Cultivos hidropónicos y aeropónicos, la digitalización de la agricultura

Adaptar los cultivos a los cambios de clima, garantizar un control de procesos y conseguir anticiparse y mejorar las producciones son algunos de los objetivos que se están consiguiendo gracias a la digitalización de la agricultura. Las granjas verticales, los cultivos hidropónicos y los aeropónicos ya forman parte de la agricultura del presente y del futuro.

El aprendizaje automático, la inteligencia artificial y el diseño avanzado de algoritmos juegan un papel fundamental en la nueva era de la digitalización de la agricultura, así lo afirman los científicos que forman parte de la Iniciativa de Agricultura Abierta de Media Lab del MIT que están investigando y desarrollando código abierto para que el conocimiento que se está adquiriendo en este campo se transfiera a las empresas.

En uno de sus estudios, los investigadores utilizan algoritmos informáticos para determinar las condiciones óptimas de crecimiento y así maximizar la concentración de moléculas sabrosas conocidas como compuestos volátiles.

Granjas verticales, cultivos hidropónicos y aeropónicos, la agricultura del presente y del futuro

Para el 2050 se prevé que seamos 9.800 millones de personas, dos tercios de ellas viviendo en áreas urbanas. Además, nuestro planeta escaseará en suelos seguros para cultivar plantas y hortalizas. Construir nuevos modelos de cultivo para producir el suficiente alimento y hacerlo de manera sostenible es todo un reto. Las granjas verticales y los cultivos hidropónicos y aeropónicos son modelos de cultivo que están despertando un gran interés.

Las granjas verticales son edificios en los que se cultivan plantas en sucesivas alturas y sin la luz del sol. Existen distintas técnicas para el cultivo en granjas verticales, la hidroponía y la aeroponía.

La hidroponía es el cultivo de plantas sin suelo en el que las estas son alimentadas con los nutrientes disueltos en el agua de riego. La función de nutrición del suelo ya no es necesaria y la de soporte es sustituida por otro tipo de soporte ligero. Cuando el agua se encuentra en circuitos cerrados, recircula y se puede controlar la concentración de los nutrientes para ser la requerida por cada planta en cada fase de crecimiento.

En la actualidad es incluso posible adquirir un kit para montar un pequeño sistema de cultivos hidropónicos en el hogar y por su puesto es ampliamente utilizada de manera comercial en muchas plantaciones.

La aeroponía, técnica de cultivo en ausencia de suelo, consiste en nutrir las plantas mediante la vaporización de una mezcla biológica de agua y nutrientes sobre las raíces y las hojas.

En estas granjas, se aprovecha al máximo la superficie, cultivando en capas apiladas. El ambiente es controlado en iluminación, temperatura, agua de riego y nutrientes. Incluso las plagas, al tratarse de un sistema aislado son controladas con rigurosidad. Para ello se utilizan sistemas avanzados basados, en muchos casos, en el uso de sensores e Inteligencia Artificial.

Al no ser necesaria la aplicación de fertilizantes y pesticidas, el impacto medioambiental se ve reducido, así como los costes asociados a la adquisición de estos productos.

Mayor productividad y menor huella de carbono

El modelo productivo en granjas verticales es más productivo que la agricultura intensiva de invernaderos ya que el control de todos los requerimientos de la planta. La introducción masiva de granjas verticales en ciudades permitiría no tener que importar vegetales o comprarlos en zonas lejanas, reduciendo costes de transporte y logística, además de la huella de carbono.

Pero, el principal inconveniente es el gran gasto energético que implica su funcionamiento y automatización. Es por esto que algunos científicos no creen en la viabilidad de estas granjas. Las plantas necesitan luz para realizar la fotosíntesis. La luz tipo led ha resultado muy apropiada para este uso. Aunque este método requiera mucha electricidad, existen especialistas que afirman que los gastos energéticos son compensados con la reducción de los gastos económicos y medio ambientales que implica el transporte.

Una de las líneas de investigación claves en estos momentos es la mejora de la eficiencia energética de las granjas. Se está trabajando en el uso de paneles solares y turbinas eólicas con el objetivo de que sean energéticamente autosuficientes.

New Yersey, Holanda y Japón, primeras granjas verticales a gran escala

• En la ciudad de Newark (estado de New Jersey, EEUU) existe una granja vertical con 6500 m2 de superficie, sin ningún contacto con el suelo o con el sol. Utiliza la técnica de la aeropónica. Es de la empresa Aerofarms y obtuvo sus primeros resultados en el año 2016.
• En Europa, Holanda fue pionera con la primera granja vertical que operó comercialmente. La compañía Staay Food Group la instaló en Dronten, desde donde comenzó a servir a una de las cadenas de supermercados más grandes del continente.
• En Japón existen numerosas granjas urbanas. Tras la catástrofe de Fukushima se aceleró la construcción de estos edificios con el objetivo de garantizar la seguridad alimentaria del país. En este caso no se trata de un edificio alto sino de contenedores opacos y estériles que funcionan con LED, durante las 24 horas del día. Por ejemplo, la granja «Mirai», ubicada en Miyagi, puede producir 10.000 lechugas por día.
• En España empresas del sector han implantado estos tipos de cultivo más eficientes y sostenibles y se apoyan en centros de investigación agronómica para ampliar y mejorar estos sistemas.

¿Estas interesado en adoptar estos sistemas de cultivo? Tenemos líneas de investigación basadas en nuevas tecnologías y sistemas de la información para conseguir cultivos más eficientes y sostenibles.