Proyecto SIRIS: la iniciativa de un grupo de investigadores españoles para la recuperación de agua y nutrientes agrícolas
Miembros del equipo investigador del Proyecto SIRIS (de izquierda a derecha): Pilar Legua Murcia, Agustín Conesa, Pablo Melgarejo, Vicente Lidón, Dámaris Núñez-Gómez, Juan José Martínez-Nicolás
El grupo de investigación en Fruticultura y Técnicas de Producción de la Universidad Miguel Hernández de Elche ha diseñado un novedoso sistema de riego sostenible cuya finalidad es recuperar el agua y los nutrientes ya empleados en las plantaciones para su posterior reutilización, lo que contribuiría al objetivo de lograr la autosuficiencia hídrica y nutricional de los agricultores dentro de la perspectiva de la economía circular.
En la actualidad, estos expertos lo aplican a escala piloto en una parcela experimental, de 7,500 metros cuadrados, dentro de la Escuela Politécnica Superior de Orihuela (EPSO-UMH), en la provincia de Alicante, con naranjos de la variedad Navelina, debido a la importancia y representatividad de la citricultura en la Vega Baja del Segura.
Con un incremento anual constante del 1% en el consumo de agua, el estrés hídrico ya afecta de forma generalizada a gran parte del planeta. En la Comunidad Valenciana son cada vez más evidentes los efectos del cambio climático que generan, directa y/o indirectamente, importantes conflictos socioeconómicos entre los diferentes sectores por su uso y disfrute. Esta situación gana especial relevancia en la agricultura, por ser uno de los principales consumidores de los recursos hídricos. En este contexto, el Proyecto SIRIS (acrónimo de Sistema de Riego Sostenible) se centra en el diseño e implementación de un nuevo sistema de riego eficiente y sostenible, utilizando herramientas digitales de monitoreo y control del continuo suelo-planta-atmósfera, que aseguren la máxima eficiencia productiva y de calidad de sus frutos.
Sobre este novedoso sistema hablamos con Pablo Melgarejo, catedrático de Producción Vegetal en la UMH, director del grupo de investigación e investigador principal del Proyecto.
¿Cuál es el objetivo principal de la investigación?
El objetivo principal del proyecto es diseñar e implementar, a escala piloto, un nuevo sistema de riego sostenible basado en la recuperación del drenaje agrícola que permita su reutilización, tanto del agua, como de los nutrientes disueltos en ella y que normalmente se pierden por lixiviación. Con este sistema se busca conseguir un uso racional e inteligente de los recursos (agua, nutrientes y energía) en la agricultura, contribuyendo tanto a la adaptación del sector agrícola al cambio climático como al déficit hídrico que padecen muchas zonas, ayudando al desarrollo del sector y su estabilidad a largo plazo.
Cabe destacar que, la recuperación de los excedentes hídricos agrícolas en la que se basa el Proyecto SIRIS tendrá un impacto positivo en la minimización y control de la contaminación, ya que al evitar la lixiviación del agua (rica en nutrientes y fertilizantes) se disminuye la contaminación difusa debida, por ejemplo, a los nitratos. Así mismo, por su diseño, el Proyecto SIRIS, también contribuye en la recuperación del agua de lluvia, con lo que además de conseguir volúmenes extras de agua para el riego que se perderían de forma natural, se evita el encharcamiento de los terrenos y, por tanto, sus impactos negativos en los cultivos (enfermedades, fisiopatías, etc.). Con todo ello, los resultados esperados del Proyecto pretenden ayudar a reducir y/o mitigar los efectos negativos de las sequías, las inundaciones y el en carecimiento de las materias primas agrícolas.
¿Qué aplicaciones estudia o considera el proyecto?
En estos momentos, el proyecto estudia varias tesis o hipótesis; es decir, hemos aplicado el sistema en diferentes ensayos para conocer y determinar qué tesis sería más recomendable en las plantaciones comerciales. Por ejemplo, tenemos la instalación de SIRIS en un sistema más tradicional de cultivo que implica la utilización de zanjas de drenaje con grava; otra forma sería la propuesta para ser implantado en plantaciones nuevas, una tercera consiste en su puesta en marcha en explotaciones ya consolidadas con los árboles adultos, en otra tesis se estudia el efecto de la zeolita sobre la retención de agua y la inmovilización de elementos tóxicos para las plantas y, todas ellas se comparan con el sistema tradicional de cultivo. Todos los experimentos planteados se estudiarán, evaluarán y compararán durante la vida del proyecto (hasta junio de 2025) para determinar su influencia sobre el desarrollo de las plantas, su producción y calidad. Sin embargo, al tratarse, en este caso, de una plantación de frutales (naranjos), los experimentos se pretenden mantener como mínimo 8 o 10 años con el objetivo de verificar su impacto real en las producciones (calidad de los frutos, desarrollo de los árboles, etc.).
¿En cuáles de los Objetivos de Desarrollo Sostenible puede enmarcarse el Proyecto?
Al tratarse de un proyecto con implicación directa en la agricultura, los Objetivos de Desarrollo Sostenible que presentan una relación con el Proyecto SIRIS son:
- Poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible. El Proyecto contribuye a este objetivo dando más estabilidad del sector y su producción al aumentar la disponibilidad de recursos hídricos, nutricionales y energéticos.
- Garantizar la disponibilidad de agua y gestión sostenible y el saneamiento para todos. Al ser el agua un elemento único, si se optimiza en el regadío se genera menos tensión entre regiones y sobre el agua potable.
- Garantizar un acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos. Considerando que la recuperación del drenaje agrícola se realizaría en las propias explotaciones, el consumo energético derivado del bombeo de agua de otras fuentes se vería reducido.
- Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles. Con el sistema propuesto en el Proyecto SIRIS, se consigue aplicar los conceptos de economía circular directamente en las plantaciones, es decir, se conseguirá reducir los outputs agrícolas al tiempo que se reducen las demandas o inputs, facilitando además la transición hacia el cultivo ecológico.
- Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos. Gestionar sosteniblemente los bosques, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras y detener la pérdida de biodiversidad. El Proyecto contribuye a reducir la erosión del suelo.
¿Qué impactos sociales y económicos cree que pueden conseguirse en el sector agroalimentario ?
Tenemos que entender que, por la realidad hídrica de España y, en especial en el sureste español, existe un indudable interés sociopolítico y una alta demanda de soluciones en relación con la gestión y uso de agua y nutrientes agrícolas. Por lo que, la recuperación de agua y nutrientes propuesta en el Proyecto SIRIS, contribuirá a la disminución de los conflictos socioeconómicos y ambientales generados por el uso y disfrute de agua. Asimismo, la garantía del suministro hídrico y nutricional a los cultivos proporcionará la estabilidad y continuidad del sector agrícola, lo que repercute directamente en la fijación de las poblaciones rurales y en la generación de empleo directo e indirecto. Los resultados del Proyecto permitirán también difundir al conjunto de la sociedad el papel y aplicabilidad de la ciencia en la resolución de conflictos con soluciones efectivas respecto a las necesidades sociales y económicas reales.
Entonces, ¿cómo resumiría usted el interés científico-técnico y socioeconómico del proyecto?
El Proyecto SIRIS persigue aumentar la autosuficiencia hídrica/nutricional de la agricultura y reducir los problemas medioambientales generados por el regadío de los cultivos, debido principalmente a la contaminación del subsuelo y acuíferos con nitratos y/otras sustancias utilizadas en la actividad agrícola. Por lo que el interés, tanto científico-técnico como socioeconómico, como ya se ha indicado, se relacionan con la obtención de significativos ahorros de:
- Agua de riego, con la máxima eficiencia de recuperación del drenaje agrícola y del agua de lluvia, ayudando en la mejora de la calidad global del agua agrícola.
- Energéticos por reducir considerablemente los bombeos necesarios para el suministro de los cultivos.
- De fertilizantes una vez que optimiza su aprovechamiento y, por tanto, ayuda a la reducción de costes de los agricultores.
- De transferencia de contaminantes hacia las capas inferiores del suelo y los acuíferos evitando su empobrecimiento y contaminación.
- Por otra parte, la digitalización del proceso ayudará la toma de decisiones eficientes con la reducción de costes asociados.
Aunque estamos en las etapas iniciales del proyecto, se estima que se podrán ahorrar hasta un 40-50% para el agua, en torno al 50 % para la energía y en aproximadamente un 20 % para los nutrientes (principalmente, nitratos), pero todo esto se podrá ratificar y concretar con el desarrollo del cultivo y los árboles y los árboles alcancen el estado adulto.
Además, debe ser mencionado que este proyecto es el primero que se realiza en el mundo que nosotros tengamos conocimiento, ya que se aplica directamente en suelo y no en macetas o invernaderos, por lo que conseguimos que las condiciones de cultivo sean similares a las que se obtendrían en una explotación comercial, por lo que los resultados obtenidos pueden ser directamente transferidos a los agricultores. Ciencia aplicada.
¿Cómo surge la idea del proyecto?
Este innovador sistema de riego ha sido concebido por el profesor doctor Pablo Melgarejo, que, con su experiencia y la del Grupo de Investigación en el sector agrícola buscan dar soluciones prácticas a los problemas reales de los agricultores de regadío. El grupo de investigación consolidado en Fruticultura y Técnicas de Producción de la UMH lleva más de 25 años trabajando en la mejora de las técnicas y condiciones de cultivo en frutales con el objetivo de mejorar la producción y la calidad de las cosechas.
¿Con qué recursos cuenta el proyecto y quienes participan?
El proyecto SIRIS es parte del programa AGROALNEXT, que ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación con fondos de la Unión Europea Next Generation y de la Generalidad Valenciana, y en él participan los investigadores: Pilar Legua, Dámaris Núñez-Gómez, Juan José Martínez Nicolás, Vicente Lidón, Agustín Conesa, Pablo Melgarejo (Centro de Investigación e Innovación Agroalimentaria y Agroambiental (CIAGRO-EPSO-UMH); Francisco García Sánchez (Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura, Consejo Superior de Investigaciones Científicas); y Joaquín Melgarejo Moreno (Instituto Universitario del Agua y de las Ciencias Ambientales, Universidad de Alicante).
¿Cómo podemos estar informados de la evolución del proyecto y sus resultados?
Tenemos varios canales de comunicación oficiales del proyecto, tales como el X, antiguo Twitter (@AgroAlnextSIRIS), un blog específico y la Web oficial del programa Agroalnext donde publicamos periódicamente novedades. Además, en breve contaremos también con LinkedIn y un canal de YouTube específico para poder llegar a todos los interesados.
