En plena preocupación por la sequÃa y el coste de la energÃa, un equipo andaluz ha puesto sobre la mesa una herramienta que permite saber cuánta agua necesita realmente un cultivo cada dÃa y ajustar el riego en consecuencia, sin depender tanto de la intuición o de calendarios fijos.
Se trata de AquaCrop-IoT, una plataforma inteligente de riego que combina imágenes diarias de la parcela, datos meteorológicos y un modelo de simulación agronómica para recomendar al agricultor el riego óptimo desde el móvil. Probada en una finca de trigo en Córdoba, ha logrado recortar alrededor de un 32% el agua aplicada sin mermar el rendimiento del cultivo.
Una plataforma de riego diario pensada para el campo andaluz
El desarrollo de AquaCrop-IoT nace de un proyecto financiado por la ConsejerÃa de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de AndalucÃa, con la vista puesta en hacer más eficiente el uso del agua de riego en un contexto de estrés hÃdrico creciente en España.
La herramienta ha sido diseñada por un grupo del Departamento de AgronomÃa de la Universidad de Córdoba y del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC). Su planteamiento es sencillo de explicar, aunque tecnológicamente complejo: ofrecer recomendaciones de riego diarias basadas en datos reales del cultivo y del clima, accesibles desde una aplicación web consultable en cualquier dispositivo con navegador.
De este modo, un productor puede entrar desde su teléfono, tableta u ordenador y ver qué volumen de agua aplicar ese dÃa, cómo está evolucionando la plantación o qué impacto tendrÃa adelantar o atrasar un riego. La plataforma busca encajar con el ritmo real de una explotación, donde las decisiones se toman con poco tiempo y muchas veces con información incompleta.
El objetivo de fondo es doble: ahorrar agua y energÃa sin sacrificar la producción, y ofrecer una herramienta que sea lo bastante intuitiva para que cualquier agricultor pueda integrarla en su rutina sin necesidad de grandes conocimientos técnicos.
Gemelo digital: la réplica virtual que decide el riego
El núcleo de AquaCrop-IoT se apoya en el concepto de gemelo digital, una réplica virtual de la parcela que intenta reflejar al detalle el estado del cultivo y su consumo de agua en cada momento. A partir de esa copia digital, el sistema simula distintos escenarios de riego y propone la opción más eficiente.
Como base cientÃfica, la plataforma parte de AquaCrop, el modelo de simulación desarrollado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), ampliamente utilizado para planificar estrategias de riego en cultivos herbáceos. Este modelo estima cómo responde el cultivo a diferentes disponibilidades de agua, pero fue concebido originalmente para un uso más estático, no para actualizarse a diario con lo que ocurre en la finca.
AquaCrop-IoT automatiza y amplÃa ese modelo de la FAO, integrándolo con sensores fÃsicos e imágenes en tiempo casi real. La idea es que el gemelo digital no se quede en una proyección teórica, sino que sea corregido continuamente por lo que pasa sobre el terreno.
Tal y como subraya el equipo del IAS-CSIC, AquaCrop simplifica la realidad y no contempla de forma detallada procesos como la aparición de plagas, enfermedades o problemas de nutrición. Gracias a la conexión con cámaras y sensores, la plataforma permite que la propia evolución del cultivo corrija el modelo cuando la planta no se comporta como se esperaba.
Imágenes diarias, sensores y corrección automática de las recomendaciones
En la operativa de campo, una cámara convencional instalada en la finca se encarga de tomar una imagen del cultivo cada dÃa. A partir de esa fotografÃa, el sistema calcula automáticamente la cubierta vegetal, es decir, qué porcentaje del suelo queda tapado por las hojas. Este indicador está estrechamente ligado al crecimiento del cultivo y a su transpiración.
Si la plataforma detecta, a partir de las imágenes, que el desarrollo se ralentiza o se desvÃa de lo esperado, puede atribuirlo a situaciones de estrés hÃdrico, presencia de plagas o déficit nutricional. Con esa información, el gemelo digital se reajusta y las recomendaciones de riego se modifican para evitar aportes de agua que no se traducirÃan en mayor rendimiento.
Además de las imágenes, el sistema integra una estación meteorológica con doce sensores repartidos en la explotación. Entre otros parámetros, registra la radiación solar, la temperatura del aire, la humedad relativa, la precipitación y la velocidad y dirección del viento, variables clave para estimar la evapotranspiración y el balance hÃdrico.
Junto a estas mediciones locales, la plataforma incorpora series históricas y previsiones de la Agencia Estatal de MeteorologÃa (Aemet). Los pronósticos permiten anticipar episodios de lluvia, olas de calor o cambios bruscos de temperatura, influyendo en las decisiones de cuándo conviene adelantar, reducir o retrasar un riego.
Según detalla el equipo, todo este conjunto de datos alimenta el modelo AquaCrop y actualiza el gemelo digital, que se transforma en una especie de panel de control donde el agricultor puede ver imágenes, gráficos y proyecciones de la evolución del cultivo bajo distintos escenarios de riego.
MeteorologÃa, edge computing y acceso web desde cualquier dispositivo
Uno de los puntos crÃticos para que una plataforma de este tipo funcione fuera del laboratorio es la conectividad en la finca. Muchas explotaciones agrÃcolas en España, y especialmente en zonas rurales, tienen cobertura irregular, lo que complica enviar continuamente grandes volúmenes de datos a la nube.
Para sortear ese problema, AquaCrop-IoT recurre a la computación en el borde (edge computing). En lugar de depender de una conexión permanente a internet, el sistema procesa los datos directamente en el propio terreno, en un pequeño servidor instalado en la explotación, y solo envÃa a la plataforma web la información necesaria para la visualización y el análisis.
Esta arquitectura reduce la vulnerabilidad frente a cortes de red y mejora la robustez del sistema, algo esencial cuando se trata de decisiones diarias de riego. El agricultor puede seguir utilizando la herramienta incluso si la conexión es intermitente o se producen caÃdas puntuales.
La información ya procesada se vuelca en una interfaz web que busca ser clara y manejable. Desde cualquier dispositivo con navegador, se accede a imágenes actualizadas del cultivo, gráficos de variables clave y recomendaciones de riego personalizadas, que se ajustan automáticamente a medida que cambian las condiciones.
Tal y como resume el investigador de la Universidad de Córdoba Francisco Puig, los agricultores llevan años consultando las predicciones climáticas para gestionar su explotación; lo que añade ahora esta plataforma es una simulación dinámica de la evolución del cultivo y el riego aconsejado, con el objetivo de recortar el consumo de agua y energÃa sin perjudicar la producción.
Ensayo en trigo duro en Córdoba: tres riegos en vez de cuatro
Para validar el funcionamiento de la plataforma, el equipo llevó a cabo una prueba en un cultivo de trigo duro sembrado en enero de 2023 en una explotación privada de la provincia de Córdoba. El ensayo coincidió con un año especialmente seco, un contexto representativo de la presión hÃdrica que afronta buena parte de la agricultura en AndalucÃa.
Durante el ciclo del cultivo, el gemelo digital fue corrigiendo las previsiones iniciales del modelo AquaCrop al comprobar, por ejemplo, que la emergencia de las plantas se produjo más tarde de lo que se habÃa estimado. Esa diferencia temporal, aparentemente menor, tuvo impacto en el calendario de riegos recomendado.
Si se hubiera seguido exclusivamente el modelo estático, AquaCrop habrÃa sugerido cuatro riegos con un volumen total de 64,8 milÃmetros de agua aplicada. Sin embargo, al considerar la información procedente de las cámaras, los sensores y las previsiones meteorológicas, AquaCrop-IoT recomendó tres riegos con un total de 44,1 mm.
La comparación entre ambas estrategias se traduce en un ahorro de aproximadamente el 32% del agua utilizada para riego, sin registrar diferencias apreciables en el rendimiento final del cultivo. En otras palabras, se aplicó menos agua y la cosecha se mantuvo al mismo nivel.
Además del uso de agua, la reducción en el número de riegos implicó una disminución del consumo energético asociado a la puesta en marcha de los sistemas de bombeo. El efecto, por tanto, se dejó notar tanto en el plano ambiental como en el coste económico de la campaña.
Aplicación a otros cultivos, costes y próximos desarrollos
Aunque el piloto se centró en trigo duro, los investigadores insisten en que el enfoque de AquaCrop-IoT es trasladable a otros cultivos herbáceos, como maÃz u hortalizas, que responden de manera similar a las estrategias de riego basadas en la relación entre crecimiento del dosel vegetal y disponibilidad de agua.
Uno de los aspectos en los que más hincapié hace el equipo es el coste relativamente bajo de implantación. Los dispositivos utilizados en el ensayo —principalmente cámaras y el servidor de procesamiento local— supusieron en torno a 150 euros por cámara y menos de 200 euros para el servidor, unas cifras que, según los autores, los hacen viables para explotaciones de tamaño medio.
La arquitectura técnica está planteada para ser modular y escalable. El sistema está preparado para incorporar nuevas fuentes de información, como sensores de humedad de suelo adicionales o imágenes captadas por drones, que permitirÃan obtener una visión más detallada y flexible del estado de la parcela.
De cara al futuro, los responsables del proyecto trabajan ya en la integración de la plataforma con aplicaciones móviles que permitan al agricultor tomar una simple foto con su teléfono y que el sistema pueda calibrar automáticamente el crecimiento del cultivo a partir de esa imagen, sin necesidad de instalar cámaras fijas.
En palabras del investigador de la UCO Juan Antonio RodrÃguez-DÃaz, el sector agrario se encuentra inmerso en una revolución tecnológica en la que los sensores ya generan una gran cantidad de datos, pero muchas veces no se integran en herramientas realmente útiles. La apuesta de AquaCrop-IoT pasa precisamente por convertir esa avalancha de información en una plataforma práctica que ayude a tomar decisiones de riego mejor fundamentadas.
Todo este trabajo sitúa a AquaCrop-IoT como un ejemplo de digitalización aplicada al riego en España, en un momento en el que el ahorro de agua y energÃa es una prioridad para las explotaciones agrÃcolas. Al integrar gemelos digitales, imágenes diarias, datos meteorológicos y computación en el borde en una sola herramienta accesible desde el móvil, la plataforma muestra que es posible reducir alrededor de un tercio el agua de riego recomendada manteniendo la producción, algo especialmente relevante para cultivos herbáceos en regiones europeas expuestas a la sequÃa.
