Descripción detallada

Descripción del proyecto y contribución al logro de los objetivos de la AEI.

Descripción del proyecto

El desarrollo de la presente propuesta, pretende desarrollar una serie de herramientas mediante diferentes tecnologías para riego localizado, que permita minimizar el gasto de agua en los cultivos hortícolas bajo invernadero. El potencial innovador del proyecto para generar valor añadido respecto a la práctica habitual, se muestra en los siguientes puntos:

• Se propone implementar en los sistemas hortícolas bajo invernadero actuales, diferentes estrategias de riego por goteo que van a mejorar sustancialmente la gestión del agua, mediante herramientas que consigan aumentar el coeficiente de uniformidad del riego por encima del 90% y poder reducir los consumos de agua según la técnica propuesta, desde un 20% (riego subterráneo y riegos de alta frecuencia y baja dosis) hasta un 50% (riego con recirculación de drenajes), lo que va a suponer una mejora de los procesos tradicionales.
• Presenta innovación en la cadena agroalimentaria por la identificación de parámetros organolépticos que son de interés para el consumidor y que durante este proyecto se estudiará el efecto de los mismos según la gestión del riego. De tal manera, que a la vez de optimizar la gestión del agua, se pueda conseguir mejorar el sabor en los productos con una buena estrategia de riego.

• La viabilidad innovadora del proyecto desde el punto de vista técnico, económico y ambiental, radica en los siguientes aspectos: A) Desde el punto de vista técnico, las herramientas que se quieren implantar en los sistemas hortícolas bajo invernadero en el sureste español, han demostrado su eficiencia en otros lugares del mundo como Holanda. B) Desde el punto de vista económico, la  viabilidad estará relacionada con la cantidad de agua y fertilizantes que permita ahorrar el sistema. Como se ha comentado, en otros países sin problemas de recursos hídricos, como Holanda, se está usando con éxito por los ahorros en fertilizantes y mejor control del cultivo. C) La viabilidad ambiental, queda contrasta por ser el objetivo principal de este proyecto, que no es otro, que reducir los consumos de agua y minimizar los lixiviados agrícolas.
• Este grupo operativo va a tener un impacto directo en la productividad y sostenibilidad de los usuarios finales, por estar guiado hacía la mejora de la eficiencia del riego y a unos mejores protocolos de gestión del mismo, cuando regar y cuánto regar, que se traducirá en última instancia, en una mayor producción.

La eficiencia en el uso de los recursos naturales y la disminución de impactos ambientales esperados por la puesta en práctica del proyecto, radica en la mejora sustancial de la gestión del agua, a través de dos líneas principales de acción:

• Uso de técnicas hidráulicas que mejorarán la eficiencia y consumos de agua (riego subterráneo, riego con recirculación de drenajes y riegos con alta frecuencia y baja dosis).
• Desarrollo de protocolos de toma de decisiones para la orden de riego.

Por último, este proyecto se va a validar en invernaderos comerciales de la Sierra de Castell de Ferro, perteneciente a la Red Natura 2000.

En la actualidad el riego localizado es la herramienta más utilizada para mantener y manejar el agua en zonas áridas y con escasez de recursos hídricos, ya que permite suministrar un volumen pequeño de agua en la proximidad de las raíces, dejando sin humedecer más del 70% de la superficie de suelo restante, pero siendo suficiente para poder criar una planta en el bulbo húmedo que se forma en el medio de cultivo.

Con esta técnica se estiman ahorros de agua del 50% (frente al tradicional riego por gravedad), además de ser el sistema de riego más eficiente, conduciendo el agua por medio de tuberías y aplicándola muy cerca de la planta. Con estas prácticas, se pueden eliminar pérdidas por infiltración y evaporación, lo cual supone un gran ahorro de agua. Al ser poco el volumen de suelo mojado, la capacidad de almacenamiento es baja y por tanto obliga a aplicar pequeñas dosis de riego con una cierta frecuencia. No obstante, este tipo de riego no está exento de desventajas, siendo algunas de ellas las que se esquematizan a continuación:

• Humedecimiento del medio de cultivo mediante la formación de un bulbo húmedo, que en suelos arenosos, éste es más profundo que ancho, produciéndose percolación fuera del alcance de las raíces, lo que supone una pérdida de agua, eficiencia e impacto ambiental.
• En sacos de cultivo sin suelo se observa que, debido a la fuerte componente vertical que tiene el agua en la percolación, con las dosis de riego normalmente efectuadas, se produce enseguida el drenaje, no llegando nunca a humedecer los extremos de los sacos, acumulándose las sales en esa zona y haciéndola inviable para el crecimiento radicular.
• Acumulación de las sales en el perímetro del bulbo húmedo formado por el riego localizado.
• Con los caudales de los emisores estándares, que están entre los 2 y 8 L/h, cuando se riega en suelos pesados, se llega a inundar todos los poros del medio, lo que provoca situaciones de anoxia radicular temporales.

Hoy en día, se está trabajando en solventar los problemas del riego localizado, así en este proyecto, se plantean algunas de las líneas de desarrollo que se están empleando a escala mundial, de las cuales se han seleccionado las siguientes técnicas:

• Riegos subterráneos.
• Riegos con recirculación de drenajes.
• Riegos con caudales cada vez más bajos y de alta frecuencia.

El objetivo de dotar a las explotaciones agrícolas, y más concretamente a la horticultura protegida bajo invernadero del sureste español, de las técnicas que se proponen, es poder mejorar la eficiencia hídrica (> 90%), evitar la contaminación de los recursos naturales (acuíferos y aguas superficiales) de los lixiviados agrícolas y dotar de las herramientas necesarias para adaptarse a la nueva revolución verde, basada en la agricultura de precisión. Este tipo de manejo podría suponer una mejora de la eficiencia de consumos de agua y fertilizantes, además de un incremento de la productividad de los cultivos hortícolas.

La idea de incorporar sistemas de riego subterráneo radica en la reducción de pérdidas de agua por evaporación por no estar expuesto al aire, además reduce la aparición de malas hierbas, con los beneficios ambientales que supone la disminución de herbicidas, y es compatible con el uso de aguas depuradas por evitar los malos olores.

La técnica de recircular los drenajes agrícolas, supone la mejor herramienta para eliminar la eutrofización de los lixiviados agrícolas en las fuentes de agua natural. Supone un ahorro en consumos de agua y de fertilizantes, al volver a incorporarlos en cada riego. Esta técnica debe ir acompañada de un alto nivel de cualificación agronómica para el control de las mezclas de agua nueva con el drenaje recirculado, además de diversas tecnologías basadas en la monitorización de las características físico-químicas del agua. Implementar el uso de la recirculación de drenajes va a suponer adelantarse a futuras leyes medioambientales de control de contaminación de acuíferos y de vertidos de nitratos.

Aplicar dosis de riego bajas y de alta frecuencia, con tiempos de aplicación de uno y dos minutos, va a conseguir que el agua se mueva en el suelo o sustrato, con una componente de movimiento capilar mucho mayor que con los riegos tradicionales, donde prima la componente gravitacional; lo que a priori, puede traducirse en menos pérdida por percolación, un bulbo de humedad mayor y un control del riego casi constante.

Este proyecto será abordado en un primer lugar con la identificación de los elementos y accesorios que pueden ser de utilidad para llevar a cabo el diseño de las tres técnicas de riego eficiente propuestas, para después pasar a una fase de implementación en campo, con el montaje de los sistemas en invernaderos comerciales, donde se podrá realizar el estudio y toma de datos de las ventajas y mejoras que supone cada sistema sobre los actuales. Así mismo, se realizará un seguimiento de las características organolépticas de los frutos recolectados utilizando cada sistema de riego para estudiar, por un lado, el posible impacto de estas nuevas técnicas en dichos atributos, y por otro, intentar a través de la gestión del riego mejorar estas características que serán las percibidas por el consumidor. Por último, el proyecto pasará por una etapa de divulgación y diseminación de los resultados obtenidos con idea de llegar a los agricultores y técnicos de campo y conseguir la puesta en marcha de estos sistemas.

La innovación aquí presentada supondrá un avance en los sistemas de riego localizado y será un paso más hacia la búsqueda de una agricultura eficiente, consciente del impacto que tiene esta actividad sobre los recursos del planeta.

Contribución al logro de los objetivos de la AEI

El objetivo principal del proyecto es establecer estrategias de riego que minimicen el gasto de agua en los cultivos hortícolas bajo invernadero. Eurocastell quiere ofrecer a sus asociados herramientas que les permitan hacer un uso más eficiente del agua, puesto que ha detectado entre los mismos que existe un uso inapropiado del agua de riego, con un exceso de aguas de lixiviación y bajas eficiencias hídricas. Como consecuencia, se pretende evaluar estrategias de riego que optimicen dicha eficiencia, ya que al problema medioambiental que suponen las aguas de lixiviación se une la disponibilidad de agua, que es cada vez más escasa.

Con el fin de garantizar una utilización de nuestros recursos de una manera más inteligente y sostenible se introduce dentro de la Estrategia de la UE de fomentar la Economía Circular, por acuerdo de la Comisión de 2 de Diciembre de 2015 una economía circular, el valor de los productos y materiales se mantiene durante el mayor tiempo posible; los residuos y el uso de recursos se reducen al mínimo, y los recursos se conservan dentro de la economía cuando un producto ha llegado al final de su vida útil, con el fin de volverlos a utilizar repetidamente y seguir creando valor. Dentro de este marco de trabajo, la actividad principal del Proyecto contempla la reducción y recuperación de los recursos de agua para la agricultura y en menor medida de fertilizantes y plaguicidas, mediante las siguientes acciones:

• A través de técnicas de recirculación de los drenajes, se conseguirá recuperar y dar valor a los lixiviados agrícolas que en la actualidad son un gran problema medioambiental.
• El uso de riego subterráneo permitirá reducir los consumos de agua en el cultivo por su mayor eficiencia en la dotación hídrica, además de ser ideal para el uso de aguas regeneradas o depuradas.
• La aplicación de riegos precisos de baja dosis y alta frecuencia conseguirá mejorar el rendimiento del agua en relación a la producción obtenida.

A nivel Estatal, la presente propuesta hace que nuestro Grupo Operativo esté claramente recogida en el Programa nacional de Innovación e Investigación Agroalimentaria y Forestal, dentro de los siguientes Ámbitos temáticos:

• Promover un sector agrícola que utilice eficientemente los recursos, sea económicamente viable, productivo y competitivo, que tenga un escaso nivel de emisiones, sea respetuoso con el clima y resistente a los cambios climáticos, que trabaje hacia sistemas de producción ecológica y en armonía con los recursos naturales esenciales de los que dependen la agricultura y la silvicultura. Este objetivo se alcanza con la incorporación de las tres técnicas comentadas (recirculación de los drenajes, riego subterráneo y riegos con dosis bajas con alta frecuencia) que buscan reducir el consumo de agua incluyendo la gestión de fertilizantes y plaguicidas, y minimizar el impacto ambiental de los lixiviados agrícolas.
• Mejorar los procesos encaminados a la protección del medio ambiente, la adaptación al cambio climático o su mitigación. Se pretende conseguir a través de la mejora de la eficacia en el uso del agua y la implementación de técnicas que permitan conseguir mejor rendimiento entre la producción y la cantidad de agua que se consume, es decir, disminuir la huella hídrica.

Crear valor añadido a través de una relación más estrecha entre investigación y prácticas agrícolas y forestales, y fomentando un mayor uso del conocimiento disponible. Con el desarrollo de este proyecto, el diseño de protocolos de decisiones de riego, desarrollados por los investigadores del IFAPA, pondrán en valor la implementación y acercamiento del mundo científico a las producciones agrícolas comerciales.