Robótica en cultivos bajo invernadero

El Observatorio de la Digitalización del Sector Agroalimentario Español, una iniciativa promovida por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación en colaboración con Grupo Cajamar, impulsa una serie de webinars enfocados en la robotización aplicada al sector agroalimentario.

El pasado 14 de enero de 2025 tuvo lugar la segunda sesión de esta serie de webinars, en la que se abordó el estado actual de la robotización en los cultivos bajo invernadero, un modelo de producción de gran relevancia en España. Este sistema abarca más de 60.000 hectáreas de superficie cultivada, consolidándose como un pilar estratégico para el sector agrícola nacional.

Aunque los cultivos bajo invernadero están asociados a una rentabilidad superior a la media de la agricultura española, también conllevan un mayor nivel de riesgo empresarial. Por esta razón, los productores de cultivos protegidos están en constante búsqueda de estrategias para incrementar la competitividad de su sector. 

En este contexto, la robotización se presenta como una herramienta clave, ya que permite mejorar la productividad y reducir los costes de producción, especialmente los relacionados con la mano de obra, que pueden representar hasta el 80 % de los costes variables de una explotación agrícola bajo invernadero.

Los productores agrícolas de cultivos bajo invernadero buscan nuevas estrategias para reducir sus costes de producción

Durante el webinar, expertos del sector analizaron los avances más recientes en tecnologías robóticas y destacaron su potencial para optimizar el uso de recursos, aumentar la eficiencia operativa y promover la sostenibilidad en la producción agrícola. 

Asimismo,se compartieron casos prácticos y experiencias reales que ejemplificaron cómo la implementación de estas soluciones está transformando las dinámicas de trabajo en los invernaderos, desde la automatización de tareas rutinarias hasta la mejora de los procesos de recolección y manejo de cultivos.

La robotización bajo invernadero…

José Carlos Moreno, catedrático de la Universidad de Almería, realizó un análisis sobre el estado de la robotización en los cultivos bajo invernadero.

El experto comenzó destacando que la robotización en la agricultura es una tecnología disruptiva necesaria para incrementar la competitividad del sector en la actual revolución tecnológica. 

Asimismo, señaló que, a pesar de la creciente implementación de robots, la intervención humana sigue siendo indispensable, ya que es el agente encargado de establecer las consignas para las tareas que deben realizar los robots en un entorno tan dinámico como el agrícola.

José Carlos Moreno también indicó que la mayor parte de la investigación en este ámbito procede de China, Estados Unidos y Japón. Sin embargo, destacó que España desempeña un papel relevante debido a su alto nivel de productividad científica. La mayoría de los estudios se centran en ensayos de campo para analizar los sistemas de percepción, donde el tomate es el cultivo con mayor número de investigaciones, seguido por el pimiento, la fresa y el pepino.

La aplicación de robots a los cultivos bajo invernadero abarca diversas áreas, como la recolección, la monitorización, la gestión de información, la supervisión del cultivo, el trasplante, la pulverización, la fertirrigación y la multifunción de tareas. 

No obstante, la recolección concentra la mayor parte de los ensayos y, al mismo tiempo, es la tarea que más recursos económicos demanda. En este tipo de cultivos, las condiciones de recolección son especialmente delicadas, ya que la producción está destinada, en su mayoría, al consumo en fresco, lo que hace que los frutos sean susceptibles a sufrir daños.

…los desafíos

Por otro lado, el experto abordó la viabilidad de la robotización en cultivos bajo invernadero de tomate y pimiento, centrándose en dos aplicaciones principales: la pulverización y la recolección. Estos desafíos se agrupan en cinco bloques principales:

• Viabilidad técnica

En el caso de la pulverización, los robots ya pueden implementarse en cultivos bajo invernadero con la tecnología disponible. Sin embargo, en cuanto a la recolección, no todas las fases necesarias para esta tarea se pueden realizar con éxito. Los sistemas autónomos aún presentan dificultades para llevar a cabo una recolección precisa, ya que enfrentan problemas relacionados con el agarre de los frutos, su separación de la planta y el apilamiento de las piezas recolectadas. A pesar de estas limitaciones, se prevé que estas tareas sean viables a medio o largo plazo.

La recolección robotizada de los productos hortofrutícolas de los invernaderos presenta desafíos ligados al agarre o la identificación de los frutos

• Viabilidad económica

Al igual que en el ámbito técnico, la viabilidad económica depende de la aplicación y de la superficie de cultivo. A mayor superficie, mayor reducción de costes frente a las técnicas manuales. 

Por ejemplo, en la pulverización, el uso de robots puede reducir los costes en más del 35 % en superficies mayores a 6 hectáreas, aunque también se observa una reducción en explotaciones más pequeñas. En general, cualquier invernadero con más de 1 hectárea puede beneficiarse de una disminución en los costes de producción.

En contraste, la recolección no presenta estos beneficios actualmente. Los costes asociados son 11 veces mayores en comparación con la recolección tradicional, y la productividad es un 34 % menor debido a las limitaciones técnicas actuales.

El uso de robots para la pulverización puede reducir los costes de producción en hasta un 35 %

• Impacto social

Desde un punto de vista social, la robotización trae diversos beneficios, siendo uno de los principales el impulso al relevo generacional. La automatización reduce la necesidad de mano de obra, lo que resulta relevante en un sector con una población envejecida. Además, elimina la exposición de los trabajadores a tareas peligrosas, como la aplicación de agroquímicos, cuya mala utilización puede derivar en problemas de salud.

• Marco legal

En cuanto al ámbito legal, los robots que no cuentan con un alto grado de autonomía encuentran un marco normativo en el que pueden operar. Sin embargo, los problemas surgen cuando los robots tienen capacidades de aprendizaje y autonomía. Actualmente, se están desarrollando regulaciones para abordar esta situación.

• Impacto medioambiental

La robotización puede contribuir a una reducción significativa en el uso de agroquímicos mediante aplicaciones selectivas, lo que representa un beneficio medioambiental importante. Además, los robots suelen utilizar actuadores eléctricos de baja combustión y pueden integrar energías renovables. No obstante, también se debe considerar el impacto ambiental asociado a la generación de residuos electrónicos. 

El debate de la robotización

Tras la ponencia invitada, se dio paso a una mesa redonda compuesta por diversos expertos de la academia y del sector privado. La mesa fue moderada por Ramón Gil, director de la Estación Experimental Cajamar, y contó con la participación de José Carlos Moreno, catedrático de la Universidad de Almería; Roemi Emilia Fernández, científica titular del CSIC-UPM; Marta Millet, directora de Negocio de Robotnik; Víctor Cantón, CEO de Enkitek; Ana María Molina, CEO de Groditech; y Christian Cruz, investigador en la UPM. 

Las principales conclusiones fueron las siguientes:

• Estado actual de la robotización

Los panelistas debatieron sobre el estado de la robotización en el sector. Coincidieron en que, en términos generales, se encuentra en una etapa incipiente en muchos casos, y en una fase moderada en otros, pero aún lejos de estar plenamente implantada. Se destacó que áreas como la supervisión y la pulverización presentan un mayor grado de desarrollo. Sin embargo, en actividades como la recolección y el manipulado posterior aún queda mucho camino por recorrer. Asimismo, se subrayó la necesidad de integrar robots multifunción en una misma plataforma.

• Áreas prioritarias para la robotización

En relación con los principales puntos de implementación, se señaló que, en cultivos bajo invernadero, la monitorización del cultivo será una de las primeras etapas en ser robotizadas. Los panelistas resaltaron que la clave radica en que los robots sean capaces de adaptarse al entorno. Entre los primeros cultivos que podrían beneficiarse de la robotización, ya sea en monitorización o en colaboración, se encuentran las fresas, entre otros.

• Beneficios de la robotización

Los expertos identificaron diversos beneficios asociados a la robotización. En primer lugar, contribuirá a facilitar el relevo generacional en el sector agrícola, reducir la dependencia de la mano de obra y mejorar la calidad de vida de las personas trabajadoras. Además, se destacó su potencial para fomentar una mayor inclusión de las mujeres en el ámbito rural.

• Medidas para impulsar la robotización

Se debatió sobre las acciones necesarias para promover la expansión de la robotización. Los panelistas enfatizaron la importancia de incrementar la financiación, tanto pública como privada, para favorecer la inversión en robots y fomentar la creación de empresas en el sector. También se destacó la necesidad de implementar programas de capacitación específicos para el uso de estas tecnologías, impulsar la digitalización del sector con incentivos económicos y adaptar la normativa vigente a las nuevas exigencias y necesidades que plantea la robotización.