Water-Smart en la Agricultura: la eficiencia impulsa las necesidades del mundo

Water-Smart en la Agricultura: la eficiencia impulsa las necesidades del mundo

Esta es una versión de un artículo que apareció en Irrigazette de noviembre de 2019, una revista internacional líder en riego.

Nos encontramos en medio de una crisis del agua sin precedentes. Las regiones sudamericanas han declarado el estado de emergencia agrícola, los pozos de California se están secando y países como Bélgica o Botsuana se enfrentan a una importante escasez de agua. Si todo sigue igual, estos problemas no harán sino multiplicarse: "Se prevé que la escasez de agua aumente con el aumento de las temperaturas mundiales como consecuencia del cambio climático", afirma el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6.

No se trata solo de un problema agrícola: la escasez de agua tiene efectos de largo alcance, ya que las personas se ven obligadas a huir de zonas asoladas por la sequía o la salinidad; un informe del Banco Mundial de 2018 estimaba que en 2050 podría haber hasta 143 millones de "refugiados climáticos".

De ahí que la gestión del agua en la agricultura de regadío pueda tener repercusiones humanitarias, económicas y sociales lejanas y a menudo pasadas por alto. Y dado que la agricultura representa más del 70% del consumo mundial de agua dulce, la innovación debe empezar por aquí.

Pero si algo nos dice la historia de la agricultura es que siempre saca a relucir el mejor espíritu innovador del ser humano.

Y esto es exactamente lo que está ocurriendo en todo el mundo, con enormes campañas de eficiencia a través de la Agricultura Climáticamente Inteligente (CSA).

La CSA tiene que ver con las interdependencias entre los rendimientos y los impactos y resultados relacionados con el carbono, el suelo, el uso del agua y la biodiversidad. Liderado por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, es "un enfoque que ayuda a orientar las acciones necesarias para transformar y reorientar los sistemas agrícolas para apoyar eficazmente el desarrollo y garantizar la seguridad alimentaria en un clima cambiante". Tiene tres metas simultáneas y objetivos interrelacionados: aumento de la productividad y los ingresos, adaptación y aumento de la resiliencia, y reducción de las emisiones asociadas a la agricultura.

Como comunidad de regantes, tenemos que ir más allá y definir una nueva Water-Smart Agriculture (WSA), que aborde cada uno de estos objetivos a través de la mejora de la eficiencia hídrica.

Veamos cómo cada uno de los objetivos de la CSA se relaciona directamente con la gestión inteligente del agua y con una nueva era de la agricultura Water-Smart .

Objetivo 1: Aumento de la productividad

Hacer más con menos se ha convertido en el mantra de un nuevo impulso a la sostenibilidad en la agricultura, y esto se aplica tanto al uso del agua como a cualquier otra cosa. Las nuevas innovaciones hacen cada vez más posible precisamente esto: aumentar el rendimiento (producción) utilizando menos recursos (insumos), de un modo que habría parecido matemáticamente imposible hace tan sólo una generación.

Ag 4.0

La agricultura 4. 0 está llevando el cultivo mucho más allá del ensayo y error de la vieja escuela, las mediciones manuales y las suposiciones, hacia la ultraeficiencia, los sensores y los macrodatos. "Sin mediciones, no sabemos cómo reacciona realmente la planta ante todas las condiciones externas; esto es lo que queremos cambiar con información en tiempo real", afirma Olivier Begerem, de la start-up belga 2Grow. En cuanto a la eficiencia hídrica, esto significa maximizar el uso del agua existente mediante el seguimiento de las fases vegetativas/generativas de una planta para ver el efecto exacto de los insumos. Además de sensores, Ag 4.0 también implica el uso de drones, imágenes por satélite y macrodatos para controlar el impacto exacto de los ciclos de riego.

Según la consultora Oliver Wyman, "la Agricultura 4.0 ya no dependerá de la aplicación uniforme de agua en campos enteros. En su lugar, los agricultores utilizarán las cantidades mínimas necesarias y se centrarán en zonas muy concretas", mediante el riego de precisión.

Riego de precisión

El aumento de la precisión es imprescindible para mejorar la eficiencia global en el uso del agua(EUA), "la relación entre el uso efectivo del agua y la extracción real". Esto se asocia más a menudo con el riego por goteo, pero también abarca la aplicación de caudal variable, el control del caudal y las soluciones de tratamiento de precisión que alteran el agua a nivel estructural . Eric Valette, director general de Aqua4D y experto en el campo del tratamiento del agua, afirma: "Aumentar la eficiencia en el uso del agua de los sistemas de riego mediante el riego de precisión es absolutamente clave para hacer frente al estrés hídrico y convertirse en un cultivador de water-smart . Las nuevas tecnologías de tratamiento permiten aprovechar al máximo cada gota, maximizando el potencial de los sistemas de riego y garantizando al mismo tiempo un mayor rendimiento y una producción optimizada."

Estudio Aqua4D en curso en un invernadero suizo, mediados de 2019

Pero la optimización de los aportes de agua es sólo la mitad de la solución: igual de imperativo es garantizar que esta humedad permanezca en el suelo el tiempo suficiente para que las plantas puedan aprovecharla. Los agricultores con soluciones de riego que optimicen tanto el agua en sí como su comportamiento en el suelo tendrán una ventaja competitiva añadida en el futuro.

Suelos más húmedos

En pocas palabras, si los suelos pueden permanecer húmedos durante más tiempo, los tiempos y la frecuencia de riego pueden reducirse considerablemente. Se están llevando a cabo numerosas investigaciones para mantener la humedad del suelo donde más se necesita. Esto incluye todo, desde el uso de musgo de turba, perlita (un vidrio volcánico), membranas y más, para aumentar las propiedades de absorción. Las innovaciones de Ag 4.0, como los sensores Spiio o Sentek, realizan un seguimiento de la humedad del suelo en tiempo real, lo que puede ahorrar agua al mantener unas condiciones óptimas. Pero centrarse en el agua en sí y no en el suelo puede tener diversas repercusiones: tecnologías como Aqua4D se centran en el agua de riego en sí, modificando sutilmente su estructura para que penetre en los poros del suelo y se mantenga húmeda durante más tiempo.

La hidroponía, en particular, puede llegar a considerarse el modelo de la agricultura Water-Smart , ya que en su forma más eficiente utiliza sólo el 10% del agua que necesitan los cultivos tradicionales en tierra. Especialmente cuando se combina con otras tecnologías, las plantas cultivadas hidropónicamente experimentan una absorción de nutrientes más rápida, pueden crecer hasta el doble de rápido y obtener mayores rendimientos.

Objetivo 2: Aumento de la resiliencia

Con un clima cada vez más errático, la gestión del riego en water-smart debe tener en cuenta importantes fluctuaciones y un aumento de los fenómenos extremos. Por ejemplo, el ciclo ENOS, responsable de los efectos de El Niño y La Niña, varía de forma impredecible en duración, causando estragos en la programación del riego.

En un documento de 2018, Gelcer at al detallaron una innovadora herramienta AgroClimate de Mozambique que realiza un seguimiento de las fases de ENSO (El Niño y La Niña) en tiempo real, para ayudar con el calendario de riego y minimizar el estrés hídrico.

Combatir la electroconductividad del suelo mediante la lixiviación sostenible

El problema de la acumulación de sal en el suelo es tan antiguo como la propia agricultura, y las "crisis de salinidad" provocaron el colapso de antiguas civilizaciones. Con el aumento exponencial de la salinización del suelo en todo el mundo, las repercusiones son cada vez mayores y la necesidad de una solución más acuciante. Las cifras actuales estiman que hasta el 20% de todas las tierras cultivadas y el 33% de las tierras agrícolas de regadío de todo el mundo corren el riesgo de salinizarse.

En las últimas décadas, el problema ha ido ganando terreno, al igual que una serie de posibles soluciones. Pero la lixiviación química y la vaporización no son más que soluciones a corto plazo y acarrean sus propios problemas. La FAO se preguntaba hace casi 30 años: "¿Puede la agricultura hacer uso de aguas de calidad marginal, como las salinas, de un modo que sea técnicamente sólido, económicamente viable y medioambientalmente no degradante?". Las soluciones sostenibles de lixiviación responden ahora a esta llamada y se están generalizando, incluyendo una gestión más sostenible de la tierra, un tratamiento del agua sin productos químicos y un cambio en las prácticas de fertilización. Una solución sostenible y a largo plazo para la salinidad del suelo tendría un enorme impacto en millones de personas de todo el mundo: una buena gestión del agua está íntimamente ligada a una buena gestión de la tierra.

Objetivo 3: Reducción de emisiones

Xiaoxia Zou, de la Academia China de Ciencias Agrícolas (CAAS), escribe que las emisiones de las actividades de regadío (incluidos el bombeo y la conducción del agua) suponen entre el 50% y el 70% de las emisiones totales del sector agrícola. "La intensidad de las emisiones de GEI del regadío depende en gran medida de la eficiencia en el uso del agua", afirma Zou, "por lo que la mejora de la eficiencia en el uso del agua (tanto técnica como de gestión) puede ser una forma eficaz de reducir las emisiones".

Los pequeños cambios pueden tener grandes repercusiones: Gaihre et al observaron que los arroceros de China que drenan sus arrozales de regadío a mitad de temporada reducen sus emisiones de metano en un 50%, mientras que un estudio realizado en 2014 en España por Abalos et al ilustró que el ajuste selectivo de la frecuencia de riego puede reducir las emisiones de óxido nítrico hasta en un 46%, y las de CO2 hasta en un 21%. Por otra parte, un tratamiento innovador del agua puede mejorar la calidad del agua de riego, consiguiendo más y utilizando menos, con el consiguiente ahorro de energía de bombeo.

Pero esto va más allá del bombeo: el mismo tratamiento del agua también puede desatascar y mejorar el funcionamiento general del sistema. Cuando un sistema está optimizado y funciona como un reloj, el personal puede dedicarse a tareas más importantes, mejorando también la eficiencia laboral. La empresa francesa Morel Diffusion ha comprobado recientemente que esto es exactamente lo que ocurre tras las mejoras de riego que han resuelto los problemas de atascos: "Antes necesitábamos 6 personas para el mantenimiento de los goteros", explica Morel. "En el mes siguiente a las nuevas instalaciones, esas 6 personas pudieron empezar a trabajar en otra cosa en su lugar".

Conclusión

Al aplicar estos tres objetivos a la gestión del riego, iniciamos una nueva era de la agricultura water-smart que beneficiará por igual a los agricultores, las plantas y el planeta. Muchas de estas soluciones implican mejoras rentables o cambios sutiles en la gestión del riego.

Pero la historia nos dice que los pequeños cambios pueden reverberar en el futuro, y que los goteos de innovación pueden convertirse en un diluvio imparable mediante la acción colectiva.

Aqua4D en el Canal 9 de Suiza