Tras un corto trayecto en coche por la pintoresca campiña sureña, donde los árboles de Pelo de Bruja cuelgan sobre pantanos y estanques oscuros, aparece de repente un grupo de dieciséis granjas de contenedores AmplifiedAg al borde de la carretera. Hemos llegado al Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de EE.UU. en Charleston, Carolina del Sur.
© Rebekka Boekhout | HortiDaily.es
Trasladarse al interior para potenciar el crecimiento en el exterior
Tras una cálida bienvenida, entramos en lo que el Dr. Kai-Shu Ling, fitopatólogo, llama, en broma, su "segunda casa": una plataforma de investigación construida en torno a sistemas de cultivo vertical en contenedores. El sitio forma parte de una iniciativa federal de investigación lanzada en 2018 para comprender mejor el papel que la agricultura de ambiente controlado podría desempeñar en el futuro de la producción de cultivos en Estados Unidos. "Nuestro objetivo era adquirir conocimientos sobre el espacio CEA y explorar dónde tienen sentido estos sistemas. Al reunir a científicos de varios lugares del país, podemos investigar la tecnología desde muchos ángulos diferentes", afirma.
El programa pone en contacto a investigadores de trece centros del ARS de todo Estados Unidos y se centra en temas que van desde la genética de los cultivos y los sistemas hidropónicos hasta la sanidad vegetal, la gestión integrada de plagas y la biología de los polinizadores. De pie entre los contenedores, queda claro por qué la plataforma de investigación se diseñó así. Cada unidad funciona como un entorno de cultivo independiente, lo que permite a los científicos controlar variables y probar diferentes condiciones de cultivo una al lado de la otra. "En un invernadero o en un entorno de campo, siempre hay factores externos que influyen en los resultados. Aquí podemos cambiar un parámetro cada vez y observar exactamente cómo responden las plantas", explica Kousik Shaker, jefe de investigación del Laboratorio de Hortalizas de Estados Unidos.
Haga clic aquí para ver el reportaje fotográfico.
© Rebekka Boekhout | HortiDaily.es
Kousik Shaker y Kai-Shu Ling, investigadores del USDA, en el centro David Flynn, de Amplified Ag.
Un contenedor, dos zonas de cultivo
"El emplazamiento de Charleston consta de dieciséis granjas de contenedores que se instalaron en fases: cuatro contenedores en la primera fase, otros cuatro en la segunda y ocho en la ampliación más reciente", explica David Flynn, director general de Amplified Ag. Por ahora, solo tres de los contenedores están realizando pruebas activas debido a la escasez de personal, lo que ha ralentizado el despliegue de la instalación. "Cuando dispongamos de más técnicos, podremos poner en marcha más contenedores y realizar más experimentos", afirma Kousik.
Paseando por las instalaciones, se ve cómo cada contenedor está configurado como una unidad de investigación. Dentro, el área de cultivo se divide en dos zonas, cada una con su propio sistema de fertirrigación. "Un lado actúa como control y el otro se utiliza para el tratamiento. Eso nos permite comparar directamente el rendimiento de las plantas en dos condiciones distintas. Podemos aislar fácilmente diferentes espectros de luz, nutrientes o rasgos genéticos, lo que constituye una forma muy eficaz y divertida de realizar experimentos".
© Rebekka Boekhout | HortiDaily.esEl Dr. Kai en uno de los contenedores de I+D
Ingeniería para entornos controlados
Originalmente centrada en la producción comercial, AmplifiedAg también ha suministrado un número creciente de granjas de contenedores para investigación y desarrollo, apoyando ensayos con cultivos nuevos, existentes y emergentes. ¿Por qué? "Nuestros contenedores son plug and play", dice David. "Fuimos productores antes que desarrolladores de tecnología, así que cuando diseñamos una granja de contenedores, pensamos en cómo funciona realmente el sistema en el día a día. Cualquiera puede convertirse en productor con nuestras granjas. Si hay que sustituir algo, no hay que depender de piezas patentadas. Todo puede repararse con equipos estándar. Esa flexibilidad es importante", afirma David. Los investigadores tienen que poder adaptar el sistema en función del experimento".
La mentalidad del productor también ha influido en la construcción de los sistemas. Los componentes del interior del contenedor se basan en equipos disponibles localmente, lo que permite a los productores obtener fácilmente recambios en caso de mantenimiento. Dentro de las unidades, los ventiladores hacen circular el aire por el espacio de cultivo, mientras que un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado gestiona la calefacción, la refrigeración y la deshumidificación. El software AmpEDGE permite a los productores supervisar y controlar las granjas a distancia, gestionando todo el proceso de producción, desde la semilla hasta la cosecha.
Haga clic aquí para ver el reportaje fotográfico.
© Rebekka Boekhout | HortiDaily.es
Lechuga entera
"El entorno tiene que ser extremadamente estable. Si quieres obtener resultados fiables en la investigación, necesitas condiciones constantes. Los contenedores están aislados hasta R25-R28, lo que ayuda a mantener la temperatura interna y a reducir el consumo de energía. La modularidad es otro elemento clave. Los paneles pueden montarse fácilmente, mientras que los conductos de riego móviles simplifican la limpieza y el mantenimiento", explica David. "Hemos diseñado estos sistemas para que la tecnología nunca se convierta en el cuello de botella. Monitorización remota, piezas estándar, fácil acceso para el mantenimiento, el objetivo es siempre mantener al productor o investigador centrado en su trabajo, no en el equipo".
© Rebekka Boekhout | HortiDaily.es
Planta joven de batata
Dulce batata
Las batatas se encuentran entre los cultivos menos convencionales que se investigan. "Al principio, la gente se sorprende al ver batatas en un sistema de agricultura vertical", dice el Dr. Ling, sonriendo; sin embargo, "no nos estamos enfocando en la producción de raíz". Así que no podemos esperar una derivación hacia la producción de chips a corto plazo. En cambio, los investigadores del ARS están probando si las granjas verticales podrían servir como centros de propagación para viveros rápidos que produzcan material vegetal limpio para cultivo en campo. "Seguimos todo el ciclo de producción, desde la propagación hasta la cosecha en campo".
El proceso de propagación comienza con el cultivo de tejidos,lo que permite obtener plantas limpias y libres de plagas. Tras unas semanas de propagación en el interior del contenedor, las plantas jóvenes se trasplantan al exterior. Con orgullo, el Dr. Kai muestra su selección de batatas. Las plantas se cultivan en sistemas a base de coco, con cubiertas de lámina que protegen los canales de riego y evitan el crecimiento de algas. "Queremos ver cómo se comportan las plantas desde el principio hasta el campo. Esto ayuda a reducir los atascos y el mantenimiento". Para los productores de campo abierto, las granjas de interior podrían llegar a reducir el tiempo necesario para producir "material de siembra" sano y fuerte.
© Rebekka Boekhout | HortiDaily.es
Plántula de batata
Exploración genética y materiales de propagación
"Un componente importante de nuestra investigación se centra en la identificación de variedades de plantas que funcionen bien en entornos controlados. Mediante el cribado de colecciones de germoplasma, podemos ver qué rasgos funcionan mejor en interiores", explica el Dr. Kai. Los investigadores evalúan características como la tolerancia al estrés, los patrones de crecimiento compacto y la facilidad de cosecha. "Estas características son mucho más importantes cuando las plantas se cultivan en espacios reducidos".
Más allá de la investigación de cultivos, los contenedores también se utilizan como campo de pruebas para la agrotecnología en general. Un ejemplo es el sistema Nitrowater, que genera nitrógeno del aire y lo añade al agua de riego. "La idea es reducir los aportes de fertilizantes manteniendo la nutrición de las plantas", explica el Dr. Kai. Zaru Systems alquila actualmente otro contenedor para probar la producción de microvegetales antes de ampliar las operaciones en Carolina del Norte. "Estas colaboraciones nos permiten probar tecnologías en condiciones de cultivo reales y, al mismo tiempo, ampliar nuestra cartera". Otros contenedores siguen dedicados por completo a la investigación y el desarrollo. AmplifiedAg colabora estrechamente con sus clientes en todas las fases, desde el concepto inicial hasta la plena explotación. El objetivo siempre es preparar a los productores para el éxito antes de que escalen, no después".
Haga clic aquí para ver el reportaje fotográfico.
© Rebekka Boekhout | HortiDaily.es
Una de las granjas de contenedores de I+D
Mano a mano
Tras recorrer las instalaciones, el objetivo queda claro. Los investigadores subrayan que la agricultura en entornos controlados no pretende sustituir a la agricultura tradicional. Estudiando los cultivos en interiores y evaluándolos posteriormente en ensayos de campo, el equipo espera desarrollar estrategias que respalden ambos métodos de producción. "Aún queda mucho por aprender, pero instalaciones como ésta nos dan las herramientas para explorar las infinitas oportunidades", afirma el Dr. Kai. Y con trece centros de investigación colaborando en todo Estados Unidos, los contenedores de Charleston pueden ofrecer ideas que se extiendan mucho más allá de esta tranquila parcela del campo de Carolina del Sur.
Para AmplifiedAg, proyectos como el centro de investigación del USDA demuestran cómo los sistemas basados en contenedores pueden apoyar mucho más que la producción comercial de hojas verdes. "Instalaciones de investigación como ésta permiten a productores, investigadores y desarrolladores de tecnología probar ideas antes de ampliarlas", afirma David.
"Lo que más nos entusiasma de esta colaboración es que no hemos hecho más que empezar. A medida que se pongan en marcha más contenedores y se amplíe el programa de investigación, generaremos conocimientos que beneficiarán a los productores de todos los niveles, tanto si dirigen una explotación de contenedores como un invernadero o una explotación en campo abierto. Este tipo de aprendizaje intersectorial es exactamente lo que el sector necesita ahora".
Para más información:
AmplifiedAg
David Flynn, director general
[email protected]
www.amplifiedaginc.com
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de EE.UU.
Dr. Kai-Shu Ling, Fitopatólogo
Kousik Shaker, Jefe de investigación
+1 202 720 2791
[email protected]
www.ars.usda.gov
