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La nueva generación de sistemas inteligentes para producir más con menos estrés radicular
Por la Redacción de TecnoAgro
Durante más de un siglo, el manejo del riego ha girado alrededor de una misma pregunta: ¿cuánta agua necesita el cultivo?
La agricultura desarrolló tensiómetros, sensores de humedad, estaciones meteorológicas, modelos de evapotranspiración y complejos programas de fertirrigación para responder con la mayor precisión posible a esa interrogante. Gracias a ello, la eficiencia en el uso del agua ha mejorado notablemente en numerosos cultivos, incluido el aguacate.
Sin embargo, una nueva generación de investigaciones en fisiología vegetal y agricultura de precisión está modificando por completo esta visión. Cada vez más especialistas coinciden en que el verdadero factor limitante no siempre es la cantidad de agua presente en el suelo, sino la disponibilidad de oxígeno para las raíces.
En otras palabras, el futuro del riego ya no consistirá únicamente en mantener un suelo húmedo, sino en conservar un equilibrio óptimo entre agua y aire.
Esta idea representa uno de los cambios conceptuales más importantes que enfrenta la agricultura moderna.
El gran error: pensar que más agua siempre significa mejores resultados
Durante décadas, el principal temor de cualquier productor fue provocar estrés hídrico.
Como consecuencia, muchos programas de riego privilegiaron mantener niveles elevados de humedad para asegurar el suministro constante de agua a las plantas.
En numerosos casos esta estrategia funcionó.
Sin embargo, también generó un problema poco visible.
Al incrementar excesivamente la humedad del suelo, disminuye el espacio ocupado por aire.
Y cuando desaparece el aire, también desaparece el oxígeno que necesitan las raíces para vivir.
Paradójicamente, un árbol puede estar rodeado de agua… y al mismo tiempo sufrir una severa falta de oxígeno.
Este fenómeno recibe el nombre de hipoxia radicular y representa una de las principales causas de pérdida de eficiencia fisiológica en numerosos cultivos perennes.
Las raíces también respiran
Existe una idea equivocada muy común.
Pensar que únicamente las hojas realizan funciones importantes para mantener viva a la planta.
En realidad, las raíces son órganos altamente activos.
Respiran continuamente.
Consumen oxígeno.
Liberan dióxido de carbono.
Producen energía.
Absorben agua.
Transportan nutrientes.
Sintetizan hormonas.
Establecen relaciones con microorganismos benéficos.
Todas estas actividades requieren grandes cantidades de energía.
Y esa energía únicamente puede producirse mediante respiración celular.
Cuando disminuye el oxígeno disponible alrededor de las raíces, toda esta maquinaria fisiológica comienza a perder eficiencia.
La consecuencia no siempre es inmediata.
En muchos casos el árbol permanece aparentemente sano mientras disminuye lentamente su capacidad productiva.
El oxígeno: el nutriente olvidado
Cuando se habla de nutrición vegetal normalmente pensamos en nitrógeno, fósforo, potasio, calcio o magnesio.
Pocas veces se considera al oxígeno como un nutriente esencial.
Sin embargo, desde el punto de vista fisiológico, ninguna raíz puede funcionar sin él.
La respiración radicular transforma los azúcares producidos por la fotosíntesis en ATP, la principal fuente de energía utilizada por las células.
Sin ATP no existe transporte activo de nutrientes.
No hay crecimiento radicular.
No se sintetizan nuevas proteínas.
No se generan respuestas frente al estrés.
El oxígeno, aunque no forme parte de los programas tradicionales de fertilización, resulta indispensable para mantener activo el metabolismo de las raíces.
Cuando el agua desplaza al aire
Un suelo agrícola está formado por tres componentes principales:
Partículas minerales.
Agua.
Aire.
Estos tres elementos deben mantenerse en equilibrio.
Cuando aumenta excesivamente la cantidad de agua, disminuye automáticamente el volumen ocupado por aire.
Los poros del suelo, normalmente llenos de oxígeno, comienzan a saturarse.
La difusión de oxígeno hacia las raíces disminuye rápidamente.
En pocos minutos puede iniciarse un ambiente con baja disponibilidad de oxígeno.
Las raíces reducen su respiración.
Disminuye la absorción nutrimental.
El crecimiento se ralentiza.
Los microorganismos beneficiosos modifican su actividad.
Aumenta el riesgo de enfermedades radiculares.
Todo ello puede ocurrir sin que exista una sola hoja amarilla.
Por eso algunos investigadores afirman que el exceso de agua puede resultar tan perjudicial como su ausencia.
Sensores de oxígeno: la siguiente revolución del riego
Durante años, los sensores agrícolas midieron únicamente humedad.
Hoy comienzan a desarrollarse equipos capaces de monitorear directamente la concentración de oxígeno presente en la rizósfera.
Estos sensores permiten conocer, prácticamente en tiempo real, cuándo las raíces comienzan a experimentar condiciones de hipoxia.
La información puede integrarse con otros parámetros como:
Contenido volumétrico de agua.
Temperatura del suelo.
Conductividad eléctrica.
Potencial matricial.
De esta manera, el productor deja de basar sus decisiones únicamente en el porcentaje de humedad.
Empieza a comprender cómo respiran realmente sus raíces.
Aunque esta tecnología todavía se encuentra en una etapa de adopción temprana, diversas empresas de agricultura digital ya trabajan en sensores específicos para cultivos de alto valor.
En los próximos años podrían convertirse en un componente habitual de los sistemas de agricultura de precisión.
El potencial redox: una ventana hacia la salud del suelo
Otro concepto que comienza a cobrar importancia es el potencial de oxidación-reducción, conocido como potencial redox.
Este parámetro describe el estado electroquímico del suelo y refleja la disponibilidad de oxígeno para los procesos biológicos.
Cuando existe suficiente oxígeno, predominan condiciones oxidantes.
Cuando el suelo permanece saturado de agua durante periodos prolongados, el potencial redox disminuye.
Aparecen condiciones reductoras.
Esto modifica profundamente la actividad microbiana y la disponibilidad de numerosos nutrientes.
Elementos como hierro y manganeso pueden cambiar de forma química.
Se alteran procesos relacionados con nitrificación.
Disminuye la actividad de microorganismos aeróbicos.
Incluso algunos patógenos encuentran condiciones más favorables para desarrollarse.
Por esta razón, diversos grupos de investigación consideran que el potencial redox podría convertirse en un indicador complementario para evaluar la salud fisiológica del sistema radicular.
Humedad versus aire: un nuevo equilibrio
La agricultura tradicional buscó mantener el suelo constantemente húmedo.
La agricultura del futuro buscará algo diferente.
Mantener simultáneamente suficiente agua y suficiente aire.
Este equilibrio depende de múltiples factores.
Tipo de suelo.
Porosidad.
Materia orgánica.
Compactación.
Frecuencia del riego.
Duración de cada aplicación.
Capacidad de infiltración.
No todos los suelos responden igual.
Un suelo arcilloso puede saturarse rápidamente.
Un suelo arenoso mantiene mayores espacios para el intercambio gaseoso.
Por ello, los programas modernos de riego comienzan a diseñarse considerando no solamente la demanda hídrica del cultivo, sino también la dinámica del oxígeno dentro del perfil del suelo.
