Desarrollan un sistema que permite ahorrar agua, producir energía y hacer más sostenible el cultivo de tomates

Investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica (ETSIA) de la Universidad de Sevilla (US) y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han demostrado que es posible cultivar tomates y producir energía solar de forma simultánea, una estrategia clave para enfrentar la escasez de agua a nivel global. El estudio, realizado en Madrid y Sevilla durante el ciclo de primavera de 2024, evaluó el uso de sistemas agrovoltáicos y el riego deficitario regulado para optimizar los recursos hídricos en el cultivo de tomate. Sus resultados demuestran que, aunque el uso de menos agua reduce el volumen de la cosecha, el resultado global es un proceso más eficiente y sostenible.

El estudio midió variables como el potencial hídrico foliar y el intercambio de gases para monitorizar el estrés de las plantas en diferentes fases de crecimiento.

Esta innovadora combinación busca reducir la demanda evaporativa de las plantas mediante la sombra de paneles fotovoltaicos, permitiendo un uso más eficiente de del suelo y el agua. La investigación comparó tres métodos de riego: uno de control con riego completo, un sistema de riego deficitario regulado (RDI) basado en el estado hídrico de la planta, y un sistema agrovoltáico (AG) que aplicaba el mismo recorte de agua bajo paneles solares. El estudio midió variables como el potencial hídrico foliar y el intercambio de gases para monitorizar el estrés de las plantas en diferentes fases de crecimiento. Los resultados indican que, aunque la sombra de los paneles reduce la radiación disponible, el diseño del sistema permite mantener un desarrollo vegetal adecuado en la mayoría de las etapas del cultivo.

Ahorro hídrico 

Uno de los hallazgos más destacados es que la estrategia de riego deficitario permitió reducir el consumo de agua en aproximadamente un 50% en comparación con el riego tradicional. Sin embargo, esta drástica reducción hídrica provocó una disminución en la cosecha de alrededor del 20% en el tratamiento RDI, atribuida principalmente a condiciones de estrés hídrico severa durante la fase de maduración. A pesar de esta caída en la producción total de tomate, la productividad del agua de riego aumentó significativamente en los tratamientos de Sevilla, demostrando que se puede obtener más fruto por cada gota agua invertida.

Además, el éxito global del sistema agrovoltaico se validó mediante la Relación Equivalente de Tierra (LER), que suma la eficiencia de la producción agrícola y la eléctrica. Los valores obtenidos, de 1,54 en Madrid y 1,67 en Sevilla, confirman que la producción combinada es mucho más eficiente que cultivar tomates y producir energía en superficies separadas. Esto implica que, aunque el rendimiento del tomate disminuya bajo los paneles, la rentabilidad y sostenibilidad del sistema aumentan gracias a la generación de energía limpia en el mismo espacio.

En conclusión, el estudio subraya que la agrovoltaica es una herramienta prometedora para la agricultura del futuro, aunque requiere un manejo del riego más preciso para evitar el estrés excesivo. Los investigadores sugieren que combinar mediciones de la planta con sensores de humedad del suelo podría optimizar aún más estos sistemas. Este avance señala la doble explotación sostenible del suelo, ofreciendo una solución viable ante los retos del cambio climático y la transición energética.

El estudio se enmarca en el proyecto del Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación PID2021-122772OB-I00, titulado Producción sostenible de hortícolas basada en sistemas agrovoltaicos. Ha sido liderado por expertos de la ETSIAAB de la Universidad Politécnica de Madrid, del CEIGRAM y la ETSIA de la Universidad de Sevilla. Los resultados han sido publicados en la prestigiosa revista científica Agricultural Water Management.