En el corazón de la agricultura moderna (los invernaderos), aunque los cultivos están protegidos de los cambios climáticos naturales, el suministro de agua, fuente de su vida, ha pasado de depender de la lluvia a estar completamente determinado por la toma de decisiones humanas. Durante mucho tiempo, el riego se ha basado en el criterio empírico de los agricultores o en un programa fijo. Este patrón puede fácilmente provocar un suministro de agua desigual, lo que provoca estrés radicular, pérdida de nutrientes y riesgo de enfermedades. La aparición de sensores de temperatura y humedad del suelo está llevando el riego de invernaderos de una era basada en la experiencia a una era de precisión basada en datos, garantizando que cada gota de agua se suministre según sea necesario y en la cantidad justa.
I. La singularidad del entorno de invernadero: ¿Por qué los datos del suelo son tan cruciales?
Un invernadero es un microecosistema controlado, pero complejo. Comparado con la producción a campo abierto, sus características son distintas:
El agua está regulada de forma completamente artificial: no hay precipitaciones naturales que la repongan y el riego es la única fuente de agua.
Evaporación y transpiración intensas: En un ambiente aislado cerrado o semicerrado, especialmente cuando hay suficiente luz solar, la tasa de transpiración del cultivo y de evaporación de la superficie del suelo es significativa.
El entorno del sistema radicular es denso y sensible: los cultivos se plantan densamente y el rango de actividad del sistema radicular está concentrado. La distribución irregular del agua o el encharcamiento pueden afectar rápidamente la salud general.
Agua y fertilizantes altamente coordinados: el riego a menudo se realiza simultáneamente con la fertilización, y la gestión del agua está directamente relacionada con la disponibilidad y la eficiencia de absorción de los nutrientes.
Por lo tanto, el monitoreo preciso y en tiempo real de la dinámica de la humedad y la temperatura del suelo de la capa de raíces se ha convertido en la piedra angular para que los invernaderos logren una gestión inteligente y refinada.
Ii. El papel fundamental de los sensores: actuar como «traductores fisiológicos» de los cultivos
Los sensores de temperatura y humedad del suelo instalados en la zona radicular de los cultivos tienen el valor fundamental de convertir el estado físico del suelo en un flujo de datos continuo y cuantificable, logrando principalmente dos monitoreos clave:
Contenido volumétrico de agua: Refleja directamente la proporción de agua líquida en el suelo que puede ser absorbida directamente por las plantas y es el indicador de oro para juzgar las necesidades de riego.
Temperatura del suelo: afecta profundamente la vitalidad de las raíces, la tasa de absorción de agua y nutrientes y las actividades de los microorganismos del suelo, y es una base importante para optimizar las estrategias de riego (como la temperatura y el momento del agua).
iii. Escenarios de aplicación transformadores en invernaderos
Impulse un riego preciso y diga adiós a los riegos “sincronizados” y “sensibles”
Práctica: Establezca límites máximos e mínimos para el contenido de humedad del suelo según los diferentes cultivos y sus etapas de crecimiento. Cuando el sensor de monitoreo muestra que el nivel de humedad está por debajo del límite mínimo, el sistema inicia el riego automáticamente o solicita iniciarlo. El riego se detendrá automáticamente al alcanzar el límite máximo.
Valor
Ahorro significativo de agua: al evitar el riego ineficaz y las filtraciones profundas, puede ahorrar entre un 20% y un 40% de agua en comparación con el modo temporizado tradicional.
Mejore la calidad y la consistencia de los cultivos: mantenga un nivel óptimo y estable de humedad del suelo para reducir problemas como el agrietamiento de la fruta y la pérdida de sabor causados por las fluctuaciones del agua.
Promueva el desarrollo saludable de las raíces: evite la hipoxia de las raíces causada por el exceso de humedad, fomente el crecimiento de las raíces hacia abajo y mejore la resistencia al estrés de la planta.
2. Optimizar la integración de agua y fertilizantes para lograr una “alimentación precisa”
Práctica: El sistema de riego activa y controla automáticamente la ejecución del programa de fertilización basándose en datos de humedad del suelo en tiempo real. Asegúrese de que el volumen de riego se ajuste con precisión para optimizar la concentración y el tiempo de retención de la solución nutritiva en la zona radicular.
Valor: Mejora significativamente la tasa de utilización de fertilizantes, reduce el riesgo de acumulación de sal en la zona de la raíz y logra una situación de beneficio mutuo al reducir el uso de fertilizantes al mismo tiempo que aumenta la eficiencia y protege el medio ambiente.
3. Alerta del estrés ambiental y actúa como “centinela” de enfermedades
Práctica: Un suelo con alta humedad constante es ideal para la proliferación de numerosas enfermedades transmitidas por el suelo, como el marchitamiento fúngico y la pudrición radicular. El sensor puede monitorizar y advertir continuamente sobre condiciones de alta humedad a largo plazo.
Valor: Recordar oportunamente a los administradores que ajusten los planes de riego o tomen medidas agronómicas, cortar la cadena de aparición de enfermedades desde la perspectiva ambiental y reducir el costo y el riesgo de prevención y control.
4. Potenciar los modelos de cultivos y la toma de decisiones científicas
Práctica: Los datos acumulados a largo plazo sobre el agua y el calor del suelo, combinados con datos de estaciones meteorológicas de invernadero, se pueden utilizar para calibrar y optimizar los modelos de simulación del crecimiento de cultivos.
Valor: Predecir con mayor precisión el ciclo de crecimiento, la formación del rendimiento y los cambios de calidad de los cultivos, proporcionando orientación científica prospectiva para la planificación de la producción, la organización de la mano de obra y el suministro del mercado.
Iv. Consideraciones clave para una implementación eficaz
Puntos de disposición representativos: deben ubicarse en diferentes áreas dentro del invernadero (como cerca de las rejillas de ventilación, en el medio y en el extremo de la fuente de agua), así como en diferentes áreas de plantación de cultivos para reflejar verdaderamente las diferencias espaciales del entorno.
Profundidad de monitorización: La profundidad de instalación del sensor se determina en función de la profundidad de distribución de los principales sistemas radiculares de los cultivos (por ejemplo, los tomates y los pepinos suelen tener entre 15 y 30 centímetros).
Compatibilidad de tecnología y medio: seleccione el tipo de sensor que coincida con el sustrato de cultivo del invernadero (suelo, fibra de coco, lana de roca, etc.) y asegúrese de que tenga buena estabilidad a largo plazo, tolerancia a la sal y precisión de medición.
V. Práctica exitosa: un caso basado en datos de tomates de alto rendimiento y alta calidad
Un proyecto de cultivo de tomate a gran escala en un invernadero de cristal ha implementado una red integral de sensores de temperatura y humedad del suelo. Mediante un análisis sistemático de datos, el equipo de gestión descubrió que:
El modelo original de riego diurno provocó un consumo excesivo de agua cuando la temperatura del sustrato aumentó por la tarde y las plantas enfrentaron estrés a corto plazo cuando más necesitaban agua durante el día para sintetizar productos fotosintéticos.
2. Al ajustar la estrategia de riego para una reposición precisa basada en los datos de los sensores temprano en la mañana y en la tarde, no solo se eliminó el estrés hídrico del mediodía, sino que también se redujo de manera efectiva la humedad máxima del aire dentro del invernadero durante el período del mediodía.
Tras una temporada completa de producción de verificación, este invernadero no solo logró un ahorro de agua del 35 %, sino que también aumentó la producción total de tomates en un 18 %, y el contenido de azúcar y la tasa de fructificación de los frutos también mejoraron significativamente. El director técnico del proyecto concluyó: «Ahora ya no dependemos de adivinar si los cultivos necesitan agua o no, sino que escuchamos directamente la información real del sistema radicular». Los sensores nos han permitido una comunicación precisa con los cultivos, clave para lograr un doble avance en rendimiento y calidad.
Conclusión
En la búsqueda de la agricultura moderna de invernadero para lograr un alto rendimiento, alta calidad, un uso eficiente de los recursos y un desarrollo sostenible, el control preciso del entorno subterráneo —el entorno de la zona radicular— se ha vuelto tan importante como la regulación de la luz, el agua, el calor y el aire en la superficie. Los sensores de temperatura y humedad del suelo, como antenas sensibles que penetran en el núcleo vital de los cultivos, transforman claramente la sed y la satisfacción del sistema radicular en lenguaje de datos. Acabaron con la ambigüedad y la arbitrariedad del riego e iniciaron un nuevo modelo de suministro preciso centrado en las necesidades fisiológicas de los cultivos en tiempo real. Esto va mucho más allá de una simple iteración de las herramientas de producción; supone una profunda transformación en la filosofía de la siembra: de un suministro controlado por el ser humano a una respuesta basada en la demanda de los cultivos. Con la profunda integración del Internet de las Cosas y las tecnologías de inteligencia artificial, estas raíces de datos, profundamente arraigadas en el suelo, se integrarán plenamente con el sistema de control ambiental del invernadero, creando conjuntamente una nueva imagen de una agricultura de instalaciones más inteligente, con bajas emisiones de carbono y eficiente en el futuro.
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Hora de publicación: 23 de diciembre de 2025