Un equipo de investigadores del Departamento de Agronomía de la Universidad de Córdoba (UCO) y del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC) ha creado AquaCrop-IoT, una innovadora plataforma que permite a los agricultores conocer la cantidad exacta de agua que necesitan sus cultivos diariamente. Este sistema, accesible desde cualquier dispositivo móvil, utiliza imágenes del terreno, datos meteorológicos y modelos matemáticos para ajustar en tiempo real las necesidades de riego.
La plataforma ha sido probada en una finca de trigo en la campiña cordobesa, donde logró reducir en un 32% el volumen de agua recomendado sin afectar al rendimiento de la cosecha. El estudio que documenta esta investigación, titulado AquaCrop-IoT: A smart irrigation platform integrating real-time images and weather forecasting, fue publicado en la revista Computers and Electronics in Agriculture.
Funcionamiento de AquaCrop-IoT
AquaCrop-IoT se basa en el concepto de gemelo digital, que es una réplica virtual del estado de la parcela agrícola. Esta herramienta ayuda a los agricultores a tomar decisiones más eficaces sobre el riego, mostrando la evolución del cultivo y la cantidad de agua consumida. Además, permite anticipar los efectos de riegos excesivos o insuficientes en los días siguientes.
El sistema parte del modelo AquaCrop, desarrollado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), que estima cómo responden los cultivos al agua disponible. Sin embargo, AquaCrop-IoT automatiza y amplía este modelo al integrar sensores y cámaras que ajustan los cálculos diariamente. Margarita García-Vila, investigadora del IAS-CSIC y autora del estudio, señala que “AquaCrop es una simplificación, no reproduce todos los procesos reales, como plagas o enfermedades. Gracias a nuestra conexión con sensores, la realidad del cultivo corrige el modelo”.
Innovaciones y beneficios
En la práctica, una cámara convencional toma imágenes diarias del terreno y calcula automáticamente la cubierta vegetal, que es un indicador del crecimiento y la transpiración de las plantas. Si se detecta que el desarrollo se ha ralentizado, la plataforma ajusta sus recomendaciones para evitar riegos innecesarios. Para ello, se ha instalado una estación meteorológica con doce sensores que miden la radiación solar, temperatura, humedad, precipitaciones, velocidad y dirección del viento.
Los datos recogidos, junto con la información histórica y los pronósticos de la Agencia Estatal de Meteorología (Aemet), alimentan el modelo AquaCrop, generando recomendaciones específicas adaptadas a las condiciones reales del cultivo. Para garantizar el funcionamiento del sistema incluso en áreas con problemas de conectividad, se utiliza la computación en el borde, que procesa los datos directamente en la finca sin requerir una conexión continua a Internet. La información se presenta en una aplicación web intuitiva que permite visualizar imágenes, gráficos y previsiones personalizadas.
Francisco Puig, investigador de la UCO y coautor del estudio, explica que “los agricultores consultan las predicciones climáticas porque aportan información útil para gestionar su finca. Nuestra plataforma añade una simulación de la evolución, si tendrá problemas de estrés o el riego recomendado, reduciendo la cantidad de agua y energía empleados”.
En un ensayo realizado en un cultivo de trigo duro sembrado en enero de 2023 en una explotación privada de Córdoba, AquaCrop-IoT corrigió la predicción del modelo, detectando que la emergencia del cultivo se había retrasado. Esto permitió ajustar el calendario de riego, reduciendo el volumen de agua aplicada sin perjudicar el desarrollo del cultivo. En este caso, mientras que la simulación de AquaCrop habría recomendado cuatro riegos con un total de 64,8 milímetros, la versión cordobesa propuso solo tres riegos, aplicando 44,1 milímetros de agua, lo que representa un ahorro del 32%.
Aunque se ha probado con trigo, los investigadores destacan que la plataforma podría aplicarse a otros cultivos, especialmente herbáceos como maíz o hortalizas, y a un bajo coste, ya que los dispositivos utilizados supusieron unos 150 euros por cámara y menos de 200 euros por servidor. Esto facilitaría su instalación en explotaciones agrícolas de mediano tamaño.
El sistema es adaptable e incluye la posibilidad de incorporar nuevas fuentes de datos, como sensores de humedad o imágenes obtenidas por drones. Los investigadores ya están trabajando en la integración de la herramienta con aplicaciones móviles, permitiendo que los agricultores tomen fotografías desde sus teléfonos y calibren automáticamente el crecimiento del cultivo en ese momento.
En definitiva, la llegada de AquaCrop-IoT representa un hito en la revolución tecnológica del campo, al ofrecer una solución que integra datos en tiempo real para facilitar la toma de decisiones en el riego, lo que podría transformar la manera en que se gestionan los cultivos en el futuro.
