En pleno contexto de sequía y de costes energéticos al alza, cada gota cuenta. En Andalucía, un grupo de investigadores ha desarrollado AquaCrop-IoT, una plataforma digital pensada para que el agricultor sepa cuánta agua necesita su cultivo cada día y pueda consultarlo cómodamente en el móvil o en cualquier dispositivo con navegador.
La herramienta nace como una apuesta de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, que financia un proyecto liderado por la Universidad de Córdoba (UCO) y el Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC). Gracias a la combinación de imágenes de la propia finca, datos meteorológicos y modelos de simulación, la plataforma ajusta en tiempo real las recomendaciones de riego y, según los primeros ensayos, permite ahorrar alrededor de un 32% de agua sin perjudicar la cosecha.
Un sistema para decidir el riego día a día desde el móvil
AquaCrop-IoT se ha concebido como una herramienta práctica para el día a día del agricultor, lejos de soluciones demasiado complejas o difíciles de interpretar. El usuario entra en una aplicación web y encuentra recomendaciones de riego actualizadas, basadas en lo que está ocurriendo realmente en la parcela y no solo en estimaciones genéricas.
El proyecto está firmado por un equipo del Departamento de Agronomía de la UCO y del IAS-CSIC, que ha presentado sus resultados en la revista científica Computers and Electronics in Agriculture, bajo el título AquaCrop-IoT: A smart irrigation platform integrating real-time images and weather forecasting. En ese trabajo se describe cómo una solución relativamente asequible puede traducir grandes volúmenes de datos en órdenes de riego concretas y fáciles de entender.
La plataforma está pensada para consultarse desde cualquier lugar con conexión, de forma que el responsable de la explotación puede revisar imágenes, gráficos y previsiones personalizadas sin necesidad de desplazarse constantemente a la finca. El objetivo es reducir la dependencia de la intuición y disponer de una base objetiva para decidir si conviene regar hoy, esperar o modificar el calendario previsto.
Para la administración andaluza, esta línea de trabajo encaja con la apuesta por una agricultura más eficiente en el uso de recursos hídricos y energéticos, especialmente en cultivos extensivos de la región donde el riego supone una parte importante de los costes de producción.
Del modelo AquaCrop al gemelo digital de la parcela
El corazón de AquaCrop-IoT está en el concepto de gemelo digital, una réplica virtual que refleja el estado de la parcela y permite simular distintos escenarios de manejo del riego. Esta representación se actualiza constantemente con datos reales del cultivo y de la atmósfera.
El punto de partida es AquaCrop, el modelo desarrollado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) para estimar cómo responden diversos cultivos al agua disponible. Se trata de una referencia internacional muy utilizada para planificar estrategias de riego, pero el propio equipo reconoce que no está diseñada para reaccionar con la rapidez que exige lo que ocurre cada día en el campo.
Ahí es donde entra la versión cordobesa: AquaCrop-IoT automatiza y amplía el modelo original, conectándolo con una red de sensores y cámaras que van corrigiendo sus cálculos de forma continua. De esta manera, el gemelo digital no se queda en una proyección teórica, sino que se nutre de lo que realmente está pasando en la plantación.
Tal y como explica la investigadora del IAS-CSIC Margarita García-Vila, autora del estudio, AquaCrop por sí solo es una representación simplificada que no contempla todos los factores posibles, como la aparición de plagas o determinadas enfermedades. Gracias a la integración con dispositivos sobre el terreno, la realidad del cultivo “corrige” al modelo cuando detecta desviaciones entre lo previsto y lo observado.
Este enfoque permite al agricultor visualizar de forma accesible cómo evoluciona la cubierta vegetal, cuál es el consumo de agua y qué pasaría si aumenta o reduce el riego en los próximos días. No se trata solo de ver el estado actual, sino de anticipar consecuencias y ajustar la estrategia.
Imágenes diarias, sensores y ajustes automáticos del riego
Para alimentar el gemelo digital con información fresca, AquaCrop-IoT recurre a una combinación de imágenes diarias y mediciones de campo. Una cámara convencional, instalada en la finca, toma cada día una fotografía de la superficie cultivada y el sistema analiza automáticamente esa imagen.
A partir de esa fotografía, la plataforma calcula la cubierta vegetal, es decir, la fracción de suelo que queda tapada por las hojas del cultivo. Este parámetro funciona como un indicador claro del crecimiento y de la transpiración de las plantas. Si la cubierta no aumenta como estaba previsto, es una señal de que algo está frenando el desarrollo.
Cuando el sistema detecta que el cultivo no avanza al ritmo esperado —ya sea por estrés hídrico, plagas o carencias nutricionales—, ajusta automáticamente las recomendaciones de riego. En muchos casos, si el crecimiento se ha ralentizado, aplicar más agua no mejora la situación; al contrario, puede suponer un gasto innecesario de agua y energía.
La integración de sensores permite, además, seguir con detalle el comportamiento del cultivo sin que el agricultor tenga que procesar manualmente todos esos datos. La plataforma se encarga de traducir esa información en órdenes concretas: cuántos milímetros de agua aplicar y en qué momento.
El resultado es que las decisiones de riego dejan de basarse únicamente en la experiencia acumulada o en aproximaciones generales, y pasan a apoyarse en evidencias objetivas tomadas en esa parcela y en esa campaña, con capacidad para reaccionar a imprevistos.
Meteorología, Aemet y computación en el borde para sortear la mala cobertura
Además del trabajo de las cámaras, AquaCrop-IoT se apoya en una estación meteorológica equipada con una docena de sensores. Estos dispositivos registran parámetros clave como la radiación solar, la temperatura del aire, la humedad relativa, las precipitaciones y la velocidad y dirección del viento.
Esta información local se complementa con datos históricos y previsiones de la Agencia Estatal de Meteorología (Aemet), lo que permite enriquecer el gemelo digital con series largas y escenarios futuros probables. La combinación de lo que está ocurriendo hoy en la parcela con lo que se espera para los próximos días ayuda a definir una dosis de riego más ajustada.
En palabras del investigador de la UCO Francisco Puig, coautor del estudio, muchos agricultores ya consultan habitualmente las predicciones del tiempo porque son útiles para gestionar la explotación. Lo que propone AquaCrop-IoT es ir un paso más allá: a esas previsiones se suma una simulación de la evolución del cultivo, de los posibles episodios de estrés y del riego recomendado para minimizar el consumo de agua y energía.
Una de las cuestiones que el equipo ha tenido en cuenta es la limitación de la conectividad en zonas rurales. Para evitar depender de una conexión continua a internet, la plataforma utiliza computación en el borde (edge computing), de modo que el procesamiento de los datos se realiza en la propia finca, en un pequeño servidor local.
Posteriormente, toda esa información se vuelca en una aplicación web con una interfaz pensada para ser intuitiva, desde la que se pueden consultar las imágenes diarias, los gráficos de evolución y las recomendaciones de riego personalizadas. La idea es que la tecnología no sea una barrera, sino una ayuda real en la toma de decisiones.
Ensayo en trigo duro en Córdoba: menos riegos y un 32% de agua ahorrada
La plataforma ha sido probada en condiciones reales en una explotación privada de trigo duro en la campiña cordobesa, durante una campaña especialmente seca. El cultivo se sembró en enero de 2023 y se siguió todo su ciclo para comparar los resultados del modelo clásico AquaCrop con los de AquaCrop-IoT.
En este ensayo, el gemelo digital detectó que la emergencia del cultivo se había retrasado respecto a lo previsto por el modelo inicial. Ese desajuste llevó a recalibrar el calendario de riego y a adaptar la cantidad de agua aplicada a la situación real de la plantación.
Si se hubiera seguido únicamente la simulación estándar de AquaCrop, se habrían programado cuatro riegos con un total de 64,8 milímetros de agua. Sin embargo, tras incorporar la información procedente de las imágenes y de los sensores, AquaCrop-IoT recomendó tres riegos y 44,1 milímetros, lo que se traduce en un ahorro cercano al 32% del volumen de agua.
Lo relevante es que esta reducción no supuso pérdidas de rendimiento en la cosecha de trigo. En un escenario de escasez de recursos hídricos y de presión sobre los costes energéticos asociados al riego, ese margen puede marcar la diferencia en la rentabilidad de muchas explotaciones cerealistas.
A este ahorro de agua se suma una disminución del consumo energético, al reducir tanto el número de riegos como la cantidad de agua bombeada. El impacto combina, por tanto, beneficios económicos para el agricultor y una gestión más sostenible del recurso.
Bajo coste, potencial para otros cultivos y nuevos desarrollos en marcha
Aunque la primera validación se ha hecho en trigo, los investigadores subrayan que AquaCrop-IoT puede adaptarse a otros cultivos herbáceos, como maíz u hortalizas, donde el riego es igualmente decisivo. La flexibilidad del modelo y de la infraestructura permite trasladar la plataforma a diferentes tipos de explotación.
Uno de los aspectos más destacados del proyecto es su bajo coste de implementación. Según detalla el equipo, los dispositivos utilizados en el ensayo rondan los 150 euros por cámara y menos de 200 euros por servidor, lo que abre la puerta a su instalación en explotaciones medianas sin necesidad de grandes inversiones iniciales. Además, muchos elementos del sistema, como dispositivos utilizados en el ensayo, son fácilmente accesibles y económicos.
El sistema también está pensado para crecer con el tiempo. Además de las cámaras y la estación meteorológica, es posible incorporar nuevos sensores de humedad del suelo u otros indicadores agronómicos, así como imágenes procedentes de drones que sobrevuelen la finca y aporten una visión más amplia del estado del cultivo.
El equipo trabaja ya en la integración con aplicaciones móviles para que el propio agricultor pueda tomar una fotografía desde su teléfono y enviarla a la plataforma. La idea es que esa imagen se utilice para calibrar automáticamente el crecimiento del cultivo, sin necesidad de instalar cámaras fijas en la parcela, lo que podría simplificar aún más la adopción de la herramienta.
Como resume el investigador de la UCO Juan Antonio Rodríguez-Díaz, coautor del estudio, la revolución tecnológica también ha llegado al campo: hay numerosos sensores generando datos, pero a menudo se vierten en sistemas con poca interacción con el usuario. AquaCrop-IoT busca precisamente integrar esa información en una herramienta útil e intuitiva para la toma de decisiones, conectando la capa tecnológica con la realidad del agricultor.
Con AquaCrop-IoT, la agricultura andaluza suma una propuesta que combina ciencia aplicada, digitalización y conocimiento local para afinar el riego, recortar consumos y mantener la productividad. En un escenario de incertidumbre climática y limitaciones de agua, soluciones de este tipo pueden convertirse en aliadas clave para modernizar el campo sin perder de vista la viabilidad económica de las explotaciones.
