Desciframos el lenguaje de los sensores de suelo utilizados en agricultura
En el COIAL hemos explorado en profundidad las Múltiples aplicaciones de la sensórica en la agricultura moderna, desde la optimización del riego hasta la prevención de enfermedades. Sin embargo, aún no nos habíamos detenido a contemplar la ingeniería que reside en el corazón de estos dispositivos, esos pequeños centinelas enterrados que nos ofrecen información sobre el estado de los cultivos. Para desvelar los entresijos de su funcionamiento, hemos conversado con Eugenio Molis, product manager de Regaber, socio del COIAL.
Molis nos descubre cómo funcionan los sensores de suelo, herramientas fundamentales para aplicar tecnologías avanzadas a los cultivos, mejorar el rendimiento y ahorrar insumos tan valiosos como el agua.
El agua revela su presencia eléctrica para medir la humedad.
El primer tipo de sensor del que nos habla Molis mide la humedad y se basa en la capacitancia. «A nivel técnico, estos sensores son capacitivos, lo que significa que utilizan la variación de la permitividad dieléctrica del suelo. El sensor genera un campo electromagnético a su alrededor. Este campo, invisible pero presente, se ve alterado por la presencia de agua en el suelo».
La clave reside en cómo el agua interactúa con este campo eléctrico. «Cuando instalamos un sensor en el suelo, la cantidad de agua que existe en su radio de acción provoca una modificación en ese campo», continúa Molis. Es decir, el agua actúa como un modulador de la señal eléctrica emitida por el sensor. Un suelo más húmedo generará una alteración diferente a la de un suelo seco, y el sensor es capaz de detectar estas variaciones sutiles.
Pero la información bruta de esta alteración eléctrica no es directamente interpretable para el agricultor. «El sensor necesita una calibración previa para convertir ese valor eléctrico en un dato que nos indica el contenido volumétrico de agua en el suelo», aclara Molis. Mediante esta calibración, se establece una relación directa entre la señal eléctrica medida y la cantidad real de agua presente en el entorno del sensor. «Podríamos decir, por ejemplo, que una lectura eléctrica de 5 voltios podría corresponder a 20 litros de agua por metro cúbico de suelo», añade.
Tras la conversión, la información debe ser transmitida y presentada de manera útil. Según Molis, «el sensor capta la señal y la envía a un dispositivo llamado datalogger , a menudo equipado con tecnología GPRS similar a la de un teléfono móvil, que se encarga de enviar los datos de forma inalámbrica a una plataforma online . «Allí, los datos se transforman en gráficos visuales que permiten al agricultor observar la evolución del nivel de humedad de su suelo», remacha Molis.
Todos estos datos, conectados a los sistemas hídricos, otorgan capacidad para automatizar el riego. «A través de la plataforma, podemos definir umbrales o condiciones. Por ejemplo, podemos programar que, si el contenido de agua del suelo desciende a un 30%, se activa el riego automáticamente, o viceversa, que se detenga si ya hay suficiente humedad», explica Molis. Esto se traduce en eficiencia de riego y, por tanto, en ahorro de agua.
Termistores para detectar la temperatura del subsuelo
Además de la humedad, la temperatura del suelo es otro factor importante que influye en el desarrollo de las raíces y la actividad microbiana. Molis nos introduce al segundo tipo de sensor que se integra en estas sondas: el sensor de temperatura.
Según nos explica, «es habitual que estas sondas incorporen también sensores de temperatura. En este caso, lo más común es que utilicen un termistor. Un termistor es un tipo de resistencia eléctrica cuyo valor varía en función de la temperatura». El principio de funcionamiento, aunque diferente al de los sensores capacitivos, también se basa en las alteraciones de una propiedad física (en este caso, la temperatura) que se traduce en una señal eléctrica. «Mientras que en los sensores de humedad el agua altera un campo electromagnético, aquí la temperatura modifica la resistencia eléctrica del termistor», revela Molis.
Al igual que con la humedad, la variación en la resistencia del termistor se convierte, mediante una calibración específica, en un valor de temperatura. Esta información se envía a la misma plataforma que los datos de humedad, ofreciendo una visión más completa de las condiciones del suelo. Si bien Molis reconoce que la temperatura del suelo “no es un factor determinante en todos los cultivos», sí destaca su relevancia en casos específicos como el cultivo de trufa o patata, donde las condiciones térmicas del suelo pueden tener un impacto significativo en la producción.
La conductividad eléctrica sirve para medir la salinidad.
El tercer tipo de sensor que a menudo encontramos en las sondas de suelo es el que mide la conductividad eléctrica. Este parámetro nos proporciona información fundamental sobre la concentración de sales disueltas en el agua del suelo, un factor que puede tener un impacto significativo en la salud de las plantas.
El tercer parámetro que suelen medir estas sondas es la conductividad eléctrica. Su funcionamiento para medir la conductividad es bastante similar al de los sensores de humedad, ya que también es capacitivo». Esto significa que, al igual que con la humedad, se genera un campo electromagnético. «Este campo se altera, en este caso, en función de la concentración de sales presentes en el suelo», detalla Molis.
La medición de la conductividad eléctrica es especialmente importante en regiones donde la salinidad del suelo puede ser un problema. «Suele ser un valor importante, sobre todo en ciertos tipos de cultivos. Por tanto, la salinidad es un factor que debemos controlar de cerca», subraya Molis. Un exceso de ventas en el suelo puede dificultar la absorción de agua por las raíces de las plantas e incluso causar toxicidad.
La información proporcionada por estos sensores permite a los agricultores tomar medidas preventivas o correctivas. Según Molis, «en el caso de que la salinidad sea muy alta, podemos programar un riego específico para ‘lavar’ las sales del suelo». Una alta salinidad puede tener consecuencias a largo plazo, afectando a la estructura del suelo y dificultando la infiltración del agua.
Un horizonte agrícola marcado por la inteligencia de los sensores
Eugenio Molis, con su dilatada experiencia en el sector, ha sido testigo directo del auge de la sensórica en la agricultura. «Llevamos alrededor de cinco años trabajando de forma más intensa con este tipo de sensores, y es evidente que el mercado está en pleno crecimiento. No me atrevería a dar una cifra exacta, pero diría que crece a un ritmo de dos dígitos anuales», afirma con seguridad.
Este crecimiento exponencial se debe a una combinación de factores. La creciente conciencia sobre la escasez de agua y la necesidad de optimizar su uso, especialmente en regiones propensas a la sequía, ha impulsado la demanda de tecnologías que permitan un riego más eficiente. Además, las iniciativas gubernamentales y las ayudas a la digitalización del sector agrícola están facilitando la adopción de estas herramientas por parte de los agricultores.
