30 de Nov de 2022

Ciencia

Agricultura en ambiente controlado para el desarrollo sostenible

El futuro Cipac AIP abordará varios ejes estratégicos para el país: la transformación productiva, el uso de tecnología para mejorar la competitividad, el desarrollo social y la seguridad alimentaria

Agricultura en ambiente controlado para el desarrollo sostenible
El sistema incorpora hidroponía, solución de nutrientes, luces Led para la fotosíntesis, sensores de temperatura, pH, conducción eléctrica del agua, cámaras, todo bajo control remoto.Senacyt | Ernesto Mantovani

Para alimentar a más de 820 millones de personas que padecen hambre y a los 2.000 millones de personas más que vivirán en el mundo para el año 2050, es imperativo aumentar la productividad agrícola y la producción alimentaria sostenible. ¿Cómo lograrlo con el impacto social y económico de la pandemia de covid-19, los efectos del cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres? La adaptación es la clave.

Durante décadas, la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de Estados Unidos (NASA) ha investigado cómo cultivar alimentos en el espacio, e incluso se han producido hortalizas en experimentos en la Estación Espacial Internacional recreando las condiciones ambientales necesarias para el crecimiento de los cultivos.

La producción de alimentos en ambientes controlados no solo se contempla para las futuras misiones espaciales, también es una forma de adaptación en la Tierra que permite producir, de manera sostenible, alimentos nutritivos e inocuos, durante todo el año, utilizando menos espacio y con mayores rendimientos.

Una ventaja enorme es que estos sistemas permiten optimizar entre el 90% y 99% del agua, además, se evitan plagas, el uso de pesticidas desde la semilla hasta la cosecha y se reducen las pérdidas.

Agricultura en ambiente controlado para el desarrollo sostenible
Módulo demostrativo de agricultura en ambiente controlado instalado en el IICA en Panamá.Senacyt | Ernesto Mantovani

La tecnología es el soporte de estos sistemas de producción de alimentos. Se trata de invernaderos que se pueden armar a diferentes escalas, incluso, pueden hacerse opciones muy pequeñas para la casa o una oficina.

Cuentan con tecnologías físicas y digitales para controlar factores como la luminosidad, temperatura, humedad relativa, los parámetros físico-químicos del agua como el pH, conductividad eléctrica y los nutrientes.

Los cultivos se desarrollan en sistemas hidropónicos, en bandejas especiales. Una solución con nutrientes alimenta las plantas y se utilizan luces Led para la fotosíntesis, cuyo color e intensidad dependerá del tipo de cultivo. Todo es controlado con sensores, sistemas informáticos, cámaras, y en algunos casos, robots, incluso, desde aplicaciones de teléfonos celulares.

También hay sistemas aeropónicos, en los cuales se usan dispersores para salpicar agua y nutrientes a las raíces al aire.

Agricultura en ambiente controlado para el desarrollo sostenible
Los alimentos producidos en ambiente controlado son saludables y garantizan un mayor rendimiento y frescura, independientemente de las condiciones climáticas y época del año.Senacyt | Ernesto Mantovani

Las fincas verticales son instalaciones que cuentan con una línea de producción automatizada con cintas transportadoras y elevadores que van rotando. Los cultivos crecen apilados verticalmente en racks y los procesos de siembra, mantenimiento, riego, fertilización, control del entorno y la cosecha son automatizados.

Investigación

En las dos últimas décadas en Panamá, algunas cooperativas, productores y empresarios, sobre todo en Tierras Altas, en la provincia de Chiriquí, en la región de Azuero y en la provincia de Veraguas, han invertido en invernaderos de media y alta tecnología con factores controlados, y en pocos casos, en agricultura vertical en Coronado (Panamá Oeste) y en Aguadulce, provincia de Coclé.

Hasta ahora, estas iniciativas no han tenido el acompañamiento de un centro de investigación y transferencia. No obstante, se vislumbra un panorama distinto.

La idea de construir un centro de investigación en agricultura en ambiente controlado en Panamá ha estado germinando hace años, y ganó fuerza después de que se realizaron en el país tres congresos internacionales sobre este tema en los años 2015, 2017 y 2019.

Entre los actores que han promovido esta iniciativa están la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt), el Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA), la Fundación para el Desarrollo de la Agricultura en Ambiente Controlado (Fundaac), el Ministerio de Desarrollo Agropecuario (Mida), la Universidad de Panamá, la Universidad Tecnológica de Panamá, el Centro de Competitividad de la Región Occidental de Panamá (Cecom-RO), investigadores, productores y el Ministerio de Economía y Finanzas.

El proyecto fue priorizado en el Plan Estratégico de Ciencia, Tecnología e Innovación (Pencyt 2019-2024) y se constituyó la Asociación de Interés Público 'Centro de Investigación y Producción en Ambiente Controlado' (Cipac AIP) cuya junta directiva preside la Senacyt.

El Cipac AIP se construirá con un préstamo de $19 millones del Banco de Desarrollo de América Latina (CAF) y estará ubicado en Tocumen, en terrenos de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad de Panamá (UP). También habrá dos centros regionales, uno en la provincia de Chiriquí y otro en Guararé, en la región de Azuero.

Desde el Cipac se apoyarán los esfuerzos de productores, instituciones académicas públicas y privadas. El centro contará con el respaldo de centros de investigación de Estados Unidos, Europa y Asia, así como también de centros, instituciones y universidades nacionales.

Sus líneas de acción incluyen el desarrollo de capacidades científicas, técnicas empresariales de los productores, técnicos y servidores públicos; el desarrollo de investigación que acompañe la inversión comercial empresarial; la asociatividad para el acceso a la tecnología y la comercialización de productos y la competitividad.

La infraestructura del Cipac AIP incluirá sensores, imagenología, robótica, inteligencia artificial, internet de las cosas, big data, el conocimiento automático profundo y plataformas informáticas como Blockchain.

También se implementará el uso de energía solar, el manejo óptimo del agua y fertilizantes, nanotecnología, y se reducirán las emisiones de gases de efecto invernadero.

Allí se producirán lechugas, plantas verdes, hierbas de clorofila concentrada, diversos microgreens (rábano, soya, etc.), fresas y otras frutas.

Módulo demostrativo

Como parte del proyecto Cipac AIP, esta semana se desveló un prototipo de módulo de un sistema de agricultura en ambiente controlado en las oficinas del IICA, con el fin de exhibir su funcionamiento, sensibilizar a los actores del agro y promover la inclusión de los pequeños y medianos productores a este tipo de agricultura moderna.

El prototipo tiene tres secciones: un pequeño laboratorio de impresión 3D y robot colaborativo para germinación; una sección para producción de alimentos y una de posproducción, sistema de nutrición y recirculante hídrico. El sistema de hidroponía a raíz desnuda funciona con luces Led, sensores de variables, cámaras de imágenes y movimiento, y ya se han producido lechugas, rúcula y kale.

El sistema demostrativo consta de ósmosis inversa que permite optimizar entre el 90% a 99% del agua y nutrientes en un pequeño espacio y tiene un generador de dióxido de carbono. Se remueven los iones al agua (magnesio, calcio) y tiene un filtro ultravioleta para reducir la carga microbiana (bacterias, hongos) que pudiera entrar al sistema a través del agua. Todos los procesos operan bajo control remoto.