El rendimiento medio de aquellos que practican agricultura de precisión es de 1’89 t/ha más de maíz que aquellos que aplican prácticas de manejo convencional

Muchos consideran a la agricultura como una actividad altamente contaminante y señalan a los agricultores como responsables, ignorando el papel estratégico de este sector en alimentación, y que existen cada día más agricultores que hacen correctamente su trabajo y practican una agricultura sostenible respetuosa con el medio amiente. La práctica del laboreo de conservación, la lucha integrada contra las plagas y enfermedades, el uso eficiente de los fertilizantes y la agricultura de precisión, cada día más generalizadas, son un ejemplo de ello.

Numerosos estudios han demostrado que una agricultura más racional y eficiente, respaldada por nuevas tecnologías y metodologías avanzadas, es una de las soluciones más innovadoras para enfrentar el desafío de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en el sector agrícola y mitigar su impacto en el cambio climático. Este enfoque se basa en la optimización del uso de insumos agrícolas, como fertilizantes y agua, mediante la aplicación de tecnologías de precisión que permiten adaptarnos a las necesidades específicas de cada parcela, mejorando así la eficiencia productiva y la sostenibilidad del sistema agroalimentario (Xing et al., 2024; Kim and Lee 2022; Balafouis et al., 2017).

En España, el cultivo de maíz destinado a bioetanol desempeña un papel fundamental en la economía circular agrícola, permitiendo un uso más eficiente de los recursos. Sin embargo, esta producción enfrenta desafíos significativos, como la necesidad de optimizar el uso de insumos agrícolas y minimizar su huella de carbono. Según datos de la Unión Europea, la producción de una tonelada de maíz seco para bioetanol está asociada a una emisión de aproximadamente 400 kg CO_2eq. 

No obstante, estudios recientes indican que esta cifra puede ser considerablemente menor cuando se implementan prácticas de agricultura de precisión. Por ejemplo, en un proyecto en el que participó el Grupo AN, la adopción de técnicas de agricultura de precisión permitió determinar detalladamente y reducir las emisiones de CO₂ en comparación con los métodos agrícolas tradicionales. Como resultado, el grano de maíz obtenido en la campaña 2022/2023 no solo presentó menores emisiones certificadas de gases efecto invernadero, sino que también se posicionó como un producto más competitivo, añadiendo un valor adicional en el mercado al mejorar su sostenibilidad y trazabilidad ambiental. 

Otro estudio estimó que la media de emisiones de carbono asociada a la producción de maíz para bioetanol se situó en 235,39 kg CO_2eq por tonelada de peso seco, lo que sugiere una reducción considerable respecto a los valores de referencia establecidos por la Unión Europea (Proyecto Go MaizSostenible_ https://maizsostenible.com/).

El sector agrícola actual necesita valorizar el cultivo de cereales en nuestro territorio mediante su transformación industrial en productos de mayor valor (comercializables y exportables con más margen: proteínas concentradas muy competitivas frente a la soja importada, energía, combustibles, biomateriales, etc.) aporta mayor valor a éstos, por lo que aumenta la rentabilidad del agricultor y es una barrera para el abandono del campo. Est fue una de las principales conclusiones del I Congreso de Biorrefino, donde representantes institucionales, el sector, y empresas participantes destacaron la importancia de la industrialización agrícola como una estrategia clave para el desarrollo rural y la competitividad de la cadena agroalimentaria. (https://bio-e.es/i-congreso-del-biorrefino/)

En este contexto, Vertex Bioenergy, principal productor español de bioetanol y proteína concentrada para alimentación animal, con biorrefinerías en Cartagena (Murcia), Babilafutente (Salamanca), Arance (Francia) y Teixeiro (A Coruña), se unió en 2023 a la Universidad de Sevilla en el proyecto iMASO. Esta colaboración busca abordar algunos de los desafíos clave planteados por la Comisión Europea en los últimos años, como la rentabilidad de los agricultores, seguridad alimentaria, sostenibilidad ambiental, etc.

Concretamente, con este proyecto se están explorando medidas innovadoras para aumentar la competitividad del sector del maíz, mejorar su resiliencia ante el cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Para lograrlo, se abordan cinco puntos clave: uso de imágenes multiespectrales para crear mapas de potencial productivo, desarrollo de mapas de prescripción para siembra y abonado variable, seguimiento de parcelas y vehículos, cuantificación de emisiones de CO₂ y manejo de información sobre rendimiento. 

Además, ofrecerá al sector del maíz en Castilla y León las herramientas necesarias para avanzar en la agricultura de precisión, mejorando la eficiencia y sostenibilidad de las prácticas agrícolas mediante una gestión óptima de la información. Actualmente, se está trabajando con 23 agricultores de referencia en la región, distribuidos en 11 parcelas en Salamanca y 12 en León, cubriendo aproximadamente 700 ha de cultivo de maíz. Se estima una producción total de 10000 t de grano, optimizando la gestión agronómica a través de herramientas de agricultura de precisión y sostenibilidad (Figura 1).

Los sistemas avanzados de monitorización integrados en la maquinaria agrícola han revolucionado la gestión del cultivo al proporcionar un control preciso y en tiempo real de las operaciones en la parcela. Estos dispositivos, conectados al puerto CAN del vehículo, permiten registrar y analizar múltiples variables clave, como el rendimiento del cultivo, la potencia demandada por la maquinaria y el consumo de diésel por hora. 

Gracias a esta tecnología, los agricultores pueden evaluar de manera detallada la eficiencia operativa de sus equipos y ajustar su manejo para optimizar los recursos y reducir costes. Uno de los principales beneficios de estos sistemas es su capacidad para recopilar y procesar grandes volúmenes de datos de forma automática, facilitando la toma de decisiones basadas en información precisa y actualizada (Figura 2). 

Además, su integración con plataformas digitales y aplicaciones móviles permite el acceso remoto a los datos en cualquier momento y desde cualquier lugar, posibilitando un seguimiento continuo del desempeño del tractor o cosechadora en la parcela. Esta funcionalidad no solo mejora la supervisión y gestión de las labores agrícolas, sino que también brinda la oportunidad de detectar posibles ineficiencias y corregirlas en tiempo real.

El uso de imágenes satelitales en la agricultura ha experimentado una evolución notable en los últimos años, impulsada por la mejora en la resolución espacial y temporal de los satélites, así como por el acceso a datos abiertos y plataformas de análisis avanzadas. Estas innovaciones están permitiendo a los agricultores monitorear sus cultivos con un nivel de detalle sin precedentes, optimizando su manejo de acuerdo con las condiciones reales del terreno. Actualmente, programas como Copernicus (Sentinel-2) y Landsat proporcionan imágenes actualizadas y de alta calidad, facilitando la evaluación del estado de los cultivos en diferentes momentos de su desarrollo. 

A través del uso de sensores ópticos y multiespectrales, es posible analizar indicadores clave como la actividad fotosintética del maíz, el vigor vegetativo y la densidad de la cobertura vegetal, lo que permite detectar posibles deficiencias nutricionales, estrés hídrico o la presencia de plagas y enfermedades antes de que se conviertan en un problema grave. En nuestros ensayos, el análisis de índices espectrales como el NDVI y el MSAVI ha sido fundamental para comprender la evolución del cultivo y actuar en consecuencia a sus valores. Más allá del monitoreo del estado del cultivo, la teledetección satelital también juega un papel clave en la gestión optimizada de insumos agrícolas. Gracias a la recopilación y análisis de series temporales de imágenes, es posible generar mapas de prescripción variable de fertilización, ajustando las dosis de insumos en función de la variabilidad espacial del terreno.

En este proyecto, estamos integrando drones como una herramienta avanzada de teledetección, proporcionando una alternativa versátil y de alta precisión para la monitorización de cultivos. Gracias a su capacidad para volar a baja altitud y capturar imágenes de alta resolución, los drones complementan y amplían la información obtenida por satélites, permitiendo un análisis más detallado y localizado del estado de los cultivos. Equipados con cámaras multiespectrales y térmicas, los drones facilitan la detección temprana de variaciones en el vigor vegetativo, estrés hídrico y presencia de plagas o enfermedades, con una precisión difícil de alcanzar mediante otros métodos de observación. 

En cultivos de pequeña y mediana extensión, los drones han demostrado ser más eficaces que las imágenes satelitales o los sensores manuales, optimizando la toma de decisiones agronómicas. Sin embargo, tras las pruebas realizadas en este proyecto, hemos identificado algunas limitaciones en el uso de drones en escenarios donde se busca escalabilidad. A pesar de su mayor resolución espacial, la cobertura limitada y los requerimientos operativos pueden hacerlos menos eficientes en áreas extensas. Por ello, consideramos que, aunque implique una ligera reducción en la resolución espacial, el uso de imágenes satelitales para el cálculo de índices agronómicos representa una herramienta más potente y escalable, permitiendo un monitoreo continuo, global y eficiente en la agricultura de precisión.

Dentro del conjunto de herramientas esenciales para la agricultura de precisión, el monitor de rendimiento instalado en cosechadoras juega un papel clave en la optimización del manejo agronómico. Este dispositivo permite registrar datos en tiempo real sobre variables críticas del proceso de cosecha, como el peso del grano recogido, la humedad del cultivo y la velocidad de avance de la maquinaria. Uno de sus principales beneficios es su capacidad para generar mapas de productividad, los cuales reflejan la variabilidad del rendimiento dentro de una misma parcela. 

Estos mapas permiten identificar zonas de mayor y menor productividad, ayudando a los productores a comprender cómo factores como la fertilización, el tipo de suelo o la disponibilidad de agua influyen en los resultados finales. A partir de esta información, es posible optimizar la gestión del cultivo en futuras campañas, ajustando la aplicación de insumos de manera específica en función de las necesidades de cada área del terreno. Además, este sistema permite establecer correlaciones entre la cantidad de insumos aplicados y la producción obtenida, proporcionando datos exactos sobre la huella de carbono por tonelada de maíz seco (Figura 4).

En el primer año del estudio, se analizaron parcelas de agricultores que usaban distintos métodos de producción. Esta segunda campaña ha permitido ampliar el alcance del estudio, incorporando más terrenos y distintos tipos de prácticas agrícolas. Gracias a esto, el análisis de emisiones de carbono ha sido más detallado, obteniendo resultados más representativos de la realidad productiva en Castilla y León.

Para los casos estudiados, la media de emisiones de carbono calculada ha sido de 286’17 kg CO_2eq por tonelada de peso seco de maíz con una media de 13’89 t/ha de maíz, valor por debajo del establecido conforme a la Directiva RED de 400 kg de CO_2eq por tonelada de peso seco de maíz. Además, se reafirma que lo que más afecta a las emisiones de carbono es la fertilización nitrogenada, la cual supone el 84’2% de las emisiones totales (Figura 5).

Figura 5. Emisiones calculadas de CO₂ según proceso agronómico.

Si comparamos los datos obtenidos en función del tipo de agricultura empleada, tenemos que el rendimiento medio de aquellos que practican agricultura de precisión es de 1’89 t/ha más de maíz que aquellos que aplican prácticas de manejo convencional. Esto se traduce en que el uso de tecnologías de precisión supone una reducción del 28’7% en las emisiones de carbono a lo largo de todo el ciclo productivo de maíz (Figura 6).

Y es que contar con unas emisiones de carbono bajas a lo largo del ciclo productivo de maíz no solo repercute en la sostenibilidad ambiental del sector, sino que también afecta a la población general atrayendo industria a las zonas rurales. En estas áreas donde la agricultura suele ser la principal fuente de ingresos, la dependencia de un solo cultivo puede ser arriesgada. El bioetanol de maíz introduce una oportunidad de diversificar la economía local al permitir a los agricultores dar un valor añadido a su producción de maíz y generar ingresos adicionales a través de la producción de este biocombustible (Figura 7). Esta diversificación económica reduce la vulnerabilidad a las fluctuaciones en los precios de los cultivos y brinda estabilidad financiera a las comunidades rurales.

Tras el éxito de estas dos últimas, sumaremos una campaña más para seguir restando emisiones de carbono. Podremos acceder a nuevos agricultores 4.0, que con sus prácticas de agricultura de precisión sigan reforzando los datos de este proyecto que confirma que la producción de maíz para producción de bioetanol en Castilla y León es baja en emisiones de CO₂ y que, adoptar estas tecnologías, contribuye a ello permitiendo la optimización en el uso de fertilizantes, la mejora en la eficiencia del combustible y una gestión más precisa del cultivo. Por supuesto también seguiremos contando con agricultores más convencionales que nos permitan reafirmar las diferencias y la eficiencia de ambas metodologías en cuanto a emisiones se refiere.

Renuncia de Responsabilidad

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Bibliografía

Balafoutis, A.; Beck, B.; Fountas, S.; Vangeyte, J.; Wal, T.V.d.; Soto, I.; Gómez Barbero, M.; Barnes, A.; Eory, V. Precision Agriculture Technologies Positively Contributing to GHG Emissions Mitigation, Farm Productivity and Economics. Sustainability 2017, 9, 1339. https://doi.org/10.3390/su9081339

Kim M-Y and Lee KH (2022) Electrochemical Sensors for Sustainable Precision Agriculture—A Review. Front. Chem. 10:848320. doi: 10.3389/fchem.2022.848320

Xing, Y.; Wang, X. Impact of Agricultural Activities on Climate Change: A Review of Greenhouse Gas Emission Patterns in Field Crop Systems. Plants 2024, 13, 2285. https://doi.org/10.3390/plants13162285

Una campaña más nos volvemos a encontrar con muchos agricultores que, aun habiendo invertido en maquinaria que posee herramientas tecnológicas, no las emplean en la mayoría de los casos por falta de conocimientos sobre cómo manejarlas en sus labores cotidianas