Humedad ambiental para regar, el sistema que pretende construir una agricultura más sostenible

La Universitat Oberta de Catalunya (UOC) y la empresa barcelonesa Lenium han iniciado una investigación conjunta para desarrollar un sistema de riego innovador que, en un contexto de sequía, puede contribuir significativamente a una agricultura más sostenible. El proyecto, financiado por el programa Nuclis, se centra en el cultivo en invernaderos. Su objetivo es crear un dispositivo capaz de captar y retener agua de la humedad ambiental para luego utilizarla en el riego de cultivos, guiado por una red de sensores enterrados que determinan las necesidades hídricas.

El proyecto, denominado Sistema Eficiente de Riego a partir de Humedad Ambiente (SER HUMÀ), tiene una duración de tres años. El último año se dedicará a pruebas de cultivo real en un invernadero de 250 metros cuadrados ubicado en las instalaciones del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) en Cabrils. Joan Melià, profesor de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación e investigador del grupo de investigación Wireless Networks (WINE) del Internet Interdisciplinary Institute (IN3), lidera la participación de la UOC. Como experto en identificación por radiofrecuencia, será responsable de diseñar el sistema de sensores del invernadero para controlar el grado de humedad.

Ondas de radiofrecuencia para interpretar la humedad

«Trabajaremos con dispositivos de identificación por radiofrecuencia de ultra alta frecuencia (UHF RFID), similares a las etiquetas de inventario que llevan las prendas en las tiendas. Es una tecnología estándar que se comunicará con una serie de antenas adaptadas o diseñadas expresamente para el proyecto», explica Melià. Dado que la presencia de agua interfiere en el funcionamiento de las antenas, los investigadores de la UOC podrán interpretar propiedades de las ondas que comunican los sensores con las antenas, y traducirlas en valores de humedad del suelo gracias a un software específico y al conocimiento adquirido en investigaciones anteriores. Se prestará atención a aspectos como la intensidad y la fase de la señal, la frecuencia y el canal de lectura, entre otros.

«La ventaja de estos sensores es que no necesitan baterías y funcionan de forma pasiva con la energía de las ondas de radiofrecuencia que les envía el equipo lector. Unas cuantas antenas pueden alimentar decenas de sensores que, además, son reutilizables y tienen un coste muy bajo, de pocos céntimos de euro. Si demostramos su viabilidad, nos permitiría hacer un seguimiento muy preciso y económico de los cultivos», señala el investigador de la UOC.

Control de humedad y eficiencia hídrica

El control del grado de humedad de los suelos de cultivo será crucial, dado que la cantidad de agua producida por el proceso de deshumidificación será limitada. Por ello, será necesario usar el agua de manera lo más eficiente posible. Aunque el proyecto está vinculado a un clima mediterráneo porque se probará en un invernadero del Maresme, los investigadores creen que, si tiene éxito, será fácilmente adaptable a otras ubicaciones con climas relativamente húmedos.

El proyecto prevé que hacia la primavera del próximo año comenzará la fase de validación de la tecnología con pruebas reales de cultivos como tomate, calabacín o judía, dependiendo de la época del año. Esta fase determinará, entre otros factores, si es más beneficioso instalar los captadores de humedad dentro o fuera de los invernaderos y si se obtiene suficiente agua. Los sensores de humedad en el suelo desarrollados por la UOC se compararán en condiciones de cultivo soterrados a diferentes profundidades (10, 20 y 40 cm) con otros sensores comerciales que utilizan tecnologías diferentes.

El riego en el invernadero será por goteo, y la dosis se calculará en función de la demanda evaporativa de las plantas según los datos climáticos, ajustada dependiendo del contenido de agua del suelo determinado por los sensores. El proyecto también prevé evaluar el rendimiento de los diferentes cultivos para calcular los kilos producidos por agua de riego aportada y determinar si este sistema se acerca a la autosuficiencia y puede ser considerado un invernadero sostenible.