Invernaderos e inteligencia artificial

Expertos de los institutos de Biotecnología (IBt), de Investigaciones Biomédicas (IIBm) y de Ciencias Físicas (ICF) colaboran en la creación de un sistema de control, en el que se implementan algoritmos basados en inteligencia artificial para controlar las variables que afectan la fisiología y, en consecuencia, la productividad de los cultivos.

El proyecto incluye el desarrollo y aplicación de productos biotecnológicos de avanzada (biofungicida y fertilización biológica), a base de las bacterias Bacillus subtilis y Azospirillum brasilense, creados por investigadores del IBt y del IIBm, respectivamente, con el propósito de producir hortalizas de alta calidad de manera inocua y sustentable.

Junto con científicos del Colegio de Postgraduados (Colpos) y de Fideicomisos Instituidos en Relación con la Agricultura (FIRA), conforman el proyecto Integración de Desarrollos en Biotecnología, Automatización y Tecnologías de la Información para Establecer un Modelo Escalable de Producción Sustentable e Inocua de Hortalizas en Invernadero.

Se trata de un consorcio de investigación especializado en las áreas de biotecnología, instrumentación avanzada, manejo de datos (física y matemáticas), fitopatología, agronomía e ingenierías, que desarrolla un sistema de monitoreo inalámbrico y de control automatizado para invernaderos.

Esa tecnología es capaz de cuantificar parámetros como temperatura, humedad relativa, radiación solar, acidez y conductividad eléctrica en suelo, además de controlar la humedad en sustratos estructurados (porosos). También actúa en forma automática para controlar cortinas, ventiladores, sistemas de riego y mallas que hacen posible regular la radiación solar en invernaderos.

Los expertos de FIRA y del Colpos aportan su experiencia en agronomía, fitopatología, y en el desarrollo de tecnologías que permiten reducir significativamente el consumo de agua y nutrimentos.

Enfoque multidisciplinario

En la presentación de los avances del primer año de investigación, financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología mediante el Fondo de Problemas Nacionales, Enrique Galindo, investigador del IBt y responsable técnico, indicó que la generación de nuevas tecnologías de producción requiere un enfoque multidisciplinario que integre el control de variables climáticas, utilización de biofertilizantes y agentes de control biológico y la optimización del uso de agua, en invernaderos altamente tecnificados.

En el acto, celebrado en Tezoyuca, Morelos, dijo que la agricultura protegida tiene rendimientos más altos en comparación con los obtenidos a cielo abierto. La iniciativa pretende maximizar la producción en invernadero por medio del control automatizado de las variables ambientales y de riego.

Los invernaderos representan una gran ventaja, pues es posible producir en áreas pequeñas durante todo el año y obtener precios competitivos con un menor uso de agua. En México más de 20 mil hectáreas se producen en invernadero, 70 por ciento de éstas son de jitomate –modelo de estudio de este proyecto–, le siguen el chile y los pimientos.

La idea de esta línea de investigación, mencionó, es aplicar alta tecnología biológica, física y agronómica, “de tal manera que pueda integrarse y sea viable para los productores”.

Sistema sofisticado

Antonio Juárez, del ICF y encargado del diseño de automatización, control y monitoreo del invernadero, explicó que este es un sistema relativamente sofisticado de gestión de datos, control y envío de información por Internet, pero que constituye una herramienta construida con materiales que se consiguen con facilidad en refaccionarias y tiendas de electrónica. Esto último es deliberado, pues se pretende transferir el sistema, de manera ágil y económica, a los productores nacionales.

Mauricio Trujillo, investigador del IIBm, señaló que el uso de biofertilizantes en el invernadero modelo ha probado que los productos biológicos utilizados hasta ahora aportan a las plantas nutrientes y otros beneficios que contribuyen a la protección contra microorganismos; estimula su crecimiento radicular, las hace tolerantes a la sequía y salinidad, además de regenerar el suelo.

Leobardo Serrano, investigador del IBt, habló sobre el uso de un biofungicida cuyo principio activo es la bacteria Bacilus subtilis. Éste ha demostrado su efectividad contra diferentes hongos fitopatógenos y, en particular, contra el causante de la enfermedad conocida como cenicilla del jitomate.

Finalmente, Edibel Leyva, del FIRA, presentó resultados sobre el uso eficiente de agua empleando un sustrato a base de tezontle y fibra de coco. Éste es capaz de reducir hasta 80 por ciento el consumo de agua en el cultivo del jitomate.