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A precise irrigation monitoring system to provide an accurate measurement of water status in crops

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Un sensor innovador mide la sed de los árboles frutales al instante

La mayoría de los agricultores se preocupan por si sus plantas tienen suficiente agua. Sin embargo, un nuevo sistema de sensores acaba con las conjeturas.

Economía digital
Alimentos y recursos naturales

Los cultivos de regadío requieren un suministro de agua acorde con las cambiantes necesidades de las plantas. Un riego inadecuado, aunque sea por poco tiempo, puede disminuir el rendimiento de los cultivos en hasta un 40 %. Lo ideal sería que los agricultores proporcionaran la cantidad exacta de agua que necesitan las plantas en el momento preciso en que la necesitan, pero, en la práctica, es difícil conseguirlo. Por ello, muchos agricultores tienden a regar en exceso para ir sobre seguro. La cuantía varía en función de la región y el cultivo, pero es común un exceso de riego del 20-50 %. El riego excesivo causa numerosos problemas medioambientales, además de gastos adicionales innecesarios para los agricultores. Adaptar el suministro de agua a las necesidades de las plantas aumentaría el rendimiento y ahorraría dinero. Con este objetivo, el proyecto financiado con fondos europeos StemSense desarrolló un sensor que mide cuánta agua necesitan los árboles frutales y las vides. El proyecto actual es una continuación de un proyecto anterior del mismo nombre, también financiado con fondos europeos, que estudió la viabilidad del dispositivo y validó su producción. El nuevo proyecto miniaturizó el sensor, ultimó el «software» y los procesos industriales y probó la tecnología en el mercado.

El potencial hídrico del tallo

El principio fisiológico del potencial hídrico del tallo es fundamental para el funcionamiento del sensor. «Es una medición directa de la fuerza de tensión del agua en los tejidos del xilema de la planta, su canal de transporte hacia arriba —explica Anat Halgoa Solomon, coordinadora del proyecto—. Expresado de forma simple, el potencial hídrico del tallo describe la energía que la planta necesita para extraer agua desde el suelo hasta la hoja». Cuanta menos energía utiliza la planta para obtener agua, más hay disponible para el desarrollo del fruto. Convencionalmente, el potencial hídrico del tallo se mide mediante un dispositivo manual denominado bomba de presión, o cámara de presión. Este método tiene dos desventajas principales (solo mide el potencial hídrico del tallo durante una corta ventana de tiempo cada día y requiere a un técnico formado en su uso), por lo que es limitado e incómodo. A pesar de todo, el potencial hídrico del tallo es el mejor indicador de las necesidades de agua de la planta en tiempo real.

Una manera nueva y práctica de medir el potencial hídrico del tallo

Para superar los problemas, el equipo de StemSense desarrolló InTree, un sistema único y automático de monitorización del potencial hídrico del tallo. «Insertamos un innovador sensor en miniatura en el tronco de un árbol, conectado directamente al tejido vascular de la planta —añade Halgoa Solomon—. El sensor incluye un osmómetro: un volumen muy pequeño de un fluido concentrado sellado con una membrana semipermeable. Una vez se adhiere el sensor a los tejidos de la planta, el agua pasa por ósmosis de los tejidos a la unidad». Monitorizar la presión de la unidad proporciona una indicación continua del potencial hídrico de los tejidos. El equipo de StemSense fue el primero en lograr esta monitorización directa. Los agricultores pagan una suscripción para emplear esta tecnología innovadora. Los agrónomos de la empresa consultan a los agricultores sobre sus objetivos, determinan la ubicación óptima de los sensores en un campo (normalmente uno por cada una o dos hectáreas) y, por último, instalan los sensores en plantas individuales. El sofisticado sistema en línea del proyecto combina datos continuos del potencial hídrico del tallo con parámetros medioambientales para determinar el estado hídrico de las plantas y ajustar el riego en consonancia. Tras el éxito del lanzamiento del producto en 2020, se ha fidelizado al 100 % de los clientes y la empresa ha establecido a más de 15 distribuidores internacionales. El proyecto se dirigirá a los mercados mundiales de los viñedos y los frutales. StemSense permite a los agricultores utilizar menos agua para conseguir un producto mejor, y esto ahorra costes y aumenta los beneficios a la vez que amplía el limitado suministro de agua del mundo.

Palabras clave

StemSense, agua, sensor, monitorización, potencial hídrico del tallo, riego, InTree, frutal, viñedo

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