Sensorización y riego inteligente de BioAgro para la mejora de la eficiencia del uso del agua en un cultivo de berenjena

El agua es un factor limitante de la producción en los cultivos agrícolas (Pomares et al., 2007). La agricultura consume más de dos tercios del agua dulce total del planeta. 

En los últimos años, la escasez de agua dulce se está convirtiendo en un problema importante, especialmente en zonas áridas, aumentando la competencia por el agua entre los consumidores agrícolas, industriales y urbanos (Chai et al., 2016). Las necesidades hídricas de la agricultura son consideradas muy elevadas en relación con los otros sectores (Bessembinder et al., 2005).

Las limitaciones generalizadas de agua para la agricultura han generado una fuerte necesidad de crear estrategias orientadas a mejorar la eficiencia de su uso, lo que será de gran importancia para poder competir con la demanda de agua de otros sectores (Fereres, 2008).

La eficiencia en el uso del agua puede mejorarse mediante el empleo de sensores que, conectados a una plataforma en la nube, permitan al usuario tomar decisiones para realizar un manejo adecuado del riego, evitando posible pérdida de agua y fertilizantes en profundidad.

El objetivo del ensayo fue evaluar y validar la tecnología inteligente de BrioAgro, que es una startup acelerada por Cajamar Innova, con sensorización y automatización del riego frente a un riego que denominamos 'criterio agronómico', basado en la experiencia de riego en este cultivo del personal del Centro de Experiencias en Cajamar y riego siguiendo la fórmula FAO, por medio de la herramienta de riego de Plataforma Tierra.

Material y métodos

La sensorización de BrioAgro utiliza la última tecnología en sensores de suelo y satélite conectados a internet, junto a la inteligencia artificial procesada desde Google cloud platform. Se colocó el dispositivo VITA 7, alimentado por un panel solar y con dos sensores capacitivos. El primero en la zona radicular, a 15 cm de profundidad, el cual midió humedad del suelo, temperatura y conductividad eléctrica. Y un segundo como sensor de humedad, colocado en la zona de drenaje, a 30 cm de profundidad.

Este dispositivo, tras ser calibrado y teniendo en cuenta la analítica de suelo y Kc del cultivo, estima cual es el nivel de capacidad de campo, el nivel de agua fácilmente disponible y el nivel de punto de marchitez, con los que se basa para llevar un riego óptimo.

Para ello el sensor transmite datos de humedad del suelo cada 10 minutos siendo visibles mediante gráficas en la app móvil de BrioAgro, tablet o pc; pudiendo así llevar un control preciso del estado de la humedad del cultivo teniendo en cuenta no solo el agua aplicada por riego, sino la de las precipitaciones. 

Se instaló el dispositivo 'Aqua Power' en el programador de riego (se encarga de manera autónoma de realizar los aportes al cultivo cuando lo necesita) y vía telefónica recibió las órdenes de la plataforma de BrioAgro, según las directrices marcadas por el equipo técnico.

Mediante este dispositivo se consiguió una automatización inteligente del riego, de manera que cuando el sensor superficial detectaba una disminución en el nivel de humedad por debajo del predeterminado, el cultivo se regaba automáticamente. 

El dispositivo VITA 7 además recogió información meteorológica geolocalizada y previsión a siete días vista de humedad relativa, temperatura, nubosidad, velocidad y dirección del viento, horas de sol y previsión de lluvia.

Para el desarrollo de la experiencia se sembró en un semillero profesional el cv de berenjena Cristal (Fitó).

La plantación se realizó el día 2 de abril de 2025 y el marco de plantación empleado fue de 2 m entre líneas y 0,5 m entre plantas (10.000 plantas/ha).

Como sistema de semiforzado se empleó un acolchado biodegradable negro de 60 galgas y microtúnel de polipropileno no tejido de 17 g/m2.

Se realizó un diseño estadístico de bloques al azar con 3 repeticiones y para el riego de la parcela se utilizó tubería Rivulis Hydro PC, con goteros autocompensantes integrados a 0,33 m y de caudal nominal 2,2 L/h. Se instalaron contadores de agua para cada uno de los tratamientos y se tomaron lecturas semanales a lo largo del ciclo de cultivo, aunque el dispositivo de la parcela de BrioAgro constaba de un caudalímetro digital que registraba los datos en la plataforma.

Se midió la producción comercial, producción de destrío y se determinó la capacidad productiva, correspondiente a la suma de la producción comercial y el destrío, acumulado por meses. Se determinó el peso medio mensual de los frutos.
 

Resultados

Las recolecciones se iniciaron el día 28 de mayo y finalizaron el 25 de agosto de 2025. Se realizaron un total 21 recolecciones.

La producción final fue mayor con el tratamiento de BrioAgro, detectando diferencias significativas a nivel estadístico (d.s.n.e) p≤0,01 respecto al tratamiento FAO.

El rendimiento de destrío fue mayor para el tratamiento FAO, detectando d.s.n.e. p≤0,05 respecto al tratamiento BrioAgro, que fue con el que obtuvo una menor cantidad de destrío.

La mayor capacidad productiva se obtuvo con el tratamiento de BrioAgro y la menor con el tratamiento FAO, detectando d.s.n.e. p≤0,05 entre ellos.
 

El peso medio mensual de los frutos fue similar entre los tres tratamientos estudiados en los meses de junio y julio. En el mes de agosto, el menor peso medio correspondió al tratamiento FAO, aunque sin detectar d.s.n.e.

El consumo de agua de riego fue de 6.144 m³/ha para el tratamiento regado por el método FAO, 6.274 m³/ha el regado con criterio agronómico y de 6.406 m³/ha para la automatización con BrioAgro.

La mayor eficiencia de riego, obtenida como la división de la producción comercial por los metros cúbicos de agua de riego consumidos, se consiguió con la automatización de BrioAgro, con 15,3 kg/m³, frente al criterio agronómico que fue de 14,3 kg/m³, un 6 % menos de eficiencia de riego y cuando se regó aplicando la fórmula FAO se consiguieron 12,5 kg/m³, lo que supuso una reducción del 18 % en la eficiencia de riego respecto a la automatización de BrioAgro.

Conclusiones

Con la automatización del riego con BrioAgro se consiguió una mayor producción comercial, menor destrío y una mayor eficiencia en el uso de agua de riego.

Esta automatización permitió conocer en tiempo real el estado humedad del terreno, así como la detección de posibles fallos en el sistema de riego.

Referencias

• Bessembinder, J.J.E., Leffelaar, P.A., Dhindmal, A.S. & Ponsioen, T.C. 2005. Which crop and which drop, and the scope for improvement of water productivity. Agricultural Water Management, 73:113-130.
• Chai, Q., Gan, Y., Zhao, C., Xu H., Waskom, R.M., Niu, Y. & Siddique, K.H.M. 2016. Regulated deficit irrigation for crop production under drought stress. A review. Agron. Sustain. Dev. 36:3.
• Fereres, E. 2008. The future of irrigation in horticulture. Chronica Horticulturae 48: 9-11.
• L. Ávila-Dávila, M. Soler-Mendez, C.F. Bautista-Capetillo, A. Ruiz-Canales y J.M. Molina-Martínez. Digitalización de cultivos hortícolas para riego eficiente en tiempo real. Agrícola Vergel 419: 134-137.
• Maroto J.V., Miguel, A. y Pomares, F. 2002. El cultivo de la sandía. Mundi-Prensa, Madrid.
• Maroto, J.V. 2008. Elementos de horticultura general. Mundi-Prensa, Madrid.