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Investigadores de la Universidad de California desarrollaron un robot que recorre los cítricos en Riverside para identificar exceso y falta de riego árbol por árbol, reduciendo el desperdicio de agua, evitando la pérdida de fertilizantes en el suelo y abriendo caminos para una agricultura más precisa en tiempos de sequía.
Investigadores de la Universidad de California desarrollaron un robot para regar árboles de forma individual en los cítricos en Riverside, California, reduciendo el desperdicio de agua y evitando la pérdida de fertilizantes en el suelo. El sistema detecta exceso y falta de riego árbol por árbol, mostrando que plantas vecinas pueden tener necesidades hídricas muy diferentes.
La propuesta cambia la lógica del riego agrícola. En lugar de aplicar la misma cantidad de agua en toda el área, el método ajusta cada aplicación a las condiciones reales de cada árbol, algo considerado relevante en un escenario de sequías recurrentes y aumento de los costos del agua.
En las pruebas, el robot identificó patrones de humedad que los sensores fijos no lograron captar. El equipo liderado por Elia Scudiero correlacionó estas lecturas con mediciones reales del suelo y constató que el agua distribuida por los aspersores no se retiene de forma uniforme.
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Este comportamiento crea áreas donde el agua se acumula y otras donde se pierde rápidamente. En la práctica, esto significa que el riego uniforme puede dejar algunos árboles con falta de agua y otros con exceso, incluso cuando están uno al lado del otro.
El robot revela diferencias invisibles entre árboles vecinos
El estudio mostró que el terreno dentro del mismo huerto no se comporta de manera homogénea. En una misma fila, un árbol puede estar en suelo arcilloso, que retiene agua por más tiempo, mientras que otro crece en suelo arenoso, donde el agua escurre rápidamente.
Además, los sistemas de microaspersión humedecen solo partes específicas del suelo. Este detalle amplía aún más las diferencias y forma un mosaico invisible de humedad que afecta directamente la condición de cada árbol.
La conclusión práctica es directa: regar todo de la misma forma, en un ambiente tan heterogéneo, no solo es ineficiente. En algunos casos, este patrón también puede ser perjudicial para el desarrollo de las plantas.
El robot fue diseñado precisamente para leer estas variaciones con más precisión. Al recorrer el huerto, genera mapas de humedad detallados que permiten identificar qué árboles están en déficit hídrico y cuáles reciben agua en exceso.
Este tipo de mapeo abre camino para un riego más preciso. Cada árbol puede recibir exactamente lo que necesita, ni más ni menos, con menor consumo de recursos y mayor capacidad para enfrentar estrés hídrico.
Cómo el robot mide la humedad y reduce la dependencia de sensores fijos
En lugar de depender únicamente de sensores enterrados, el robot mide la conductividad eléctrica del suelo. Este indicador funciona de forma indirecta para señalar la humedad: cuanto más húmedo esté el suelo, mejor conduce la electricidad, aunque la salinidad y la temperatura también influyen en el resultado.
Para hacer las lecturas más precisas, los investigadores combinaron los datos móviles del robot con mediciones puntuales ya instaladas en el campo. La estrategia permitió calibrar el sistema y generar mapas más completos que aquellos obtenidos solo con sensores fijos.
Este enfoque híbrido reduce la necesidad de grandes implementaciones tecnológicas en el suelo. Dado que los sensores fijos suelen ser costosos de instalar y mantener, la posibilidad de trabajar con menos puntos de calibración representa una ventaja directa en costo y operación.
El estudio mostró que bastan de cuatro a seis puntos de calibración por parcela para mantener alta precisión en el modelo. Esto significa menor inversión inicial, menos mantenimiento y un retorno más rápido en forma de ahorro de agua.
En un sector donde cada costo cuenta, esta eficiencia puede ser decisiva para la adopción de la tecnología. El robot ofrece una visión más amplia del terreno sin exigir una estructura extensa de sensores enterrados en toda el área.
Otro punto importante es que el sistema no se basa en la intuición. Las decisiones se toman a partir de datos reales recopilados en el propio huerto, con lectura localizada y respuesta adaptada a las condiciones de cada árbol.
El exceso de agua afecta raíces y lleva fertilizantes más allá de la zona útil
Los investigadores destacaron que el exceso de agua no siempre se percibe como un problema inmediato, pero puede causar daños importantes. Cuando el suelo se satura, las raíces pierden acceso al oxígeno y tienen dificultad para absorber nutrientes.
Los suelos constantemente húmedos también favorecen la aparición de enfermedades radiculares. Este tipo de problema es silencioso, progresivo y difícil de revertir una vez que ya está instalado.
Los mapas generados por el robot ayudan a mantener la humedad dentro de un rango considerado ideal. Con esto, el árbol puede crecer sin sufrir estrés hídrico y sin enfrentar saturación del suelo.
El exceso de riego también tiene un impacto directo sobre los fertilizantes. Cuando el agua atraviesa la zona donde las raíces pueden absorber nutrientes, transporta compuestos disueltos, especialmente nitrógeno, a capas más profundas del suelo.
Este proceso reduce la eficiencia nutricional de los cultivos. Al mismo tiempo, aumenta el riesgo de contaminación de acuíferos, un problema que ya ha provocado impactos ambientales en áreas de agricultura intensiva.
Al ajustar el riego de forma precisa, el sistema reduce este riesgo de pérdida de nutrientes. El ahorro, en este caso, no se limita al uso de agua, sino también al aprovechamiento más eficiente de los fertilizantes aplicados en el campo.
El desarrollo comenzó en 2019 y la próxima etapa es ampliar la autonomía
El robot no surgió de forma rápida. Su desarrollo comenzó en 2019 y se apoya en más de una década de investigaciones sobre interpretación de señales del suelo, lo que muestra un proceso largo de pruebas, ajustes y validación en campo.
Durante las pruebas citadas en el estudio, el equipo fue operado manualmente. Aun así, el proyecto ya permite automatización, y en otras evaluaciones el sistema demostró capacidad para recorrer huertos enteros con una sola carga.
Los próximos pasos involucran integrar navegación autónoma, aumentar la resistencia a las condiciones del campo y adaptar el sistema a diferentes cultivos. Empresas del sector AgTech ya exploran caminos similares, combinando robótica, sensores y análisis de datos para optimizar el uso de recursos.
Los investigadores también señalaron limitaciones. El sensor móvil mide capas de suelo más profundas que algunos sensores de referencia, lo que puede generar discrepancias en determinados casos.
Otro punto es que los resultados vinieron de dos huertos específicos en California. Suelos, climas y cultivos diferentes pueden alterar el comportamiento del sistema y exigir nuevas validaciones.
Aun así, el avance es tratado como un paso importante en la digitalización de la agricultura. Si las pruebas a gran escala confirman el rendimiento observado, el robot podrá ayudar a consolidar un riego localizado, con menos agua, menos fertilizantes perdidos, menor riesgo de contaminación y uso más eficiente de los recursos en el campo.
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