El agua es un recurso escaso, y su gestión una tarea imprescindible para la sostenibilidad del desarrollo económico y social. El riego es el principal consumidor de agua dulce del planeta y su expansión ha permitido el desarrollo de sociedades en las regiones áridas y semiáridas. La rápida expansión del riego, unida al incremento de la demanda de agua por otros sectores de la sociedad y las proyecciones relacionadas con el cambio climático, están acentuando la necesidad de optimizar el uso del agua en general, y en agricultura de regadío en particular. Esto nos conduce a la necesidad de un cambio en el paradigma de la gestión del agua en la agricultura, pasando del modelo tradicional que buscaba maximizar la producción por unidad de superficie a un nuevo modelo que busca maximizar la producción por unidad de agua consumida. En este sentido, se ha desarrollado el término productividad del agua, que se define como la relación entre la producción y la cantidad de agua utilizada. El desarrollo de los sistemas de riego localizados produjo un aumento considerable de la eficiencia en el uso de agua de riego al minimizar las pérdidas por evaporación directa desde el suelo. Actualmente, el desarrollo de los conceptos “de precisión” (agricultura de precisión, riego de precisión, etc) está llevando a la agricultura a un nuevo escalón en la optimización del riego.
Plantación de pistachero durante el riego.
Para el correcto desarrollo de estos indicadores, se debe aplicar un enfoque multidisciplinar. Por un lado, es necesario desarrollar los aspectos técnicos de la captación de la señal (desarrollo de cámaras, métodos de calibración geométrica, radiométrica, espectral), así como el desarrollo de soluciones que permitan la adquisición aérea de las imágenes (implementación en drones, avionetas, etc). Por otro lado, es fundamental desarrollar los aspectos científicos relacionados tanto con la definición de indicadores robustos derivados de la información espectral, como con su interpretación y su relación con las necesidades hídricas de los cultivos. La información adquirida a partir de cámaras térmicas nos permite conocer el estado hídrico de los cultivos con gran precisión. Esto es debido a que la pérdida de agua a través de los estomas (transpiración) es el principal mecanismo de disipación del exceso de energía procedente de la radiación solar. Como respuesta a una falta de agua, las plantas cierran sus estomas para disminuir las pérdidas de agua, lo que provoca un incremento de su temperatura. Este incremento de temperatura es proporcional al estrés hídrico y su medida nos permite cuantificar las necesidades de agua de riego. Por esta razón, las imágenes térmicas obtenidas mediante plataformas aéreas permiten registrar la temperatura de cada planta o árbol y derivar sus necesidades de riego. Esto es posible siempre y cuando la resolución de la imagen permita discernir la vegetación y el suelo de forma individualizada, ya que la temperatura del suelo es muy superior a la temperatura de la vegetación.
El ambiente debe tenerse en cuenta para poder interpretar correctamente los datos de la temperatura de vegetación, en particular, la temperatura ambiente y la humedad relativa del aire. Ambos parámetros tienen mucha influencia sobre la propia temperatura de la cubierta y por lo tanto sobre las necesidades de transpiración. Para ello, se han desarrollado indicadores como el Crop Water Stress Index (CWSI) que normalizan la temperatura de la vegetación por el ambiente que la rodea y permiten cuantificar el grado de estrés que sufre el cultivo. Otros indicadores derivados de la información espectral, como la fluorescencia clorofílica, permiten obtener información precisa no sólo sobre el estado hídrico, sino de procesos más complejos, como la tasa fotosintética, lo que permite un conocimiento global del estado del cultivo y su capacidad productiva.
El desarrollo de tecnología avanzada para gestionar el aporte de agua de forma precisa (por ejemplo, en sistemas de pivots a velocidad variable en función de las necesidades hídricas) en combinación con sistemas inteligentes de apoyo a la toma de decisiones basados en la teledetección de alta resolución espacial, permiten aumentar la productividad del agua desde el enfoque de la agricultura de precisión.
Interpretación de una imagen térmica adquirida sobre una parcela de pistachero. A: Imagen térmica de muy alta resolución, B: mapa de CWSI, C: identificación de parcelas sometidas a un mayor estrés hídrico.
