Mª Auxiliadora Casterad Seral
Unidad de Suelos y Riegos (asociada a EEAD-CSIC)
Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA)
Hoy día las tecnologías de información geográfica, concretamente la teledetección y los Sistema de Información Geográfica ya están presentes en la agricultura ¿Quién no ha visto una imagen de satélite? ¿Quién no ha oído hablar de las aplicaciones de los drones? ¿Quién no consulta cotidianamente las predicciones meteorológicas y está familiarizado con las imágenes del Meteosat? ¿Quién no ha visualizado su parcela o explotación en el SIGPAC, en Google Maps o Google Earth...? Lo que hace unos años parecía inalcanzable, cosa de expertos o de científicos, es cada vez más una realidad en el mundo agrario.
Los gestores del agua son conscientes de ello y saben el gran potencial de estas tecnologías. Por eso demandan herramientas basadas en ellas que permitan mejorar el uso de este recurso tan estratégico para el desarrollo económico y social. En los regadíos aragoneses, las aportaciones de agua son irregulares con periodos de escasez en los que deben adoptarse limitaciones a su consumo para intentar asegurar el suministro de agua hasta final de la campaña riegos. Además, existe un previsible aumento de las demandas de agua ante la implantación de nuevas zonas regables e intensificación de los cultivos con las dobles cosechas cada vez más habituales. Los gestores de las comunidades generales de regantes, por tanto, se ven obligados a tomar constantemente decisiones, en ocasiones críticas y difíciles, sobre la concesión y distribución del agua. Ante esta situación las comunidades de regantes han apostado por la innovación tecnológica e institucional con nuevos instrumentos que permitan mejorar la gestión del agua, favorezcan su uso y un reparto más eficiente, y ayuden a aportar soluciones a problemas concretos.
Un ejemplo de la integración de nuevas tecnologías en la toma de decisiones relacionadas con la planificación y manejo del agua en grandes zonas regables es el Modelo de identificación de cultivos y su desarrollo aplicado a la gestión del agua en Alta en comunidades de regantes mediante teledetección (Modelo IC+AG) desarrollado dentro del Programa de Desarrollo Rural de Aragón 2014-2020 por el Grupo de Cooperación compuesto por La Comunidad General de Regantes del Canal de Aragón y Cataluña (CAYC) que es la coordinadora, La Lonja Agropecuaria de Binéfar, el CITA y SARGA (2016-2018). Las experiencias previas en la monitorización y seguimiento del desarrollo de cultivos con teledetección en la Zona Regable del Canal de Aragón y Cataluña (https://citarea.cita-aragon.es/citarea/handle/10532/3980) desarrolladas en Convenios de colaboración del CITA con CAYC animaron a incorporar la teledetección en la modelo a desarrollar.
El proyecto surge ante la necesidad de tener un modelo de previsión de desarrollo de la campaña de riego. El objetivo es conocer los cultivos existentes y tener una previsión para cada cultivo de sus demandas de agua que permita establecer una curva previsible de demandas a medio plazo en la Zona Regable. El Modelo IC+AG implantado consta de tres secciones, Identificación de cultivos (IC), Gestión del agua (GA) y Difusión de resultados (Geoportal Web), e integra información derivada de los satélites Sentinel 2 y/o Landsat 8 ─ mapas de cultivos y las series temporales del índice de vegetación─ combinada con información geoespacial (información de campo y territorial) y datos meteorológicos de las redes de estaciones agrometeorológicas SiAR y RuralCat (http://rica.chil.org/post/modelo-teledeteccion-ic2bga-247844).
La Unidad de Suelos y Riegos del CITA desarrolló la aplicación del modelo de previsión de demandas de agua a varias semanas vista. Para ello, preparó el programa RIDECO-Zonas de riego. La herramienta, basada en el programa RIDECO (http://digital.csic.es/handle/10261/45608), realiza estimaciones a partir de diferentes escenarios de cultivo y sistemas de riego para diferentes estaciones meteorológicas en la zona de estudio. RIDECO-Zonas de riego consta de tres módulos: Módulo 1- Adquisición automática de información de las estaciones meteorológicas, Módulo 2- Incorporación de información de cultivos y riego tipo; y Modulo 3- Superficies de cultivo, Cálculo de necesidades y volúmenes de riego. Estos tres módulos se adaptaron para su aplicación en la previsión de demandas en la CAYC, integrándose como principal novedad la información de cultivos obtenida con teledetección y la determinación de volúmenes de riego.
Actualmente también está en marcha el proyecto PDR-Grupos de Cooperación Implantación de un modelo de gestión integral de recursos hídricos en comunidades de regantes el Modelo (Integra2) liderado por La Comunidad General de Riegos del Alto (2018-2020). Las dos iniciativas indicadas, Modelo IC+GA e Integra2, son un buen ejemplo de incorporación de herramientas innovadoras en la planificación y gestión del uso del agua en las comunidades de regantes.
Miguel Tejero JusteRiegosalz
comercial@riegosalz.com
Las áreas de regadío de España están en constante mejora de sus infraestructuras y de su forma de gestionar el agua, aunque la velocidad de este cambio es muy diferente entre unas zonas y otras.
Las más activas en la actualidad son las grandes zonas regables impulsadas a lo largo del siglo XX en las que, en pocas décadas, se han desarrollado cambios muy importantes que han transformado totalmente el paisaje, el perfil del regante y la forma de utilizar el agua. El cambio más importante ha sido el llamado “Modernización de regadíos”, asociado normalmente a un cambio de sistema de riego para pasar de riego por gravedad a riego presurizado. Dentro de ese cambio, realmente, hay más cosas; no sólo se trata de cambiar el sistema de aplicación del agua en la parcela sino que también se produce un cambio en la distribución, gestión y aprovechamiento del recurso. Y un objetivo fundamental, que la sociedad no suele valorar, que es mejorar la viabilidad de las explotaciones agrarias situadas en esas zonas regables.
Por otro lado, existen algunas zonas de regadío en las que en apariencia ese cambio no se produce y, por sus usos y costumbres, se quedan ancladas en el pasado sin evolucionar hacia otros escenarios de uso del agua. Son la Huertas Tradicionales; ubicadas desde hace siglos en las terrazas fluviales de los ríos principales, en las tierras más fértiles y con mayor disponibilidad de agua y que, sin embargo, languidecen hacia un abandono total de la actividad agraria sobre ellas.
Sin embargo, hay algunas experiencias que dan una perspectiva de optimismo para que estas zonas de regadío tradicional puedan subirse al tren de la modernización sin perder su esencia y alcanzando niveles de eficiencia envidiables.
Uno de esos ejemplos es la Comunidad de Regantes de la Huerta de Pina (Zaragoza), situada a 40 km al Sureste de la capital, en la comarca de la Ribera Baja del Ebro. Esta comunidad capta en su toma el agua concedida para el riego de 1.530 ha a las que llega mediante una red de distribución por gravedad (sin consumo energético) que se ramifica desde el canal principal hasta las parcelas.
Tradicionalmente, el reparto de esa agua se realizaba de forma manual; mediante la modificación de la apertura de las compuertas principales, y tajaderas dispuestas a lo largo de la red. Ésta era una operación que demandaba mucha mano de obra y en la que cualquier cambio o adaptación suponía un esfuerzo importantísimo de coordinación entre regantes y personal de gestión. Esta falta de elasticidad provocaba un mal uso del agua, una enorme demanda de mano de obra y, por si fuera poco, un estrés hídrico muy importante en los cultivos con turnos de riego inasumibles para los productos de mayor valor.
Sin embrago desde el año 2007, esa situación cambió, ya que la Comunidad de Regantes de la Huerta de Pina finalizó su proceso de “Modernización de regadíos” pero con el valor excepcional de que no se cambió el sistema de riego. Su proceso incluyó una concentración parcelaria, rediseño de la red de distribución y de drenaje y una automatización de los elementos de control de la red principal pero la aplicación del agua en la parcela continuó siendo a manta.
De esta forma, los regantes pasaron a planificar sus riegos prácticamente a la demanda y el personal técnico programaba la actuación de sus compuertas de forma remota. Esto mejoró notablemente las condiciones de trabajo y del uso del agua pero todavía quedaba un asunto pendiente. Los regantes debían acudir a la parcela antes y después de cada riego para mover sus tajaderas y dejarlas en las condiciones requeridas. Por lo tanto era un proceso que todavía involucraba mano de obra, requería que el regante estuviera en el momento preciso en el campo (a la hora que sea), y que si esa vigilancia se descuidaba, se pudieran producir pérdidas operacionales de entre un 8 y un 15%.
Para resolver esta situación se puso en marcha en el año 2016 el PROYECTO PILOTO DE AUTOMATIZACIÓN Y TELECONTROL DE RAMALES TERCIARIOS EN REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA DE RIEGO A LÁMINA LIBRE, del grupo de cooperación “Modernización del regadío tradicional”, formado por la Comunidad de Regantes de la Huerta de Pina, Riegosalz, el CITA y la Estación Experimental de Aula Dei.
El objetivo de este proyecto era diseñar y evaluar una tecnología que permitiera actuar sobre las tajaderas de parcela de forma automática y mediante el telecontrol. Se conseguiría así un escenario homólogo al que sucede en las zonas de riego presurizado de última generación, en las que la Comunidad de Regantes controla la apertura y consumo de los hidrantes y hasta los sectores de riego en parcela.
El resultado del proyecto han sido dos prototipos viables de motorización de tajaderas existentes con alimentación solar y sistemas de comunicación GSM/GPRS y Radio Lora. Los equipos mantienen conexión a tiempo real con el Puesto Central de Control desde el cual se producen las órdenes y se gestiona el estado de la instalación. Los elementos diseñados permiten que el usuario maneje las compuertas de forma que la labor del riego se puede realizar a distancia y encadenada, sin pérdidas operacionales. Estos prototipos se van a reproducir en el resto de la Comunidad hasta lograr la automatización completa de su red de riego en los próximos años.
Nery Zapata Ruiz
Departamento Suelo y Agua
Estación Experimental de Aula Dei
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Introducción
Los costes eléctricos del riego presurizado han experimentado un fuerte incremento en la última década, poniendo en riesgo la viabilidad de muchas explotaciones recién modernizadas. La investigación realizada en el grupo Riego Agronomía y Medio Ambiente de la Estación experimental de Aula Dei-CSIC, analiza la reducción de la presión de trabajo en el aspersor como una alternativa para reducir los costes de la factura eléctrica.
Los ensayos
Para ello se realizó un diseño experimental en el que se analizaron tres tratamientos, uno de presión estándar en boquilla, 3 kg/cm2, y dos de baja presión, 2 kg/cm2. En los tratamientos de baja presión se incrementaron los tamaños de las boquillas que equipaban los aspersores, de forma que la pluviometría de los tres tratamientos era igual, 5,2 mm/h. El ensayo se realizó sobre un cultivo de maíz a lo largo de tres campañas de cultivo, 2015, 2016 y 2017. Los tres tratamientos se regaban a la vez, asegurando una dosis y unas condiciones de riego similares. Se evaluó la calidad del riego (uniformidad y pérdidas de agua por evaporación y arrastre) instalando mallas pluviométricas en cada tratamiento en la campaña 2016 y 2017. Se analizó el crecimiento del maíz, el rendimiento en grano y sus componentes.
Foto 1. Riego del ensayo con la malla de pluviómetros para caracterizar la calidad del riego.
Los resultados
Los resultados de las tres campañas de cultivo de maíz indican que la reducción de la presión de 3 a 2 kg/cm2 en boquilla de aspersor no afecta a la producción del cultivo de maíz, ya que no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre ambos tratamientos de presión. Además, también se concluyó que la cubierta vegetal del maíz tiene un efecto relevante en la distribución del agua de riego. La cubierta vegetal suaviza las diferencias de uniformidad del agua de riego que llega al cultivo entre los tratamientos de presión estándar y baja presión, de forma que al final, la distribución del agua que llega al suelo no es muy diferente entre tratamientos. Con todo ello se puede afirmar que la reducción de presión en boquilla de aspersor de 3 a 2 kg/cm2 ahorra energía, manteniendo los estándares de calidad en el uso del agua y en la producción del cultivo, lo que incrementa el beneficio neto de las explotaciones.
Foto 2. Cosecha del ensayo experimental del maíz con cosechadora comercial. Primero se cosechan los pasillos del experimento y se dejan las doce subparcelas experimentales que se cosechan de forma individual para determinar su peso en grano.
Estos resultados de la investigación obligan a revisar los diseños de nuevas zonas regables en los que no es necesario que toda la superficie se riegue con presión estándar (3 kg/cm), ya que las zonas más desfavorables en cuanto a presión pueden regarse de forma satisfactoria a baja presión (2 kg/cm). Esta alternativa de riego a baja presión es especialmente atractiva si podemos ahorrarnos la instalación de la estación de bombeo.
Los resultados de los ensayos en parcelas experimentales se trasladaron a parcelas comerciales de la Comunidad de Regantes (CCRR) de Almudevar. Se seleccionaron dos parcelas con el mismo diseño de riego en parcela y se ajustaron los tamaños de boquillas para aplicar la misma dosis. En ambas parcelas que se sembró maíz de ciclo largo. Una se regó con la presión estándar (3 kg/cm) y la otra a baja presión (2 kg/cm). Los resultados de los ensayos en las parcelas comerciales fueron similares a los encontrados en las parcelas experimentales.
Actualmente se está analizando el efecto de la reducción de la presión de trabajo en boquilla en un cultivo de porte bajo, la alfalfa. El diseño experimental es el mismo que en el ensayo de maíz. Los resultados preliminares del primer año de cultivo indican que la producción de alfalfa tampoco se ha visto afectada por la reducción de la presión, siendo la producción de heno seco estadísticamente similar en los dos tratamientos de presión en boquilla.
La investigación ha sido financiada por los proyectos: Diseño, gestión y control medioambiental de regadíos modernizados por aspersión en el valle del Ebro (AGL2013-48728-C2-1-R); Optimización del uso del agua y de la energía y control del mejillón cebra en sistemas de riego presurizado por aspersión (AGL2017-80497-R) y el PDR-Aragón 2016-2017 grupo de cooperación: “Riego por aspersión a baja presión en coberturas de riego existentes”.
Miguel Ángel García Lapresta
ZETA AMALTEA
GeoSpatiumLab
mgarcia@amaltea.com
Uno de los grandes retos a los que nos enfrentamos en el futuro más próximo es conciliar la seguridad hídrica y la seguridad alimentaria con los necesarios equilibrios medioambientales. Estos equilibrios constituyen los Iímites físicos y biológicos de la biosfera para renovar los recursos que extraemos y metabolizar los desechos que producimos.
El cambio climático está remodelando el futuro para el agua dulce, que es el principal canal a través del cual ejerce su impacto: lluvias torrenciales, inundaciones y sequías.
La economía aragonesa tiene sus bases, y buena parte de su evolución, en la agricultura y la ganadería. Es una economía que ha dependido del agua desde su origen y ha evolucionado hacia un modelo más diversificado, en el que el sector industrial, también el agroindustrial y los servicios relacionados, han ido proporcionando valor añadido al sector primario.
Las interconexiones entre el agua, la energía y la producción de alimentos forman parte de los cimientos económicos de Aragón y continuará siéndolo en el futuro. Actualmente Aragón produce alimentos para más de 12 millones de personas; metabolizar esta actividad requiere esfuerzos mayores que los actuales. Minimizar el impacto negativo del cambio climático exige analizar las cadenas de valor relacionadas con el uso intensivo de agua, ya que involucran a una parte muy importante de la economía y de la cohesión territorial.
Estos fundamentos económicos están afectados por la creciente despoblación del medio rural. Para frenar esta tendencia, la agricultura de regadío, la gestión forestal y la ganadería extensiva son impulsores de primer orden. Por ello es necesario avanzar en la transformación digital del mundo rural, y en la gestión de riesgos climáticos para mejorar su sostenibilidad y competitividad en los mercados globales.
Las claves para desarrollar estrategias de adaptación exitosas se basan en la gobernanza y la gestión de riesgos que faciliten la participación activa de toda la sociedad, los agentes económicos y las instituciones públicas. Al mismo tiempo, la adaptación a este entorno cambiante, y cada vez más desfavorable, debe considerarse una prioridad para mejorar la seguridad a largo plazo.
Otra de las prioridades, tanto para el sector agropecuario como para la gestión hídrica, es evitar la grave externalidad que supone la contaminación difusa asociada al regadío y la ganadería, y que inhabilita enormes volúmenes de agua subterránea para su uso como agua potable. Es necesario impulsar la muy abandonada gestión de las aguas subterráneas, que suponen mas del 95 % del agua dulce disponible, y cuya inercia dificulta o imposibilita su descontaminación. Consecuentemente, es necesario mejorar las prácticas agrarias, transfiriendo de manera efectiva e inteligente los resultados científicos y tecnológicos al ámbito rural, optimizando el riego, la fertilización y los tratamientos fitosanitarios.
La parcela agrícola es el elemento físico de referencia en el que se producen los intercambios y transformaciones biofisicas y energéticas. Es donde deben concurrir el conocimiento y la tecnología para conseguir el equilibrio entre el productivismo y la sostenibilidad ambiental. Para que la parcela ejerza su función transformadora de manera eficiente, hay que gestionar el contexto tanto biofísico como socioeconómico.
Las plataformas digitales constituyen los elementos tecnológicos básicos para coordinar, integrar y compartir la información y el conocimiento necesarios para la toma de decisiones inteligentes. La transparencia, la trazabilidad y la participación son esenciales para gestionar esta complejidad, evitando la conflictividad innecesaria y la adiposidad burocrática, que dificultan los avances hacia la solución de unos problemas que crecen a mayor ritmo que las soluciones.
Los riesgos climáticos están aumentando como consecuencia de la variabilidad climática creciente. Para gestionar esos riesgos es necesario identificar los factores internos o externos que hacen a un territorio y a su economía vulnerables frente esta variabilidad climática.
Un enfoque basado en el riesgo, estimando su probabilidad de ocurrencia y el impacto que podría ocasionar, ayuda a mejorar la seguridad hídrica y permite valorar el grado de aceptabilidad de cada impacto.
Analizar el riesgo climático de un sistema productivo implica conocer el riesgo externo; es decir, el derivado de su situación en un territorio y una cuenca hidrográfica determinada, y el riesgo propio de su vulnerabilidad en ese contexto, mediante un análisis como se esquematiza en la figura:
El primer paso consiste en combinar los escenarios climáticos con modelos hidrológicos y modelos suelo –agua, para simular los efectos concretos que traerán las condiciones climáticas futuras para los sistemas de recursos hídricos y, en consecuencia, para los sectores productivos y sociales dependientes. Las proyecciones se hacen con distintos horizontes temporales cuya fiabilidad es decreciente con el plazo simulado.
Estas simulaciones deberán traducirse en balances de disponibilidad – demanda, teniendo en cuenta la temporalidad de ambas, las necesidades de regulación para adaptarlas con la suficiente garantía y los requisitos de calidad fisicoquímica, para evaluar los tratamientos necesarios tanto para su uso como para su retorno el medio.
Gestionar el riesgo implica ser activos en evitarlos en lo posible, en reducirlos, asumirlos o transferirlos. Cada una de las acciones dependerá de su grado de aceptabilidad en función de sus consecuencias y de su probabilidad.
El modelo de economía circular, unido a una buena gobernanza adaptativa del agua, son el marco de referencia para una adecuada planificación económica y territorial, que persiga una prosperidad justa para todos. No hacerlo así será mucho más costoso.
Para abordar con éxito todos estos desafíos, en Aragón existe talento, conocimiento, centros tecnológicos y de investigacioón suficientes y muy capacitados. También tenemos organizaciones agrarias de primer orden y clústeres de nueva generación, que integran todas las capacidades necesarias para crear un futuro mas inteligente e integrador.
Yolanda Gimeno CuencaRiegos del Alto Aragón
ygimeno@riegosaltoaragon.es
Introducción
Las especies invasoras, y en concreto el Mejillón Cebra, constituyen un problema de dimensiones todavía no acotadas para las instalaciones de regadío. Sus efectos – obturaciones, rotura de instalaciones, acortamiento de vida útil, incremento de costes de mantenimiento- son preocupantes sobre todo en instalaciones de riego presurizado, es decir en aquellas que, como norma general, han sido objeto de modernización de regadíos y están en fase de amortización de la inversión.
Situación
Riegos del Alto Aragón ha sido el primer sistema regable en las que se ha manifestado de forma generalizada el problema, con una rápida expansión y con una amplia superficie afectada. Este hecho a puesto de manifiesto la necesidad de avanzar desde postulados en los que se combatía la plaga mediante tratamiento químico, a una gestión más integral de las redes donde el tratamiento químico es un elemento más dentro del abordaje de la problemática.
El Proyecto de Cooperación Irrizeb y su aportación.
Mediante el trabajo del grupo de cooperación Irrizeb, incluido en la convocatoria 2016-2018 de Proyecto de Cooperación entre agentes del sector agroalimentario incluido en el PDR de Aragón 2014-2021 y financiado por FEADER y Gobierno de Aragón, se ha buscado abordar la infestación de mejillón cebra en redes de riego a través de medidas que tienen en cuesta la gestión de las redes, además del tratamiento químico.
Para ello se ha trabajado a tres niveles.
- Embalses: Mediante la gestión de los embalses de Sotonera y Torrollón, de forma que se ha obtenido una reducción de las densidades larvarias de un 90% en los focos origen del problema. Para ello se hizo una caracterización de los embalses con propuesta de gestión de forma que la cota de los embalses permita mediante exposición de parte de la población de mejillón cebra, su control.
- Redes de riego: Se abandonó una hipótesis de trabajo inicial, muy orientada a verificar la efectividad de distintos tratamientos en redes, y se trabajó en el desarrollo de un método basado en la medida y simulación de presión en la red que permite detectar la presencia de mejillón cebra en zonas concretas e red y su efecto sobre la perdida de carga de la instalación.
- Mejora la efectividad de tratamientos en puntos críticos: Para evitar sobre tratamiento de las redes, y acortamiento de su vida útil a tratarse de tratamientos químicos oxidantes, se ha probado la efectividad de.
- : su eficacia era probada en balsas, pero se desconocía su efectividad en agua con una determinada velocidad de flujo. Se ha obtenido resultados de eficacia de un 70% y se está trabajando en su mejora.
- : las valvas en los primeros años de aplicación de tratamiento químico constituyen un grave problema por obturaciones de filtros y aspersores. La aplicación de filtros que eliminan las valvas, como el ensayado, permite su evacuación en forma de partículas con un buen funcionamiento cuando los caudales en hidrante son altos.
- : La verificación de la eficacia de los tratamientos, así como el conocimiento del nivel de infestación en puntos críticos de la red es de gran importancia para la reducción del número de tratamientos, así como del coste económico de los mismos. En las comunidades afectadas se sigue una sistemática de muestreo que permite año a año diagnosticar el grado de infestación.
- . Se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica para conocer el estado del arte sobre el efecto de los tratamientos químicos más habitualmente utilizados en el control de mejillón cebra, de la misma se deduce el importante desconocimiento acerca de los efectos del cloro y/o peróxido de hidrógeno sobre los suelos agrarios.
Conclusiones
El proyecto Irrizeb ha permitido poner en marcha una sistemática para el control de mejillón cebra en instalaciones de riego que permite mejorar los resultados de los tratamientos químicos efectuados en redes, reduciendo su necesidad y mejorando de esta forma su viabilidad económica y ambiental.
De otro lado, se abre una interesante vía de trabajo para incorporar labores de mapeo de mejillón cebra como utilidades añadidas al telecontrol de las redes de riego, esta cuestión ha sido objeto de publicación en Agricultural Water Management en el año 2018.
Es posible minimizar el uso de tratamientos químicos redes de riego presurizada mediante la combinación de gestión de embalses, monitorización de redes de riego, tratamiento químico y aplicación de ultrasonidos y filtros destructores de valvas en puntos críticos.
El proyecto Irrizeb ha sido coordinado por Riegos del Alto Aragón. Ha contado como socios beneficiarios con OX-CTA y STF Filtros. Como socios Tecnológicos EEAD-CSIC, CITA-Aragón y Universidad de Lleida. Y socios no beneficiarios: Confederación Hidrográfica del Ebro, Eccus S.L y GEAS-Guardia Civil.
Juan Pedro Ferrio
Unidad de Recursos Forestales
Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA)
Fundación Agencia Aragonesa para la Investigación y el Desarrollo (ARAID)
jpferrio@cita-aragon.es
Desde la aparición de las primeras plantas terrestres, hace unos 500 millones de años, una de las principales “preocupaciones” de los vegetales ha sido la pérdida de agua. Las plantas superiores han desarrollado diversas estructuras que limitan la libre evaporación del agua (epidermis, cutícula, corteza). Así, las pérdidas de agua se concentran en las hojas y, más específicamente, a través de pequeñas aperturas en la epidermis, de diámetro regulable: los estomas. Mediante los estomas, las plantas pueden regular sus pérdidas de agua en función de las condiciones ambientales. Sin embargo, la limitación de las pérdidas de agua mediante el cierre de estomas tiene una contrapartida importante, ya que al reducir el intercambio con la atmósfera se restringe también el acceso del CO a los cloroplastos, y por tanto la fotosíntesis. Aunque existen mecanismos de concentración de CO (vías C4 y CAM), la mayor parte de las especies vegetales (plantas C3) carecen de estas adaptaciones, y se enfrentan diariamente a este dilema. Aquí es donde entra en juego un concepto fundamental en la ecofisiología vegetal: la eficiencia en el uso del agua, definida como la relación entre el carbono fijado y el agua transpirada (EUA). Aunque la regulación de los estomas permite modular la transpiración de las plantas, la tasa de pérdida de agua depende también de la demanda de agua del ambiente. Por esta razón, cuando comparamos distintas especies o genotipos, nos centramos en la eficiencia “intrínseca” en el uso del agua (EUA), que es el cociente entre el carbono fijado y la conductancia estomática, y nos indica la facilidad con la que una planta deja escapar el agua.
La EUA se puede determinar mediante medidas de intercambio de gases (flujo de CO y vapor de agua entre la planta y el aire) aunque esto proporciona un valor instantáneo, por lo que debe realizarse repetidas veces. Una alternativa muy extendida es el empleo de la composición isotópica de carbono (δC), ya que permite integrar, a partir de una muestra de material vegetal (hojas, semillas, madera), la EUA a lo largo del período en que se formó el tejido. El principio de esta técnica es que las plantas fijan preferentemente el Carbono 12 (C), frente al isótopo más pesado, el Carbono 13 (C). Ambos isótopos son estables (no decaen con el tiempo, como el Carbono 14), pero su proporción se modifica por procesos físicos y químicos, lo que llamamos fraccionamiento. En el caso que nos ocupa, el CO, más ligero y energético, difunde más fácilmente a través de los estomas que el CO, pero también es procesado con mayor afinidad por la encima fijadora del carbono, RubisCO. El fraccionamiento (o discriminación) en contra del CO durante la fijación del CO2 por RubisCO es unas 6 veces mayor que el debido a la difusión, con lo que la importancia relativa de estos dos procesos modifica la composición isotópica de los azúcares fijados por la planta. Esto hace que, en especies con metabolismo C3, la δC sea un reflejo de la relación entre asimilación y conductancia estomática, y por tanto de la EUA. Así, mediante el análisis de la δC es posible caracterizar la EUA en un gran número de genotipos, tanto en programas de mejora como en la caracterización genética de especies forestales. Dado que la EUA es un cociente entre dos variables, una mayor eficiencia puede asociarse a dos escenarios posibles, de consecuencias opuestas en términos de productividad.
En un primer escenario, el aumento de la EUA se debe a una disminución de la conductancia estomática, como estrategia para limitar las pérdidas de agua. Esta limitación afecta negativamente a la fotosíntesis, por lo que la mayor eficiencia tendrá como contrapartida un descenso del crecimiento y la producción. Este es el caso, por ejemplo, de los cereales de invierno (trigo, cebada), donde los genotipos más productivos siguen una estrategia “despilfarradora” y son menos eficientes. Incluso en condiciones de sequía moderada, estos genotipos presentan rendimientos superiores a los de las variedades más “ahorradoras”. Únicamente en los ambientes más extremos, donde el rendimiento viene condicionado por la supervivencia, se han observado mejores rendimientos con la estrategia conservadora. No es de extrañar, por tanto, que en los programas de mejora de cereal se aplique de forma más o menos rutinaria la δC como criterio de selección negativo, identificando los genotipos con menor EUA como aquellos con un mayor potencial productivo.
En un segundo escenario, la EUA se incrementa gracias a una mayor capacidad fotosintética. En este caso, es de esperar una asociación positiva entre productividad y eficiencia hídrica. A diferencia de lo observado en cereales, ésta podría ser la estrategia dominante entre las especies forestales de interés comercial. En un meta-análisis a escala global, encontramos que la variabilidad genética en δC (y por ende la EUA) se asocia positivamente con variables de crecimiento (altura, biomasa, diámetro). A diferencia de los cereales, originarios de zonas con alta irradiación solar y escasez periódica de agua, las especies forestales más productivas proceden en su mayoría de climas templados y boreales, donde la luz es tanto o más limitante que el agua. Bajo estas condiciones, la estrategia “ganadora” es aquella que permita optimizar la captación de luz. Por otro lado, en el contexto altamente competitivo del bosque, aumentar la fotosíntesis a nivel de hoja no es suficiente, y debe acompañarse de un crecimiento vigoroso, que permita competir por la luz. Esto podría haber reforzado la tendencia hacia una co-evolución positiva entre EUA y crecimiento. No obstante, en algunas especies adaptadas a ambientes más secos (pino carrasco, nogal, eucalipto) se ha observado una asociación negativa entre δC y crecimiento, probablemente como respuesta a una presión selectiva en favor de estrategias más conservadoras bajo condiciones de estrés.
Aunque los dos escenarios descritos pueden parecer contradictorios, hay razones para ser optimistas, ya que existe margen para desarrollar cultivos más sostenibles, aumentando la eficiencia hídrica sin perder productividad. Entre los caracteres fisiológicos más prometedores en este sentido se encuentra la limitación de la fotosíntesis asociada a la difusión interna del CO. Una vez atraviesa los estomas, el camino del CO hasta llegar al cloroplasto es relativamente independiente del flujo del agua. Por tanto, existen mecanismos para aumentar la difusión interna del CO (y con ello la fotosíntesis) sin que ello implique incrementar las pérdidas del agua. Una vez más, la mejora puede beneficiarse del conocimiento básico generado por la fisiología vegetal, que ha mostrado la enorme diversidad existente entre las especies silvestres.
Gabriel Sevillano Jiménez
SUEZ Agriculture S. L.
gabriel.sevillano@suez.com
Desde Marco Tulio Cicerón (106-43 a.C.) en su conocida frase “la agricultura es la profesión propia del sabio, la más adecuada al sencillo y la ocupación más digna para todo hombre libre”, hasta el Papa Francisco quien aseguró que “de verdad no hay humanidad sin cultivo de la tierra; no hay vida buena sin el alimento que esta produce para los hombres y mujeres de cada continente”, ambas figuras destacan la capital importancia de la agricultura.
Sin embargo, en la actualidad los agricultores se enfrentan a una serie de retos que condicionan el desempeño de sus labores.
¿A qué retos se enfrentan los agricultores?
Desde la elección del tipo de cultivo hasta su recolección, en el ciclo de producción agrícola existen muchas fases que requieren de la atención y el cuidado de un profesional entregado, capaz de resolver imprevistos de cualquier tipo, y que disponga de las herramientas tecnológicas e infraestructuras óptimas.
Los principales retos en estas fases son: mejorar la calidad de vida del agricultor, la gestión de los recursos, conseguir mayor eficiencia, obtener mayor rentabilidad a los cultivos y el cambio climático, entre otros.
La modernización de regadíos: la respuesta a los retos del agricultor
Durante las Jornadas Profesionales San Isidro 2018 celebradas por el Ayuntamiento de Épila (Zaragoza) tuve la oportunidad, en calidad de gerente de Agricultura en SUEZ Agriculture, de realizar una ponencia dirigida a Comunidades de Regantes con el título «Etapas de la modernización del regadío». Tanto los ponentes como los asistentes a la Jornada convenimos que “la modernización de regadíos es importante y merece la pena invertir en ella”.
Aumento de la calidad de vida del agricultor
Una modernización de regadíos exige que previamente se haya realizado una correcta concentración parcelaria. Mediante la concentración parcelaria se elimina la dispersión de pequeñas parcelas, repercutiendo directamente en un beneficio para el agricultor ya que puede agrupar y organizar de manera más eficiente las labores a realizar en sus cultivos, ahorrando en costes económicos.
La modernización de regadíos por lo tanto mejora la calidad de vida de los agricultores porque elimina la necesidad de trasladarse entre parcelas distantes. Además, al permitir automatizarse los procesos de riego el agricultor puede disponer de un valioso tiempo que antes hubiese necesitado para atender los sistemas de riego tradicionales.
Gestión de los recursos
El trabajo agrario requiere una gran cantidad de suministros para su correcto funcionamiento. No podemos pensar únicamente en la compra de materiales, también es necesario tener en cuenta todos los insumos que hay que aportar para obtener el resultado de una buena cosecha; agua, energía, fertilizantes, fitosanitatios, etc.
En situaciones de escasez de agua, como a la que nos tocó enfrentarnos la campaña de riego del año pasado, se hace mayor hincapié en la necesidad de optimización de los recursos y el uso más eficiente del binomio agua – energía.
A la vista del imparable crecimiento demográfico de la población mundial y considerando la realidad de que la superficie de tierra productiva es finita, estamos obligados como sociedad a producir más con menos recursos. Esto se evidencia cuando se emplean sistemas de riegos eficientes, como el goteo o la aspersión, mediante los cuales se consiguen obtener más kilos de alimentos utilizando los mismos recursos.
La modernización de regadíos permite una gestión mejorada del consumo de agua. A través de un uso mucho más localizado y mejor medido, el agricultor puede conocer al detalle cuánta agua necesita utilizar y distribuirla con mayor precisión.
Conseguir mayor eficiencia
Esta es una de las principales razones por las que la modernización de regadíos se plantea como una solución para los campos de cultivo.
Estudios internacionales (FAO) revelan que la pérdida de agua desde que sale del embalse hasta que llega a la finca es de entorno un 50 - 60 %, por lo que se hace fundamental una correcta gestión de riego, optimizar las infraestructuras y canalizaciones, tanto desde el embalse a la finca, como en la propia explotación para lograr una mayor eficiencia en el uso del agua.
Para producir una manzana con regadío a manta (inundación) se consumen 70 litros de agua, cantidad que baja a 17 litros por manzana cuando se apuesta por un regadío optimizado con riego por goteo y la aplicación de sensores y tecnología que, además, “aumenta las producciones y mejora su calidad”.
La modernización de regadíos permite una gestión del agua mucho más eficiente y, por tanto, unos cultivos más provechosos y productivos. Una importante ganancia para los agricultores.
Obtener mayor rentabilidad a los cultivos
Desde Fenacore (Federación Nacional de Comunidades de Regantes de España) se defiende que una hectárea de regadío produce seis veces más que una de secano y genera una renta cuatro veces superior. Además los ingresos son más altos debido a la mayor diversificación de producciones, ya que evita el riesgo de monocultivo de secano.
Por otro lado, la tecnología aplicada a los regadíos modernos permite ahorros en la finca, ya que solo se aporta el agua necesaria y en el momento en el que la planta más lo necesita.
La modernización de regadíos permite que el consumo de agua y demás insumos puedan ajustarse notablemente, reduciendo el gasto asociado, por lo que el agricultor puede obtener un mayor rendimiento económico de sus producciones.
Cambio climático: el agricultor, principal defensor del medio ambiente
La anterior Directora General de Desarrollo Rural y Política Forestal del Ministerio, Esperanza Orellana, comentaba que el uso de la tecnología y la modernización de regadíos son “imprescindibles” en un escenario como el actual de sequía, agudizado por el cambio climático, “en el que es necesario adaptarse a una mayor irregularidad en las precipitaciones”.
Desde el punto de vista más pragmático, el agricultor es el principal interesado en la defensa del medio ambiente; su sustento está ligado a la tierra que cultiva.
La figura del agricultor representa en la actualidad al mayor combatiente contra la despoblación del medio rural, ya que desempeñando sus labores genera actividad en los pueblos y garantiza su supervivencia. Al evitar el abandono de las tierras se realiza un mantenimiento preventivo frente a los temidos incendios. Además, la creciente presión de los distintos organismos internacionales fuerza un viraje a técnicas más sostenibles en los próximos años.
La modernización de regadíos permite adecuarse a las legislaciones climáticas impuestas por la Unión Europea.
Conclusión
En mi opinión, la situación actual del agricultor requiere de la tecnificación y profesionalización del sector, empleando sistemas de regadío más eficientes que permitan las sostenibilidad económica, social y medioambiental de la agricultura.
En este sentido, se organizan jornadas, congresos y demás encuentros entre las distintas comunidades de regantes, donde el tema principal de debate lo ocupa la modernización de regadíos, como ocurrió en la XX Jornada Informativa de Riegos del Alto Aragón.
Dicho esto, en SUEZ Agriculture acompañamos y asesoramos a los empresarios agrícolas en todo el proceso de modernización de regadíos, por lo que pueden contar con nosotros como aliados en la actualización de sus campos.