Fuente original de la noticia: Boletín Savia de la ETSIAAB (junio, 2022)
Sensorización y digitalización, el futuro de la agricultura climáticamente inteligente
Cinco grupos de la ETSIAAB trabajan dentro del programa científico Agrisost para hacer efectiva la sostenibilidad en la agricultura
Desarrollar sistemas agrarios sostenibles: ese es el principal cometido del programa de investigación Agrisost, financiado por la Comunidad de Madrid y por los fondos FEDER de la Unión Europea, y en el que llevan colaborando ya 12 años diversos grupos de investigación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB). Antonio Vallejo, profesor de la ETSIAAB, investigador del CEIGRAM y coordinador de Agrisost, nos cuenta en esta entrevista los avances que se han llevado a cabo en los últimos cuatro años.
¿Cómo ven, desde Agrisost, la agricultura del futuro?
El programa Agrisost aúna a ocho grupos de investigación de la Comunidad de Madrid, varias empresas asociadas y algunas entidades, como asociaciones de agricultores, con el objetivo fundamental de investigar en tecnología que permita el tránsito de nuestra agricultura hacia lo que a nivel internacional se denomina “agricultura climáticamente inteligente”, y que todos identificamos como “agricultura sostenible”.
Partimos del hecho de que la agricultura del futuro tiene como reto mantener elevados rendimientos en los cultivos, pero aprovechando al máximo los insumos y, lo que también resulta muy importante, minimizando los efectos ambientales producidos en el proceso productivo, como son las emisiones de gases de N reactivo a la atmósfera, otros gases de efecto invernadero o las pérdidas de nitrato a los cuerpos de agua.
También estamos trabajando en el suministro de tecnología hacia lo que se denomina “agricultura digital”, en la que la implantación de sensores, por ejemplo, los basados en teledetección, va a ser fundamentales para mantener la sostenibilidad de nuestros sistemas de cultivo.
Desde el inicio del programa, tenemos además como objetivo prioritario el mantenimiento de la calidad del suelo que constituye, junto a las anteriores, una estrategia que se pretende implementar en los próximos años desde la Unión Europea.
El programa se estructura en base a diversos objetivos. ¿Podría detallar cuáles son y en qué se está trabajando?
Efectivamente, Agrisost está diseñado en base a siete objetivos concretos, cada uno con actividades de investigación entre grupos. Para tener una visión más exacta, los objetivos que llevamos a cabo son los siguientes:
- Objetivo 1: Desarrollar tecnología en el ámbito de los fertilizantes nitrogenados que promueva la mitigación de emisiones y lavado de N.
- Objetivo 2: Desarrollar tecnología de fertilizantes basada en insumos que aumenten la calidad alimentaria. Biofortificación de micronutrientes.
- Objetivo 3: Incorporar la teledetección y sensorización en el ámbito de la toma de decisiones en los sistemas agrícolas sostenibles.
- Objetivo 4: Utilizar la mejora vegetal para aumentar la sostenibilidad de los cultivos en un escenario de cambio climático (adaptación y mejora).
- Objetivo 5: Establecer estrategias tecnológicas para mejorar la calidad del suelo y el aumento del secuestro de C en suelos agrícolas.
- Objetivo 6: Balances y modelización de nitrógeno (N) como base para la toma de decisiones: de la parcela al país.
- Objetivo 7: Transferencia de resultados científicos y tecnológicos al sector industrial y productivo y a los organismos encargados del desarrollo de políticas agrarias y medioambientales.
Nuestras herramientas de trabajo están basadas en ensayos de campo en los que tratamos de reproducir sistemas de manejo y prácticas agrícolas y su impacto en el aprovechamiento eficiente de los nutrientes. Los resultados nos permiten entender mejor los procesos que tienen lugar en el sistema suelo-planta-atmósfera y sirven de base para desarrollar modelos de producción vegetal. Este es un aspecto al que le hemos dado importancia, planteando escenarios climáticos futuros diferentes, incluidos eventos extremos, para los que se intenta proponer técnicas de mitigación y adaptación.
De los ocho grupos de investigación de la Comunidad de Madrid que conforman actualmente Agrisost, ¿cuántos pertenecen a la Universidad Politécnica de Madrid?
En total, cinco grupos son de la UPM y, en concreto, de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB). Son los siguientes: Contaminación de Agroecosistemas por Prácticas Agrícolas (COAPA), Sistemas Agrarios (AgSystem), Mejora Genética de Plantas (MGP), Sistemas Complejos y Calidad de Suelos y Aplicaciones Medioambientales (CASAM).
El trabajo se distribuye dentro de cada objetivo y, al ser generalmente colaborativos, cada grupo participante tiene asignadas unas funciones específicas con un coordinador de objetivo.
Desde la ETSIAAB llevan ya colaborando 12 años con el programa Agrisost. ¿Cuál es el balance después de todo este tiempo?
Así es, llevamos ya 12 años trabajando colaborativamente en este programa. Es una propuesta que se renueva cada cuatro años, pero tengo que reconocer que es muy competitiva. Una fortaleza importante del consorcio Agrisost es, a mi juicio, que hemos sabido evolucionar en nuestros objetivos, tratando siempre de combinar el conocimiento científico que tienen todos los grupos con un interés de transferir esos conocimientos al sector a través de la generación de tecnología. La UPM ha coordinado desde el inicio este programa, en el que también participan grupos de investigación del INIA, de CIEMAT y de la Universidad Autónoma.
Tengo que decir que este tipo de iniciativas centran una parte importante de la financiación en recursos humanos, por lo que hemos adaptado nuestra investigación a las líneas del programa y cofinanciamos con otros proyectos los objetivos que aquí se pretenden. Por ejemplo, en este último programa hemos recibido un total de 748.000 euros de la Comunidad de Madrid y fondos estructurales de la UE, y de ellos más de 430.000 euros son para personal de investigación (predoctoral o postdoctoral).
Los grupos refuerzan los objetivos con cofinanciación de algunas de las actividades planteadas con contratos de empresas, generalmente destinadas a la creación de tecnología agrícola (fertilizantes, semillas o digitalización), que colaboran como asociadas al programa.
¿Cuáles son los principales resultados y conclusiones obtenidos por Agrisost en estos últimos cuatro años?
Los resultados han generado un elevado número de publicaciones. En el informe de los 18 primeros meses de este último programa se publicaron más de 90 artículos SCI en los objetivos de Agrisost.
Los últimos cuatro años, por ejemplo, nos han permitido aumentar el conocimiento sobre cómo actúan los inhibidores de la nitrificación y de la ureasa –que los socios empresariales han cofinanciado– y cómo permiten reducir pérdidas ambientales.
Hemos aportado factores de emisión desagregados por cultivos para España, que permiten que, en colaboración con otros grupos españoles, sean reconocidos por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC en sus siglas en inglés) para las zonas áridas y semiáridas. Supone una reducción de la huella de C de nuestros productos de zonas mediterráneas.
Asimismo, hemos avanzado en el desarrollo de biofertilizantes con micronutrientes (no sintéticos). Y hemos mejorado el conocimiento de la tecnología basada en sensores instalados en plataformas aéreas (avión, drones, satélites) para analizar el estado nitrogenado e hídrico de los cultivos y también la sensorización en invernaderos.
Por otra parte, hemos aportado conocimientos de variedades modernas y antiguas sobre su adaptación al cambio climático y también sobre el estrés hídrico y nitrogenado. También en variedades resistentes al ozono, que es uno de los contaminantes que tiene que soportar nuestra agricultura.
Desde los grupos de investigación de Agrisost, se ha aportado información valiosa sobre cómo las prácticas agrícolas pueden mejorar la calidad de la microbiota del suelo que, en definitiva, es la implicada en los ciclos de nutrientes.
Finalmente, hemos trabajado con diversos grupos de agricultores para trasferir esta tecnología, bien directamente desde el programa o bien con colaboraciones con grupos operativos y proyectos europeos.
¿En qué se puede seguir avanzando en el ámbito de las tecnologías para la sostenibilidad de los sistemas agrícolas?
En el momento actual, la sostenibilidad determina todo lo que es y va a ser la producción agrícola. La estrategia “De la granja a la mesa” de la UE tiene como objetivo reducir el input de N mineral un 25%, incrementando el uso de orgánicos. Esto supone un reto importante en el que es necesario mantener o, incluso, incrementar la producción, y aquí hay que mejorar el aprovechamiento del uso de nutrientes. Para ello, se requiere tecnología y conocimiento.
Así, por ejemplo, las empresas de fertilizantes están adaptando sus objetivos a mejorar la eficiencia en el uso de esos productos. Se está invirtiendo en lo que se denominan fertilizantes estabilizados. También en el sector de la fertilización orgánica hay un interés en mejorar la oferta y es fundamental aportar conocimiento y tecnología para que se pueda conocer la liberación de nutrientes desde estas fuentes orgánicas y adaptarlas a las necesidades de cada cultivo. Un mal aprovechamiento lleva asociado generalmente una pérdida nutriente que se convierte en un problema ambiental.
La agricultura denominada de precisión va avanzando también y es una estrategia para un mejor aprovechamiento de los nutrientes. Para ello se necesitan sensores. En este tema hay grandes retos y aunque no tenemos todavía sistemas fiables con detectores que permitan tener un conocimiento de la evolución del agua o el N mineral en suelo, se están desarrollando algoritmos basados en sensores que permiten estimar el estado nutricional o hídrico empleando el cultivo como bioindicador. Se está intentado y, seguramente, en los próximos años tengamos tecnología barata para tener esta información.
En calidad de suelos se están proponiendo estrategias que mejoren la microbiota del suelo, algunas basadas en bioestimulantes, aumento del C del suelo que van a favorecer la economía de los agricultores a través de los programas de eco-esquemas que habrá que tener muy en cuenta.
En mejora se continuará avanzando en esta línea, para mantener variedades que se adapten bien a los cambios de clima y también que aprovechen mejor los nutrientes. El abordaje de muchas actuaciones requiere un cambio de escala, y para ello la modelización es fundamental. Nuestros grupos modelizadores aportan herramientas muy valiosas para la toma de decisiones tanto a nivel de parcela como a nivel policy.
Es decir, todavía hay mucho trabajo por hacer en sensorización y digitalización, combinar calidad alimentaria y sostenibilidad, mejorar la calidad del suelo y aprovechar bien los insumos de fertilizantes, especialmente los orgánicos. La cooperación entre grupos de investigación de distintas disciplinas y su colaboración con empresas y el sector productivo son las vías para lograr estos avances.
