de cada cultivo consisten en obtenerlo con ayuda de un asesor o extraerlo desde la bibliografía donde se podrán encontrar los valores referenciales para cada planta, dependiendo de la zona donde esté emplazada.

A modo hipotético, si una estación meteorológica define que el ETo corresponde a 0,5 y la bibliografía indica que el Kc es de 0,60, esto implica que:

ETc = 0,5 x 0,60 = 0,3 mm/día

Esto significa que, tras un día, la planta requiere 0,3 mm de agua (o 30 m3/ha) para recuperar el agua que ha perdido. Estas demandas se acumulan y normalmente se riega cuando se ha agotado el 50% del agua disponible en el suelo.

El tiempo de riego

No solo la cantidad de agua es clave, sino también cuánto tiempo es necesario regar para que la planta pueda aprovechar eficientemente esa entrega. Esto porque si por ejemplo el suelo retiene poca humedad, es probable que el agua deba ser aplicada en un corto período de tiempo para asegurarse que la planta capte el recurso hídrico.

En caso contrario, si el suelo retiene mucha agua, será necesario alargar los tiempos de riego para evitar apozamientos o escurrimientos del agua en superficie.

Entonces, además de conocer el tipo de suelo, se requiere contar con sensores de humedad de suelo en cada zona sectorizada, lo que permitirá tener una imagen amplia de lo que sucede bajo tierra.

“Los sensores tipo tubo son ideales para esto ya que son capaces de medir la humedad a distintas profundidades al mismo tiempo. Lo ideal es contar con sensores que midan hasta, por lo menos, los 90 cm de profundidad”, asegura Tomás Vicente.

Ejemplo de cómo se debe instalar una sonda de humedad de riego. Crédito: Gentileza WiseConn USA

Tal profundidad, acota el experto, se debe a que la mayoría de los frutales desarrollan sus raíces hasta los 80 cm de profundidad. Los 10 cm extras servirán para determinar si el agua se está perdiendo por percolación (no es captada por la planta y se pierde en el suelo), lo que ayudará a regular la intensidad y duración del riego.

Eso sí, es de gran relevancia que tales sensores estén ubicados en un espacio cercano al de las raíces del cultivo, para obtener una medición efectiva.

“Los sensores de humedad necesitan estar emplazados en el mismo espacio físico que las raíces, ya que allí es donde se busca posicionar el riego”, dice León Cosmelli.

Lo ideal es poner al menos un sensor por cada tipo de suelo y para cada tipo de cultivo en ese suelo.

La medición realizada por la sonda puede ser conectada a sistemas como los que ofrece DropControl, Netafim (con su plataforma Umanage) o AguaControl, donde será posible ver en tiempo real y a través de una página web, las profundidades a las que está llegando el agua y si esta está siendo bien aprovechada o no.

“Estas gráficas presentarán el peak de humedad producido por el riego. Y, a medida que transcurre el tiempo, esta medición va decreciendo producto de la absorción de las raíces”, agrega Orellana.

Incluso algunas de las herramientas permiten conocer la “capacidad de estanque” del cultivo, esto es, cuánta agua se puede aplicar a un determinado sector del campo antes de que este se sature.

Por tanto, el software, al unir la profundidad a la que está llegando el agua, con la capacidad de estanque, puede determinar el tiempo exacto de riego que se debe aplicar para alcanzar un rendimiento óptimo.

“El software interpreta la información de las sondas y le dice al agricultor cuál es la capacidad de estanque, el minuto en que tiene que regar o cuándo se está quedando seco”, acota el gerente general de AguaControl.

Además, los expertos explican que la capacidad de estanque sirve como parámetro para saber cuándo iniciar el riego.

“El estanque de suelo, al igual que un estanque del auto, tiene un máximo y un mínimo. El máximo, llamado punto de saturación, es cuando el suelo no es capaz de contener más agua. Mientras que, cuando la fuerza de gravedad junto con la fuerza de retención de las partículas de suelo se equilibran, se denomina capacidad de campo", explica Vicente.

El experto añade que el "punto de recarga" es el momento donde se debe ejecutar el riego. Para ello, será necesario definir cuánto se esperará para agotar dicho estanque, lo que variará según el estado fenológico del cultivo.

Por su parte, el punto de marchitez permanente corresponde al momento en que el estanque queda tan vacío que la planta no es capaz de sacar una gota más del suelo, instancia donde nunca es recomendable llegar.  

Infografía: Rolando Araos Millar | Fuente: Basado en la información entregada por Tomás Vicente (WiseConn), León Cosmelli (AguaControl), Miguel Orellana (Netafim) y Rodrigo Ortega Blu (NeoAG Agricultura de Precisión) | Recursos: Genialy

Automatizar el proceso

Una vez que se han cumplido todos los pasos mencionados anteriormente, será posible configurar el software que controla al sistema de riego y así hacer funcionar a los demás equipos como sondas de humedad, bombas de riego y a la estación meteorológica para que funcionen de forma automática, permitiendo conocer las cantidades y tiempos de riego que requerirá cada zona.

“Automatizar o programar el riego entrega una ventaja económica importante porque evita tener personal todo el día gestionando este recurso y gran parte de la tarea se le delegan a los softwares con los que cuente el predio. Esto es lo más cercano que hay respecto al concepto de Agricultura 4.0”, dice Rodrigo Quintana, experto en maquinarias de precisión e investigador del INIA Quilamapu..

Incluso hay sistemas que permiten controlar de manera remota eventuales fallas de las bombas o de alguna línea de riego.

“El sistema envía alertas para tomar acciones que mejoren la entrega del agua al campo, antes de que el cultivo se vea afectado. Y, si el programa mide algo fuera de parámetro, el sistema puede parar las bombas de riego o empezar a regar otro sector”, dice León Cosmelli.

De cualquier forma, los expertos recomiendan que al menos una vez por temporada los sistemas de riego —sean de precisión o no— se sometan a una mantención y limpieza para asegurar la correcta operación del mismo y no confiar todo en los sistemas automatizados.

Analizar los resultados

Finalizada la temporada, es clave, dicen los expertos, analizar la información y hacer el cruzamiento con los rendimientos y la calidad de la cosecha.

Aquí la tecnología también ayuda: se pueden tomar imágenes multiespectrales, a través de satélites, drones o plataformas terrestres, las que permiten conocer el índice de vegetación de la diferencia normalizada (NDVI).

“Este índice permite estimar la biomasa aérea del cultivo y la homogeneidad del cuartel, ayudando a determinar si las plantas se han desarrollado satisfactoriamente y con qué vigor”, sostiene Rodrigo Ortega Blu.

Tales parámetros se determinan a través de una escala de colores que representan distintos niveles de biomasa. La recolección de imágenes secuenciales durante la temporada permite observar los cambios y detectar posibles problemas de riego u otro factor limitante.

Ejemplo de una medición a través de NDVI donde verde es una alta biomasa y rojo una baja biomasa:

Montaje de las imágenes: Rolando Araos Millar | Fuente: Basado en la información e imágenes entregadas por Rodrigo Ortega Blu (NeoAG Agricultura de Precisión)

Ortega Blu destaca que lo importante es que el cultivo se mantenga creciendo activamente, de manera homogénea, lo que demostrará que el riego ha sido efectivo y capaz de satisfacer las demandas de la planta en esa temporada.

“Si hay problemas de homogeneidad, habrá que recalibrar la intensidad y duración del riego en aquellos sectores con menor NDVI y mantener los manejos en aquellas zonas donde el resultado ha sido satisfactorio”, apunta el académico de la Universidad Técnica Federico Santa María.


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