Riego Inteligente en agricultura: eficiencia y sostenibilidad con IoT

El agua en la agricultura de España

El agua es esencial para la vida en nuestro planeta, desempeñando un papel fundamental para los seres humanos y para los ecosistemas que habitan la Tierra. En la agricultura, el agua es fundamental para el crecimiento y desarrollo de los cultivos, ya que se necesita para realizar funciones vitales como la fotosíntesis, el transporte de nutrientes y la protección de los cultivos contra el calor.

Según el Banco Mundial, la agricultura consume aproximadamente el 70% del agua dulce que se extrae. En España, la situación es similar pero con un porcentaje aún mayor, ya que el dato más reciente del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) indica que la agricultura en España consume aproximadamente el 80% del agua disponible.

De acuerdo con los datos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, en 2023, la superficie de regadío en España fue de 3.713.936 hectáreas, lo que representa aproximadamente el 23% del total de la superficie cultivada. Este dato muestra una ligera disminución del 1,52% en comparación con el año anterior, debido a la sequía sufrida en el año hidrológico 2022-2023.

Es cada vez más necesario que los agricultores implementen soluciones que les ayude a reducir los daños ocasionados por la sequía.

Aunque en el año 2024, se produjo una mejora en la sequía que ha afectado positivamente a parte del campo español, como se observa en la producción del aceite de oliva; la producción de la mayoría de los cultivos sigue viéndose perjudicada por condiciones climatológicas adversas. El estudio sectorial de Caixabank Research de octubre 2024 indicaba que un 12,2% del territorio español estaba en situación de sequía prolongada.

Por ello, es cada vez más necesario, que los agricultores implementen soluciones que les ayude a reducir los daños ocasionados por la sequía, consecuencia de la crisis climática. Entre estas soluciones se encuentran sistemas de riego más eficientes y tecnologías que ayuden a gestionar el consumo de agua en base a las necesidades de los cultivos, lo que se conoce como riego inteligente.

Los sistemas de riego cada vez más eficientes

Los sistemas de riego más comunes, incluyen:

• El riego subterráneo es un método eficaz de irrigación que implica llevar agua directamente a las raíces de las plantas mediante tuberías y emisores instalados bajo tierra. Este sistema optimiza el uso del agua al minimizar la evaporación y la escorrentía en la superficie, y además, favorece un crecimiento óptimo de las plantas al mantener la humedad adecuada en la zona de las raíces.
• El riego localizado suministra agua a presión en forma de gotas directamente a la zona radicular de cada planta. Hay distintos tipos como el riego por goteo (el agua se aplica a través de unos pequeños poros), el riego por microaspersión (se aplica el agua en aspersión pero en pequeñas zonas localizadas).
  
  
• El riego por aspersión utiliza aspersores que distribuyen el agua en forma de lluvia sobre el área cultivada y permite un control más preciso del agua aplicada.
• El riego por surcos o gravedad es un método tradicional de riego en el que el agua se distribuye sobre la superficie del suelo y se infiltra lentamente hasta las raíces de las plantas por surcos o pequeños canales.

✅ Según datos de la Encuesta sobre Superficies y Rendimientos de Cultivos en España (ESYRCE) en 2022, los sistemas de regadío eficiente en España han crecido un 19% en los últimos 10 años, hasta suponer el 79% de la superficie total. De ellos, el riego localizado, el más utilizado, se ha situado en 2.102.528 hectáreas en 2022, el 55,8% de la superficie regada total.

El riego inteligente basado en IoT

Internet de las Cosas (IoT) es un concepto que se refiere a la interconexión de dispositivos físicos a través de internet, permitiendo la recolección y transmisión de datos en tiempo real.

Un sistema de riego basado en IoT (riego inteligente) está compuesto por sensores de humedad del suelo, estaciones meteorológicas, controladores automáticos, y sistemas de comunicación (como redes inalámbricas) que transmiten datos a plataformas centrales. Estos datos son procesados en tiempo real, lo que permite gestionar el riego de manera automática según las necesidades exactas de cada cultivo, el clima y las condiciones del terreno.

✅ Diferentes pilotos y proyectos a lo largo de todo el mundo demuestran el impacto positivo de estas tecnologías, no solo en términos de ahorro de agua, sino también en la mejora de la productividad y la calidad de los cultivos.

Principales tecnologías involucradas

Sensores de humedad del suelo

Los sensores de humedad son esenciales para un riego eficiente. Estos dispositivos, generalmente ubicados en el suelo, miden la cantidad de agua disponible para las plantas. Pueden ser de tipo resistivo, capacitivo o tensiométrico, y proporcionan datos precisos sobre la necesidad de riego en cada momento.

Estaciones meteorológicas locales

Las estaciones meteorológicas conectadas en red son cruciales para ajustar el riego a las condiciones climáticas cambiantes. Estos dispositivos miden variables como la temperatura, la humedad relativa, la velocidad del viento, la radiación solar y las precipitaciones. Estos datos permiten predecir las necesidades de riego basadas no solo en las condiciones actuales del suelo, sino también en los cambios meteorológicos previstos.

Estación meteorológica en una instalación de riego por goteo. Foto cortesía de Metos Iberia.

Controladores de riego inteligentes

Los controladores inteligentes son la pieza clave que coordina la acción de los sensores y las estaciones meteorológicas. Estos dispositivos, que suelen conectarse a redes NB-IoT o redes celulares, permiten programar y controlar el sistema de riego a distancia, ajustando el tiempo de riego, la cantidad de agua y el momento exacto en función de los datos recogidos.

Control de riego inteligente. Foto cortesía de Hidroconta.

Por ejemplo si los datos recogidos indican situación de falta de agua o de alto estrés hídrico, el control de riego estaría programado para iniciar el programa de riego con la cantidad de agua y durante el tiempo suficiente para cubrir la necesidad de agua del cultivo.

El riego inteligente permite a los agricultores adaptar sus prácticas a las necesidades específicas de sus cultivos, promoviendo así una gestión más sostenible del agua.

Plataformas en la nube e Inteligencia Artificial

Los sistemas IoT en riego generan una gran cantidad de datos que se almacenan y analizan en plataformas basadas en la nube. Estas plataformas permiten a los agricultores acceder a la información en tiempo real desde cualquier lugar, tomar decisiones informadas y realizar ajustes a los sistemas de riego de forma remota.

El uso de la inteligencia articial permite también detectar patrones y hacer predicciones sobre las necesidades de riego a largo plazo, pudiendo generar recomendaciones de riego es decir, definir cuanto y como regar. Estos datos a su vez, pueden utilizar para alimentar el programa de riego y que se realice de forma automática, aunque bajo el control y supervisión de un agricultor o experto agrónomo.

Panel de control de sistemas de riego. Imagen cortesía de Hidroconta.

Panel de control de sistemas de riego. Imagen cortesía de Hidroconta.

Redes de comunicación inalámbrica

Los datos recogidos por los sensores de humedad y las estaciones meteorológicas se transmiten a través de redes inalámbricas, lo que facilita la integración de dispositivos en áreas rurales o de difícil acceso. Las tecnologías de comunicación utilizadas incluyen NB-IoT, LoRaWAN, Wi-Fi, 4G/5G y Bluetooth, cada una adaptada a diferentes necesidades de conectividad y alcance.

Beneficios clave de los sistemas de riego inteligentes

• Optimización del uso del agua: Uno de los mayores beneficios de la tecnología IoT en el riego es la gestión más eficiente del agua. Los sensores de humedad pueden medir con precisión la cantidad de agua que necesita el suelo en cada momento. Esto permite evitar tanto el riego excesivo como la falta de agua, lo que ayuda a reducir el desperdicio y asegurar que los cultivos reciban la cantidad justa de agua necesaria para su crecimiento.
• Monitorización remota y en tiempo real: Gracias a IoT, los agricultores pueden monitorear y controlar sus sistemas de riego desde cualquier lugar, utilizando dispositivos móviles o computadoras. Las plataformas basadas en la nube permiten que los agricultores accedan a los datos de sus sistemas en tiempo real, incluso cuando están fuera del campo, lo que les otorga mayor flexibilidad y control sobre sus operaciones.
• Reducción de costes operativos: La automatización de los sistemas de riego elimina la necesidad de intervención manual constante y reduce la dependencia de la mano de obra para la gestión del riego. Además, al optimizar el uso del agua y los insumos, se reducen los costes asociados con el consumo de energía y el mantenimiento de los equipos, lo que contribuye a la rentabilidad del agricultor.
• Mejora en la salud de los cultivos: El riego preciso y controlado no solo mejora la eficiencia de los recursos, sino que también contribuye a la salud de los cultivos. Un riego adecuado previene el estrés hídrico, favorece el desarrollo radicular y mejora la resistencia a enfermedades, lo que aumenta la productividad y la calidad de los cultivos.
• Sostenibilidad y conservación de recursos: Con el cambio climático y el crecimiento de la población mundial, la gestión sostenible del agua se ha convertido en un desafío global. Los sistemas de riego automatizados con IoT permiten a los agricultores adaptar sus prácticas a las condiciones cambiantes del clima y conservar un recurso vital como el agua, que se está volviendo cada vez más escaso en muchas regiones del mundo.

El estudio sectorial de Caixabank Research de octubre 2024 indicaba que un 12,2% del territorio español estaba en situación de sequía prolongada."

Desafíos y el futuro del riego inteligente

Aunque la automatización del riego mediante IoT ofrece beneficios significativos, aún existen varios desafíos que los agricultores deben superar para adoptar estas tecnologías a gran escala. Los costes iniciales de instalación de los sensores y controladores, así como la necesidad de formación en el uso de estas herramientas tecnológicas, pueden ser barreras para algunos productores, especialmente en áreas de recursos limitados.

No obstante, a medida que los costes de los sensores IoT continúan disminuyendo y la infraestructura de conectividad mejora, es probable que la adopción de estas tecnologías se extienda rápidamente, impulsada por la creciente necesidad de sostenibilidad y eficiencia en la agricultura.

Invertir en tecnologías de riego inteligente promueve la sostenibilidad ambiental y asegura la rentabilidad y continuidad de las explotaciones agrícolas a largo plazo.

AUTORES

IGNACIO TORREALDAY
IoT Technical Project Manager
en The ThinX

PAZ REVUELTA
Senior Product Manager

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IA & Data

Cómo la digitalización permite conocer y atender con precisión las necesidades de un cultivo ecológico de cerezas

3 de octubre de 2022