Fundaci贸n Descubre
Un grupo de investigaci贸n del Departamento de Agronom铆a de la Universidad de C贸rdoba y del Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC) ha desarrollado AquaCrop-IoT, una plataforma que el agricultor puede consultar en cualquier dispositivo m贸vil para saber cu谩nta agua necesita su cultivo a diario, seg煤n la evoluci贸n de la cosecha. Para ello, combina im谩genes sobre el terreno de la plantaci贸n, datos meteorol贸gicos y modelos matem谩ticos para ajustar las necesidades h铆dricas en tiempo real. Probada en una finca de trigo en la campi帽a cordobesa, la herramienta redujo en torno a un 32 % el volumen de agua recomendado, sin afectar al rendimiento.
El trabajo ‘AquaCrop-IoT: A smart irrigation platform integrating real-time images and weather forecasting’, publicado en la revista Computers and Electronics in Agriculture, se basa en el concepto de gemelo digital, una r茅plica virtual que reproduce el estado real de la parcela y, en base a ello, ayuda a tomar decisiones de riego m谩s eficientes. Es decir, funciona como una copia digital que muestra al agricultor c贸mo evoluciona el cultivo, cu谩nta agua consume y qu茅 efectos tendr铆a regar m谩s o menos en los pr贸ximos d铆as.
Los cient铆ficos colocaron c谩maras convencionales para tomar im谩genes diarias del terreno.
El punto de partida es AquaCrop, un modelo de simulaci贸n desarrollado por la Organizaci贸n de las Naciones Unidas para la Alimentaci贸n y la Agricultura (FAO) para estimar c贸mo responden los cultivos al agua disponible. Se trata de una referencia internacional para planificar estrategias de riego, pero no est谩 pensada para reaccionar en tiempo real a lo que ocurre en el campo.
AquaCrop-IoT automatiza y ampl铆a ese modelo, integr谩ndolo con sensores y c谩maras para ajustar los c谩lculos cada d铆a seg煤n la evoluci贸n del cultivo. “AquaCrop es una simplificaci贸n, no reproduce todos los procesos reales, como plagas o enfermedades. Gracias a nuestra conexi贸n con sensores, la realidad del cultivo corrige el modelo”, explica a la Fundaci贸n Descubre la investigadora del IAS-CSIC Margarita Garc铆a-Vila, una de las autoras del estudio.
Una finca con gemelo digital
En la pr谩ctica, una c谩mara convencional toma una imagen diaria del terreno y calcula autom谩ticamente la cubierta vegetal -la superficie de suelo que queda bajo las hojas del cultivo-, indicador del crecimiento y la transpiraci贸n de las plantas. Si el dispositivo detecta que el desarrollo se ha ralentizado, por estr茅s, plagas o d茅ficit nutricional, la plataforma corrige el modelo y ajusta sus recomendaciones para evitar riegos innecesarios.
Adem谩s, los expertos integraron una estaci贸n meteorol贸gica equipada con doce sensores que miden par谩metros como la radiaci贸n solar, temperatura, humedad, precipitaci贸n, velocidad y direcci贸n del viento. Todos esos datos, junto con hist贸ricos y pron贸sticos de la Agencia Estatal de Meteorolog铆a (AEMET), alimentan el modelo AquaCrop y dan forma al gemelo digital de la parcela, que genera recomendaciones ajustadas a las condiciones reales.
Los dispositivos instalados en el campo son sencillos y de bajo coste.
Para evitar problemas de conectividad, la herramienta emplea la computaci贸n en el borde (edge computing), una tecnolog铆a que procesa los datos directamente en la finca, sin depender de conexi贸n continua a internet. De ah铆 vuelca toda la informaci贸n en una aplicaci贸n web intuitiva, accesible desde cualquier dispositivo con navegador, para visualizar im谩genes, gr谩ficos y previsiones personalizadas. “Los agricultores consultan las predicciones clim谩ticas porque aportan informaci贸n 煤til para gestionar su finca. Nuestra plataforma le suma una simulaci贸n de la evoluci贸n, si tendr谩 problemas de estr茅s o el riego recomendado, reduciendo la cantidad de agua y energ铆a empleados”, matiza el investigador de la UCO Francisco Puig, coautor del estudio.
En el ensayo realizado en un cultivo de trigo duro sembrado en enero de 2023 en una explotaci贸n privada de C贸rdoba, durante un a帽o especialmente seco, AquaCrop-IoT corrigi贸 la predicci贸n del modelo, al detectar que la emergencia se hab铆a retrasado respecto a lo previsto. Con esa informaci贸n se ajust贸 el calendario de riego y redujo el volumen de litros aplicados, sin afectar al desarrollo de la campa帽a. As铆, mientras la simulaci贸n de AquaCrop habr铆a recomendado cuatro riegos con un total de 64,8 mil铆metros, la versi贸n cordobesa propuso tres y 44,1 mm, es decir, un ahorro del 32 % de agua.
Una herramienta adaptable y de bajo coste
Aunque se prob贸 con trigo, los cient铆ficos subrayan que la plataforma podr铆a aplicarse a otros cultivos, especialmente herb谩ceos, como ma铆z u hortalizas. Adem谩s, con un bajo coste. “Los dispositivos empleados supusieron unos 150 euros por c谩mara y menos de 200 euros por servidor, lo que facilitar铆a su instalaci贸n en explotaciones medianas”, exponen los investigadores.
Los sensores miden la radiaci贸n solar, temperatura, precipitaci贸n o direcci贸n del viento.
El sistema est谩 abierto a incorporar nuevas fuentes de datos, como sensores de humedad o im谩genes obtenidas por drones. Incluso trabajan ya para integrar la herramienta con aplicaciones m贸viles, de forma que el agricultor tome una foto desde su tel茅fono, sin necesidad de instalar c谩maras en la finca, y autom谩ticamente calibrarlo con el crecimiento del cultivo en ese momento.
En definitiva, recopilar toda la informaci贸n posible. “La revoluci贸n tecnol贸gica ha llegado tambi茅n al campo. Existen sensores que generan muchos datos, pero se env铆an a plataformas sin interacci贸n. Los nuestros se integran en una herramienta 煤til e intuitiva para facilitar la toma de decisiones”, se帽ala el investigador de la UCO Juan Antonio Rodr铆guez-D铆az, coautor del estudio.
El proyecto ha contado con financiaci贸n el proyecto Qualifica de la Consejer铆a de Universidad, Investigaci贸n e Innovaci贸n de la Junta de Andaluc铆a y de la Unidad de Excelencia Mar铆a de Maeztu de la UCO, acreditada por el Ministerio de Ciencia, Innovaci贸n y Universidades.
Reportaje: Un doble para el campo: as铆 funciona el gemelo digital que aconseja cu谩ndo regar
Referencias
Francisco Puig, Margarita Garc铆a-Vila, MA Soriano, Juan Antonio Rodr铆guez-D铆az. ‘AquaCrop-IoT: A smart irrigation platform integrating real-time images and weather forecasting’. Computers and Electronics in Agriculture, 2025
M谩s informaci贸n:
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