Un sistema de cultivo inteligente que combina sensores, dispositivos conectados e inteligencia artificial permite mejorar la producción de las plantas y reducir significativamente el consumo de agua. La tecnología integra una estructura de cultivo multicapa con control automatizado de las condiciones de crecimiento y ha conseguido rendimientos superiores al 30% respecto a métodos industriales actuales, además de ahorros de agua de hasta el 40% frente a sistemas convencionales de automatización del riego.
El desarrollo, realizado por investigadores del Departamento de Tecnología Informática y Computación de la Universidad de Alicante (UA), está protegido mediante una solicitud de patente. El diseño híbrido se ha probado en instalaciones autorizadas de cultivo de cannabis medicinal y cuenta con un prototipo funcional en formato de maceta, evaluado en condiciones reales de cultivo.
“Este diseño híbrido, probado en instalaciones autorizadas de cultivo de cannabis medicinal, ha logrado unos rendimientos de producción superiores al 30 % en relación a los métodos industriales actuales”, explica Francisco Javier Ferrández, investigador de la Universidad de Alicante.
Un sistema multicapa que controla agua, aireación y crecimiento
Una de las principales innovaciones de esta tecnología es su estructura dividida en tres capas, que permite gestionar de forma diferenciada el almacenamiento de agua, la aireación de las raíces y el sustrato en el que crecen las plantas.
La zona inferior incorpora un depósito de agua en el que se monitorizan parámetros esenciales para el desarrollo vegetal, como el pH, la temperatura y la conductividad eléctrica. Sobre ella se sitúa una capa intermedia de grava que favorece la aireación y el drenaje. La parte superior alberga el sustrato de crecimiento.
Esta configuración híbrida combina características de los sistemas de cultivo tradicionales con las ventajas de determinados métodos hidropónicos. La separación funcional de las capas permite controlar mejor la disponibilidad de agua y las condiciones del entorno radicular.
“Al tratarse de un modelo multicapa, la zona intermedia hace el efecto de un colchón de aire con un material inerte que oxigena raíces, drena y amortigua variaciones de humedad y temperatura”, describe Ferrández.
La estructura contribuye así a evitar problemas de encharcamiento y a mantener unas condiciones más estables para el desarrollo de las raíces. El sistema incorpora, además, una red de sensores y dispositivos conectados que intercambian información y permiten tomar decisiones a partir de los datos recogidos.
Inteligencia artificial para automatizar el riego y ahorrar agua
La gestión inteligente del agua es otra de las ventajas destacadas del desarrollo. La tecnología dispone de un desagüe calibrado y un controlador autónomo que regula el funcionamiento del sistema para evitar acumulaciones excesivas de agua.
Según el investigador, “la tecnología diseñada ha alcanzado hasta un 40 % de ahorro en el consumo de agua respecto a los sistemas convencionales de automatización, ya que dispone de un desagüe calibrado y de un controlador autónomo que evita el encharcamiento”.
La combinación de sensores, conectividad e inteligencia artificial permite monitorizar las condiciones de cultivo en tiempo real, analizar su evolución y ajustar automáticamente los parámetros necesarios. El sistema no se limita, por tanto, a recoger información, sino que también aprende, anticipa necesidades y actúa sin depender continuamente de la intervención humana.
“El resultado es una invención que controla todos los parámetros en tiempo real, aprende, predice y actúa de forma autónoma. Con todo ello, conseguimos mejorar el desarrollo radicular dándole a la planta la luz, el agua y los nutrientes que precisa, al tiempo que se simplifican las tareas de supervisión y mantenimiento del agricultor o productor”, detalla Ferrández.
Aplicaciones en agricultura de precisión e invernaderos
Aunque el prototipo se ha probado en instalaciones autorizadas de cultivo de cannabis medicinal, sus aplicaciones potenciales abarcan distintos ámbitos de la producción vegetal. Entre ellos figuran los invernaderos, semilleros, viveros forestales, floricultura y producción ornamental, además de la horticultura alimentaria.
El control individualizado de las condiciones de crecimiento también puede resultar útil en investigaciones y ensayos agronómicos, así como en sectores dedicados a las plantas medicinales y aromáticas. La tecnología facilita la recopilación sistemática de datos durante las diferentes fases de desarrollo de los cultivos, lo que permite analizar su evolución y ajustar las condiciones de producción.
“Este avance es fruto de la sinergia entre la ciencia agrícola y la aplicación de tecnologías habilitadoras como la Inteligencia Artificial (IA) y el Internet de las Cosas (IoT), marcando un hito en la digitalización del sector agrario”, destaca el investigador de la UA.
La integración de estas herramientas tecnológicas responde a las necesidades de la agricultura de precisión, que busca optimizar el uso de recursos, mejorar la eficiencia de los cultivos y reducir las tareas de supervisión mediante sistemas automatizados.
La Universidad de Alicante busca empresas para comercializar la tecnología
La Universidad de Alicante dispone ya de un prototipo funcional en formato de maceta, evaluado en condiciones reales de cultivo. El siguiente paso es facilitar su llegada al mercado mediante acuerdos de transferencia tecnológica.
Para ello, el Servicio de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la UA busca empresas interesadas en adquirir una licencia que permita explotar comercialmente la tecnología y favorecer su implantación en el sector agrícola.
La propuesta combina así una estructura física de cultivo optimizada con herramientas digitales de monitorización y control autónomo. Sus resultados iniciales en producción y ahorro de agua abren posibilidades para su aplicación en distintos modelos de agricultura tecnificada.
