38 % menos agua de drenaje en fresa (Hoogstraten)

Cómo Proefcentrum Hoogstraten usó el Soil Mini de Sigrow para mejorar el riego

Sector: Agricultura / Investigación |  Tiempo de lectura: 7 minutos |  Cultivo: Fresa reflorescente (cv. Karima) |  Ubicación: Proefcentrum Hoogstraten (PCH), Meerle, Bélgica |  Producto Sigrow utilizado: Soil Mini sensor de sustrato |  Año: 2023  |  Proyecto de investigación: Proyecto EU Life ACLIMA (LIFE20-CCA-BE-1720)

Resumen

El uso sostenible del agua se ha convertido en uno de los mayores retos del cultivo moderno de la fresa, y los sistemas de mesa de cultivo utilizados en el norte de Europa son uno de los entornos más difíciles de optimizar. En 2023, Proefcentrum Hoogstraten (PCH) llevó a cabo un ensayo de temporada completa con sensores de sustrato Sigrow Soil Mini para comprobar si el riego guiado por sensores podía reducir el agua de drenaje en un sistema de mesa Mini-Air con drenaje libre.

Los resultados fueron contundentes. De hecho, utilizando datos continuos de humedad y EC del sustrato para guiar el riego en la segunda mitad de la temporada, PCH redujo el consumo total de agua en un 19,5% (de 520 a 419 L/m²) y el agua de drenaje en un 38% (de 189 a 118 L/m²), todo ello sin pérdida alguna de rendimiento, calibre, firmeza, grados Brix ni vida útil. Además, ambas secciones del ensayo produjeron casi 2 kg por planta, o aproximadamente 10 kg/m², con un 75 % del fruto clasificado como grande.

Por tanto, para los productores que cultivan fresa en mesas con drenaje libre, la conclusión es clara: los sensores de sustrato no son solo herramientas de diagnóstico, son una palanca práctica para reducir el desperdicio de agua sin sacrificar el rendimiento.

El reto: las fresas en mesa de cultivo con drenaje libre son un punto ciego del agua

En los últimos veinte años, los productores de fresa de Bélgica y Países Bajos han avanzado mucho en el uso sostenible del agua. Por ejemplo, la mayoría de los invernaderos de producción recirculan hoy el agua de drenaje y captan agua de lluvia in situ, a menudo más de 3.000 m³ por hectárea. Como resultado, estas inversiones han cerrado el ciclo en la producción bajo invernadero.

Sin embargo, un sistema ha permanecido obstinadamente abierto: el cultivo en mesa al aire libre o cubierto con drenaje libre. Se trata de los sistemas de fresa en mesas elevadas que los productores usan de abril a septiembre, con hierba bajo las mesas y sin recuperación del drenaje. El agua que sale de las macetas se filtra al suelo. En resumen, es agua que simplemente se pierde.

La pregunta que PCH quería responder era directa: ¿podemos reducir con seguridad el drenaje en estos sistemas sin perjudicar al cultivo? Y, más concretamente, ¿pueden los sensores de sustrato decirnos cuándo es realmente seguro retener el agua?

Por qué el enfoque tradicional deja agua sin aprovechar

En la fertirrigación estándar de la fresa, los productores dosifican nutrientes con EC baja (normalmente 1,1–1,5 mS/cm) en cada ciclo de goteo. Después, ajustan el volumen de agua y la EC de riego a partir de dos valores leídos en el drenaje: el porcentaje de drenaje y la EC del drenaje.

Habitualmente, los porcentajes de drenaje objetivo van del 15 % en días nublados hasta el 40 % en días soleados. La EC de drenaje objetivo ronda los 1,1–1,3 mS/cm en variedades reflorescentes y los 1,5 mS/cm en variedades de junio. En la práctica, los productores se aproximan a esos valores ajustando el número y la duración de los ciclos de goteo, a menudo con disparadores por integral lumínica como «dar 100 ml por gotero por cada 120 J/cm² de luz acumulada».

Funciona, pero es indirecto. Al fin y al cabo, el porcentaje y la EC del drenaje te dicen lo que ocurrió en el sustrato varias horas antes. Estás pilotando por el retrovisor. Además, en mesas con drenaje libre, cualquier porcentaje de drenaje por encima de cero es agua que no vas a volver a ver.

Metas y objetivos

PCH diseñó el ensayo de 2023 para responder a un conjunto concreto de preguntas:

• ¿Pueden los sensores de sustrato dar a los productores la confianza suficiente para reducir con seguridad el agua de drenaje en sistemas de mesa de cultivo?
• ¿Qué umbrales de humedad y EC en el sustrato son límites seguros antes de que el cultivo se resienta?
• ¿El riego guiado por sensores mantiene o mejora el rendimiento, el calibre y la calidad del fruto?
• ¿Funciona este enfoque con una variedad reflorescente como Karima, más sensible a las variaciones de riego que las variedades de junio?

La solución de Sigrow

Para responder a esas preguntas, PCH adquirió seis sensores de sustrato Sigrow Soil Mini para monitorizar el ensayo. En concreto, el Soil Mini está pensado para sustratos orgánicos y mide los parámetros más relevantes en el cultivo de fresa:

Qué se midió:

• Contenido de humedad del sustrato (%), la señal principal para las decisiones de riego
• EC del sustrato (mS/cm), para seguir la concentración de nutrientes en la zona radicular
• Temperatura del sustrato
• Luz ambiental
• Déficit de presión de vapor (VPD)

En este ensayo, la humedad y la EC fueron los dos parámetros más relevantes. Los sensores siguieron registrando los demás en segundo plano, aunque el equipo no actuó directamente sobre ellos.

Dividiendo el sistema Mini-Air en una sección de control y una de ensayo

El ensayo se realizó sobre un sistema de mesa Mini-Air, plantado con la variedad reflorescente Karima el 29 de marzo de 2023. PCH repartió los seis sensores de forma equitativa entre dos secciones:

• Sección de control: tres sensores, regados desde la sala técnica central de PCH con la estrategia estándar guiada por drenaje.
• Sección de ensayo: tres sensores, regados desde una unidad de fertirrigación dedicada e independiente que podía pilotarse directamente con los datos de los sensores.

Como el ensayo utilizó bandejas bajas de Meerle (contenedores de mesa poco profundos), el equipo no pudo medir a varias alturas en el sustrato. En su lugar, cada sección colocó un sensor en un cepellón de la esquina de la bandeja, uno en un cepellón del centro y uno en el sustrato libre entre cepellones. Así, PCH obtuvo una imagen completa de cómo se movían la humedad y la EC por las distintas zonas.

Fase 1: aprender a leer los datos (abril – mediados de julio)

Durante los primeros ~3,5 meses de la temporada, PCH regó deliberadamente la sección de ensayo del mismo modo que la de control. El objetivo aún no era ahorrar agua, sino aprender cómo se comportaban los valores de los sensores bajo una estrategia de riego tradicional y conocida.

Esta fase resultó esencial por dos motivos:

1. Estableció una línea base clara de cómo era la humedad y la EC «normales» del sustrato en los cepellones y en el sustrato libre en distintas fases del cultivo.
2. Detectó un problema operativo real. El 28 de junio, las mediciones de EC de drenaje mostraron que la unidad dedicada estaba de repente regando con una EC muy alta, resultado de un pico inexplicable de EC en el depósito de agua de lluvia que alimentaba esa unidad. El equipo vació de inmediato el depósito y lo rellenó con agua de lluvia limpia. No obstante, el breve pico de EC dejó una huella visible en los datos del sustrato durante semanas, sobre todo en el sensor situado en el cepellón central de la bandeja. Sin una monitorización continua del sustrato, esa contaminación habría pasado probablemente desapercibida.

De esa experiencia, PCH extrajo además una conclusión temprana importante: la EC del sustrato es menos fiable que la EC del drenaje como señal diaria de pilotaje. En concreto, la EC del sustrato aumentó con el tiempo (sobre todo en los cepellones), mientras que la EC del drenaje se mantuvo dentro de la banda objetivo. Claramente, ambas cifras contaban historias distintas, así que el ensayo se ajustó en consecuencia.

Fase 2: riego guiado por sensores (mediados de julio – final de temporada)

A partir de mediados de julio, la sección de ensayo pasó al riego guiado por sensores. Basándose en lo que había revelado la primera fase, PCH fijó umbrales claros de humedad del sustrato:

• Mínimo 40 % de humedad en los cepellones, la zona donde se produce la absorción radicular activa
• Mínimo 30 % de humedad en el sustrato libre entre cepellones, donde es aceptable dejarlo secar algo más porque hay menos masa radicular activa
• EC del drenaje mantenida entre 1,1 y 1,3 mS/cm, el rango objetivo estándar para variedades reflorescentes como Karima
• EC del sustrato con libertad para subir, siempre que la EC del drenaje se mantuviera dentro del objetivo

Los sensores registraban de forma continua, aunque PCH no automatizó la unidad de fertirrigación dedicada. En su lugar, el equipo revisaba los datos de humedad del sustrato varias veces por semana y tomaba decisiones de riego manuales: retener agua cuando la humedad estaba por encima del objetivo, añadir un ciclo de goteo cuando se aproximaba al mínimo o aumentar el riego si la EC del drenaje empezaba a subir con fuerza.

Como regla, PCH mantuvo los ciclos de goteo al mínimo que el cultivo realmente necesitaba, y no al máximo que permitía el sistema.

Observaciones y análisis de los datos

Los datos continuos de los sensores hicieron visibles varias cosas que la monitorización basada solo en el drenaje siempre había ocultado. En particular, destacaron cuatro hallazgos.

La humedad se mantuvo mucho mejor de lo esperado

En primer lugar, incluso con muchos menos ciclos de goteo que la sección de control, la humedad del sustrato en los cepellones se mantuvo cómodamente por encima del objetivo del 40 % durante la mayor parte de la segunda mitad de la temporada. En resumen, el cultivo disponía de reservas en el sustrato que el riego guiado por drenaje estaba arrastrando innecesariamente.

Los porcentajes de drenaje bajaron por debajo del 5 % en plena temporada

En segundo lugar, a finales de julio la sección de ensayo operaba con porcentajes de drenaje muy por debajo del 5 %, muy lejos de los objetivos tradicionales del 15–40 %, mientras la EC del drenaje se mantenía dentro de la ventana objetivo. Dicho de otro modo, el cultivo recibía simplemente lo que necesitaba, en lugar de un margen de seguridad con agua extra de más.

La acumulación de EC en los cepellones se hizo visible en tiempo real

En tercer lugar, la EC del sustrato subió de manera sostenida a lo largo de la temporada, especialmente en los cepellones de la esquina y del centro, llegando a 8–9 mS/cm en septiembre. Mientras tanto, la EC del drenaje se mantuvo entre 1,3 y 1,8 mS/cm. Esa brecha reforzó el hallazgo de la Fase 1: en Karima sobre sistemas de mesa Mini-Air, la EC del sustrato puede derivar al alza sin que la EC del drenaje lo refleje. Por tanto, la EC del drenaje sigue siendo la señal de pilotaje diaria más fiable, pero la EC del sustrato conserva valor como alerta de tendencia a largo plazo.

Riego al ritmo del cultivo, no del reloj

Por último, al ser visible la humedad en tiempo real, las decisiones de riego dejaron de depender del calendario («dar un ciclo cada 120 J/cm²») y pasaron a depender de la respuesta del cultivo («dar un ciclo cuando la humedad en el cepellón se acerque al 40 %»). En muchos días eso significó menos ciclos. En algunos días calurosos, sin embargo, significó más. En cualquier caso, el riego era preciso.

Acciones realizadas

A partir de los datos continuos de los sensores, el equipo de PCH:

• Cambió la sección de ensayo de una programación de goteo basada en calendario a una programación basada en umbrales de humedad a partir de mediados de julio
• Redujo el número de ciclos de goteo diarios allí donde la humedad del cepellón se mantenía por encima del 40 %
• Añadió ciclos de forma proactiva cuando la EC del drenaje empezaba a subir
• Detectó y corrigió la contaminación del depósito de agua de lluvia del 28 de junio antes de que provocara daños duraderos
• Construyó un conjunto claro de objetivos de humedad del sustrato para Karima en sistemas de mesa Mini-Air, reutilizables en futuros ensayos y en el asesoramiento comercial

Resultados e impacto

A lo largo de toda la temporada, las cifras cuentan una historia nítida:

Consumo de agua

• Control: 520 L/m²
• Guiado por sensores: 419 L/m²
• Ahorro: un 19,5 % menos de agua aplicada

Agua de drenaje generada

• Control: 189 L/m²
• Guiado por sensores: 118 L/m²
• Reducción: un 38 % menos de agua de drenaje perdida

Y, lo que es crucial, esta reducción se logró aunque PCH solo aplicó el riego guiado por sensores durante la segunda mitad de la temporada. Si el equipo hubiera trabajado así desde el primer día, el ahorro habría sido casi con toda seguridad mayor.

Rendimiento y calidad del fruto: sin concesiones

Por supuesto, la prueba real de cualquier estrategia de reducción de agua es si perjudica al cultivo. En este ensayo, sencillamente no lo hizo.

• Rendimiento: Ambas secciones produjeron aproximadamente 2 kg por planta, o 10 kg/m²
• Calibre del fruto: Un 75 % del fruto clasificado como grande en ambas secciones
• Firmeza: Sin diferencias medibles
• Calidad visual: Sin diferencias medibles
• Brix (contenido de azúcar): Sin diferencias medibles
• Vida útil: Sin diferencias medibles

En otras palabras: el cultivo no lo notó. Produjo el mismo peso, la misma distribución de calibres y la misma calidad, con un 19,5 % menos de agua y un 38 % menos de drenaje.

Conclusiones clave

• Los sensores de sustrato convierten la reducción del drenaje en una decisión respaldada por datos. En sistemas de mesa con drenaje libre, el riego guiado por sensores puede reducir el agua de drenaje cerca de un 40 % sin pérdida de rendimiento ni calidad.
• La EC del drenaje sigue siendo la señal de pilotaje diaria más fiable para Karima en sistemas de mesa Mini-Air, pero lo que realmente permite a los productores moderar el riego con confianza son los datos continuos de humedad del sustrato.
• La regla del 40 % / 30 % de humedad funciona en la práctica. La experiencia de PCH demuestra que, en Karima reflorescente, la humedad del cepellón puede gestionarse con seguridad hasta el 40 % y la del sustrato libre hasta el 30 %.
• La monitorización continua detecta problemas que la fertirrigación tradicional oculta, como el pico de EC del depósito de agua de lluvia de junio, que de otro modo no se habría diagnosticado hasta que el daño en el cultivo fuera visible.
• Los ahorros de agua crecen con el tiempo de uso del sistema. Este ensayo aplicó riego guiado por sensores solo durante aproximadamente la mitad de la temporada. Un despliegue de temporada completa probablemente incrementaría los ahorros.
• Los sensores Sigrow Soil Mini son adecuados para sustratos orgánicos y aportan los datos de humedad, EC y entorno necesarios para este tipo de gestión hídrica de precisión en el cultivo de fresa.

Acerca de Proefcentrum Hoogstraten

Proefcentrum Hoogstraten (PCH) es uno de los principales centros de investigación aplicada al cultivo de fresa y hortalizas de Bélgica, con sede en Meerle. El centro ejecuta ensayos a escala comercial por encargo de productores y socios del sector en toda Europa, centrados en técnicas de cultivo sostenible, gestión del agua, adaptación climática e innovación en el cultivo.

Acerca del proyecto Life ACLIMA

PCH llevó a cabo este trabajo en el marco del proyecto Life ACLIMA, financiado por el programa Life de la Unión Europea con el número de proyecto LIFE20-CCA-BE-1720. El proyecto ACLIMA apoya la adaptación climática en horticultura mediante el desarrollo y la validación de herramientas prácticas para la gestión sostenible del agua y de los recursos.

Referencia

Este caso de estudio se basa en la investigación publicada por P. Melis, S. Laurijssen, M. Hofkens y V. Greffe (Proefcentrum Hoogstraten, Meerle), publicada originalmente en:

«Drain in aardbeien te beperken met behulp van sensoren» — Proeftuinnieuws 20, 24 de noviembre de 2023, páginas 11–13.

¿Te interesa el riego guiado por sensores para tu cultivo?

El Soil Mini de Sigrow forma parte de una gama completa de sensores de sustrato y clima diseñada para productores comerciales y centros de investigación. Si trabajas en reducción de agua, gestión del drenaje o fertirrigación de precisión en fresa, tomate u otros cultivos en sustrato, ponte en contacto con nuestro equipo , nos encantará ayudarte a diseñar una estrategia de sensores que encaje con tu operación.