En España estuvo prohibido el riego de viñas ubicadas en zonas de secano hasta fines del siglo XX. Luego, ante los claros efectos del cambio climático, es prohibición se derogó. Sin embargo, el riego que ahora se practica en algunas zonas del norte del país, por ejemplo Galicia, es cada vez más racionado y con la exigencia de la máxima eficiencia, utilizando herramientas como los modelos predictivos con IA y uso de sensores para detectar la necesidad real de humedad. Ante la eventualidad, un grupo de investigadores de la Universidad de Santiago de Compostela y empresas privadas desarrollaron el modelo «Regavid», que en esta nota se detalla.
Hasta finales del siglo XX, en España estaba prohibido regar los viñedos ubicados en zonas donde la humedad y las lluvias permitían prescindir del uso del agua. A partir de entonces, esa prohibición se ha derogado ante los claros efectos del cambio climático, y se ha hecho necesaria la aplicación de agua de riego en la mayoría de los viñedos españoles para garantizar su viabilidad.
En los últimos 25 años se han llevado a cabo trabajos diversos sobre el manejo del riego en los viñedos españoles. Si bien en climas templados, como los del Norte de España, no se ha requerido un uso generalizado del agua de riego para el viñedo, debido a la disponibilidad de precipitaciones en los meses de verano, existe la necesidad de adaptar los trabajos realizados en otras regiones españolas a las condiciones particulares de Galicia. En algunos viñedos gallegos de gran tamaño se ha realizado una gestión del agua de riego basada en riegos puntuales, o para la aplicación de nutrientes (fertirrigación), existiendo un campo de mejora en el uso de los recursos hídricos.
Actualmente es necesario desarrollar modelos de apoyo a la decisión para gestionar el agua de riego en tiempo real y evitar un mal uso de un recurso escaso, en especial en los meses críticos para el viñedo (junio-agosto). Además, se deben mantener los estándares de calidad proporcionados por la viticultura de secano tradicionalmente implementada en Galicia.
Un aspecto clave para una buena gestión del riego es la necesidad de emplear modelos predictivos de los parámetros climáticos claves: precipitación y temperatura, así como la instauración de sensores de control del agua en el suelo, y de los volúmenes de riego aplicados. En general, la digitalización del viñedo (suelo, planta y clima) facilita el manejo y seguimiento del riego, recopilando datos en tiempo real de forma continua. El procesado de los datos de los sensores ubicados en los viñedos y clima debe ser analizado de forma integral mediante el uso de la inteligencia artificial, prediciendo las condiciones climáticas futuras, estableciendo un sistema robusto de manejo del agua de riego donde la productividad del agua y la gestión sostenible de recursos es el objetivo final.
El modelo desarrollado, denominado «Regavid», vinculado a un Grupo Operativo en Galicia, pretende dotar de herramientas a los viticultores que faciliten las tomas de decisiones acerca de cuándo y cuánto regar, a partir de una base científica y experimental, considerando las necesidades particulares de la viticultura en Galicia. Este modelo incluye la caracterización de las propiedades físicas del suelo, la variedad de uva, el manejo del dosel vegetal, la presencia de cubierta vegetal, las particularidades del sistema de riego localizado, así como la predicción de datos meteorológicos empleando inteligencia artificial.
Material y métodos
Descripción de la parcela y tratamientos de manejo de riego: El estudio se llevó a cabo en la Denominación de Origen (DO) Monterrei, dentro de una parcela comercial de la bodega Martín Codax de 75 ha, plantada con la variedad Godello en el año 2013. El viñedo está situado en el lugar de Bustelo, en el ayuntamiento de Vilardevós (Ourense) (Figura 1).
El marco de plantación es de 1,5 x 2,4 m, con las viñas conducidas en espaldera y guyot doble. El sistema de riego localizado cuenta con goteros autocompensantes de 2,04 L h-1, separados 0,75 m, datos derivados de la evaluación del sistema de riego en condiciones normales de funcionamiento.
En el año 2022, se implementó un tratamiento secano y el riego habitual realizado por la bodega. Durante el año 2023, se fijaron diferentes manejos de riego: el propuesto por la bodega, y el basado en el modelo Regavid, así como un tratamiento control sin agua de riego (secano).
En cada uno de los tratamientos se seleccionaron tres repeticiones (A, B y C) de 9 plantas, en las que se realizaron las diferentes medidas en el suelo y la planta (Figura 1). De la toma de muestras de suelo se deduce que se trata de un suelo franco limoso, con una fracción gruesa del 45 %, un pH de 5,6, y un contenido en materia orgánica de 7,6 %. Además, se determinó la variabilidad espacial de la parcela, determinando la conductividad eléctrica aparente del suelo (CEa), empleando el equipo EM38 (Geonics, Ltd, Canada) para evaluar la variabilidad espacial en la parcela de estudio.
Sensorización y modelización: La importancia de la medición en continuo de variables como el estado hídrico de la planta y/o el estado de agua en el suelo son cruciales para un buen manejo del riego (Mirás-Avalos y Araujo, 2021). Hoy en día existen una multitud de sensores diversos, tanto para la medición de parámetros de suelo como de planta. En la parcela de Vilardevós se instalaron sensores Watermark (Irrometer, EEUU), a tres profundidades de 15, 30 y 45 cm, que permiten realizar el seguimiento en continuo del potencial de agua en el suelo. Además, se añadieron puntos de control del contenido de agua en el suelo a 15 y 45 cm, empleando un TDR-100 (Decagon Device, EEUU). Por último, se incorporaron contadores volumétricos que permiten conocer el volumen de agua aplicado en cada evento de riego, aspecto clave para un adecuado manejo del riego (Figura 2).
Para la modelización de las necesidades hídricas del cultivo y la calibración local de los coeficientes de cultivo se ha aplicado la metodología dual recogida en la monografía FAO-56 (Allen et al., 1998). La modelización requiere de la medición de una serie de variables en el viñedo (altura y anchura del dosel vegetal y nivel de cobertura de la cubierta vegetal) en las diferentes etapas de crecimiento del cultivo. Además, se deben medir los parámetros climáticos que intervienen en el cálculo del balance de agua en el suelo para la aplicación de la ecuación de Penman-Monteith FAO-56, para lo que se ha empleado una estación localizada en la parcela de Martín Codax, así como datos de la estación agroclimática de Vilardevós (MeteoGalicia, Xunta de Galicia).
Un aspecto destacado de la herramienta de modelización es que se encuentra basada en diferentes modelos predictivos que permiten conocer, con una semana de antelación, los parámetros que intervienen en el balance simple de agua en el suelo: precipitación y evapotranspiración de referencia. Estos parámetros predichos, junto con los coeficientes de cultivo adaptados a las condiciones locales, nos permiten realizar una programación de riego semanal ajustada a las condiciones climáticas.
Resultados
La campaña 2022 ha sido empleada para la calibración inicial de los coeficientes de cultivo ajustados a las condiciones locales y a la variedad Godello, obteniendo un Kc medio = 0,85 (floración-envero) y un Kc final = 0,65 (envero-vendimia). A estos valores se ha aplicado un coeficiente de estrés (Ks) de 0,5, antes de floración y de 0,25 tras la floración. Durante los años 2023 y 2024, se ha realizado la validación de los coeficientes de cultivo determinados en 2022, aplicando las dosis de riego semanales según los resultados derivados de la modelización. Los coeficientes culturales finales tras su aplicación en las campañas 2023 y 2024 han sido: Kc medio = 0,45 (floración-envero) y un Kc final = 0,25 (envero-vendimia).
Dinámica del estado hídrico en el suelo y la planta. Parámetros productivos y cualitativos: Los valores de potencial y contenido de agua del suelo y la previsión meteorológica, con una semana de antelación, han servido para programar el inicio del riego, así como la dosis de riego semanal. Para disparar el riego se ha considerado un valor medio de -75 cbar, a partir del cual se realizaron recomendaciones de riego semanales, iniciándose los riegos el 27 de junio, y finalizando los mismos el 4 de septiembre, días previos a la vendimia. La evolución a lo largo del año 2023 muestra que existen diferencias significativas para el potencial de agua en el suelo (Fig. 3a), con ligeras diferencias en el comportamiento mostrado por la planta (Fig 3b). La combinación de ambas medidas: suelo y planta, permite comprender la respuesta final que se ha obtenido a nivel de producción y calidad.
Los parámetros productivos muestran una tendencia a mayores producciones en los tratamientos regados, debido a un mayor número de racimo y al peso medio de cada racimo (Tabla 1). En la campaña 2024 se obtuvieron mayores producciones en el tratamiento secano, debido a problemas fitosanitarios que afectaron a la parcela en los meses de desarrollo vegetativo y del racimo. Los parámetros de calidad no muestran diferencias entre tratamientos para el grado brix, aunque con diferencias claras entre años. Por otra parte el tratamiento REGAVID ha mostrado un mayor valor de acidez total en vendimia que el resto de tratamientos, aunque sin diferencias significativas.
Estrategias de riego. Plataforma Regavid: La integración de la información generada con el modelo predictivo Regavid para el manejo del riego en el viñedo se encuentra en una versión beta (Figura 4), pendiente de incorporar las modificaciones derivadas del año 2024. El objetivo de la herramienta es facilitar al viticultor información fácilmente interpretable y que pueda tomar decisiones basadas en la información generada. En la aplicación web se prevé la incorporación de las recomendaciones de riego semanales, expresada en tiempos de riego, por lo que es necesario conocer los detalles del sistema de riego, número de sensores por planta, caudal y marco de plantación.
Conclusiones
La digitalización del viñedo incluyendo datos del estado del agua en el suelo a diferentes profundidades permite conocer el movimiento del agua en el suelo, una vez realizado un riego, así como el establecer límites que marquen el inicio y fin de las necesidades de riego. El empleo de la predicción de datos climáticos de calidad facilita el manejo eficiente del agua, mejorando los resultados del balance de agua en el suelo.
Se requiere mejorar los modelos predicción en base al aprendizaje de los modelos empleados para la predicción, puesto que la existencia de eventos extremos dificulta su predicción a partir del día 3-4, en momentos donde se prevén precipitaciones, donde no es necesario regar.
Las reprogramaciones del riego de forma diaria son posibles, aunque dificultan la gestión del riego por parte del viticultor, por lo que se recomienda realizar las correcciones de dosis de riego, de ser necesario, en la semana siguiente.
En conclusión, las herramientas flexibles de gestión del riego basadas en datos climáticos predichos con una semana de antelación son clave para la gestión del riego en climas templados, más aún con suelos con elevada fracción gruesas y con rápido drenaje.
Más información sobre los resultados del proyecto: AQUÍ
Fuente: Infowine. Autores del estudio: Franco D, Rey D, Gay J.A.1 (Monet Tecnología e Innovación SL); Fandiño M., Rodríguez-Febereiro M., Cancela J.J. (Universidad de Santiago de Compostela); Tubío M, Martínez X. (Bodegas Martín Códax).
