Inteligencia artificial para aumentar la productividad de los cítricos

Investigadores del Campus de Gandia de la Universitat Politècnica de València (UPV), expertos en el uso de indicadores económicos e inteligencia artificial, en colaboración con especialistas en eficiencia energética y agronómica en el uso del agua de riego de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), han publicado un estudio que evalúa la eficacia del riego mediante indicadores de rendimiento en sistemas de cultivo de cítricos en el este de España.

En el trabajo, “Efficiency with Performance Indicators: A Case Study of Citrus in the East of Spain” publicado en la revista Agronomy, “hemos determinado que se consigue una reducción clara del uso de agua y energía utilizando inteligencia artificial sobre los datos, lo que supone tener en estas técnicas a un nuevo aliado para los agricultores”, ha explicado Jaime Lloret, miembro del equipo de investigadores del Campus de Gandia en el proyecto Go-innoWater y director del Instituto de Investigación para la Gestión Integrada de Zonas Costeras (IGIC). Además, como ha destacado Lorena Parra, investigadora del IGIC y miembro del equipo, “el uso de estos indicadores ayudará a identificar las variedades y prácticas agronómicas con mejores rendimientos y mayor eficiencia hídrica”.

Escasez de agua y aumento de la demanda de alimentos, grandes desafíos globales

La degradación del medio ambiente y la escasez de agua, junto a la creciente demanda de alimentos atribuida al crecimiento continuo de la población mundial, se presentan como los principales desafíos a nivel global. En respuesta a estas tendencias, desde el sector agrícola se promueve la gestión sostenible de la tierra para garantizar la salud y la rentabilidad del medio ambiente. Como ha apuntado el profesor Bernat Roig, del Departamento de Economía y Ciencias Sociales de la UPV, corresponsable del proyecto, “uno de los principales objetivos de la agricultura sostenible es mejorar la eficiencia del uso de los recursos hídricos, una preocupación latente en la agricultura mediterránea, dada la escasez de agua”.

A las precipitaciones poco abundantes, características del clima mediterráneo, se une el efecto del cambio climático, haciendo más acusada esta tendencia que, según las previsiones de los expertos, reducirá la disponibilidad de agua para el riego en el futuro. “Esta previsión pone de manifiesto la necesidad de disponer de medios de control y evaluación de la gestión y el rendimiento del riego, para abordar la escasez de agua y, a su vez, aumentar la productividad de manera eficiente y sostenible”.

Go-innoWater

Go-innoWater, en marcha desde 2019, es una iniciativa de transferencia de innovación cofinanciada por el Fondo Europeo Agrario de Desarrollo Rural (FEADER) y el Gobierno de España, dentro del Programa Nacional de Desarrollo Rural (PNRD), en el que participan -además de la Universitat Politècnica de València y la Universidad Miguel Hernández de Elche- la Comunidad de Regantes Foia del Pou, Cooperatives Agro-alimentàries de la Comunitat Valenciana y Moval Agroingeniería S.L. Este proyecto, que tiene como finalidad aumentar la productividad de los cultivos a través de la mejora de la gestión del agua de riego y de la energía consumida, impulsa el desarrollo de un programa que mide la eficiencia del uso del agua y de la energía, “aplicando técnicas de evaluación comparativa para la mejora de la productividad, la rentabilidad y la sostenibilidad de las explotaciones frutales en regadío”.

Para ello, se han seleccionado cinco indicadores: el desempeño en el aporte de agua, relacionando el riego y la precipitación efectiva con las necesidades del cultivo: Relative Water Supply (RWS) y Relative Irrigation Supply (RIS); la eficiencia productiva, relacionando la cosecha global y de fruta de calidad óptima con el volumen de agua de riego: Overall Efficiency of the irrigated crop (WUEOverall) y Optimal Quality Efficiency of the irrigated crop (WUEQuality) y por último, la eficiencia económica, relacionando los ingresos del cultivo con el coste de agua de riego: Economic Efficiency of the irrigation (EE). Estos indicadores se han aplicado de forma preliminar a una base de datos reales de parcelas de cítricos, obtenidos de una comunidad de regantes y una cooperativa de agricultores del área estudiada, a lo largo de cinco años. Según Roig, corresponsable del estudio en el Campus de Gandia, “el objetivo de la evaluación comparativa es utilizar los indicadores para encontrar los huertos más eficientes y compartir las prácticas agrícolas de estos con el resto para mejorar la eficiencia a nivel comunitario”.

Inteligencia artificial para predecir la eficiencia productiva de un huerto de cítricos

El estudio publicado implementa un sistema de inteligencia artificial para predecir la eficiencia productiva de un huerto de cítricos en función del tamaño y el suministro de agua. “El uso de inteligencia artificial se combina con los indicadores para establecer recomendaciones sobre la gestión del riego para los agricultores”, ha indicado Jaime Lloret. Dichas recomendaciones permitirán un mejor uso del agua, ayudando a los agricultores a aumentar su productividad al mismo tiempo que se reducen los costes.

El objetivo final del proyecto Go-innoWater es el diseño de una herramienta de ayuda a la toma de decisiones sobre riego, para mejorar la gestión del agua y la energía en el regadío modernizado de explotaciones frutales. Según los investigadores, “los resultados son prometedores y pueden ayudar a los agricultores a identificar el riego más adecuado para sus huertos”. Por ello, como trabajo futuro, como han comentado Jaime Lloret y Lorena Parra, “planeamos realizar un análisis en profundidad de las diferencias en el rendimiento de los agricultores e identificar las mejores prácticas. Y evaluaremos los indicadores propuestos basándonos en las opiniones de distintos expertos en la materia”.

Publicados los primeros resultados, también se trabajará en la mejora del proceso de recogida, almacenamiento y compartición de datos relevantes de las parcelas, así como la aplicación de la metodología a las principales variedades de frutales de la zona. Esta fase será paralela a la discusión de los resultados con los agricultores, en un proceso de aprendizaje compartido mediante talleres participativos y actividades formativas, fundamentales para que este proyecto piloto sirva como referencia a otras comunidades de regantes que quieran mejorar la eficiencia en el uso de los recursos hídricos y conseguir una producción agraria más sostenible.

Go-innoWater es una iniciativa que ha sido seleccionada con una subvención para ejecución de proyectos de innovación de interés general por grupos operativos de la asociación europea para la innovación en materia de productividad y sostenibilidad agrícolas (AEI-AGRI), dentro de la convocatoria del año 2019 de la submedida 16.2 (por un importe máximo subvencionable de 301.504,39 €, siendo el 80 % cofinanciado por el Fondo Europeo Agrario de Desarrollo Rural (FEADER) y por la Administración General del Estado del Gobierno de España en un 20 %), dentro del Programa Nacional de Desarrollo Rural 2014-2020 (PNDR).