project - EIP-AGRI Operational Group

OG in Smart Agriculture in citrus irrigation and fertilization. Increasing efficiency in water and fertilization usage in the Valencian Community and
GO de Agricultura de Precisión en Regadío y Fertilización de Cítricos. Aumento del uso eficiente del agua y de los nutrientes en la Comunidad Valenciana y Andalucía.

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Completed | 2020 - 2022 Spain
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Context

Principales problemas: (1) El agua es un elemento escaso en el ecosistema citrícola. Este problema está agravado por el cambio climático. Al mismo tiempo su obtención y uso requiere de un elevado gasto energético, y por tanto económico. (2)
La adecuada utilización de los fertilizantes mejora la calidad del fruto y la producción. Pero una mala utilización, no sólo tiene un impacto en la producción, sino también tiene un efecto contaminante en los acuíferos. Al mismo tiempo, son responsables de una parte muy importante del coste de explotación.
Oportunidad: la utilización de la sensorización terrestre y de los RPAS así como el tratamiento y análisis de los datos captados permite establecer una metodología que indique la situación de una explotación agraria y de una comunidad de regantes en relación a sus necesidades hídricas y de riego de una forma rápida, y relativamente económica. La modernización de los regadíos realizada en las últimas décadas, junto al avance en el conocimiento en regadío y en fertilización, así como en la transferencia de unas técnicas culturales adecuadas, permiten que esto sea posible, teniendo un impacto en la mejora de la uniformidad de las cosechas, en su calidad y en la reducción del uso de agua y fertilizantes.

Objectives

To develop an Smart Agriculture for citrus crops through the adoption of an efficient water and fertilization management, improving the quality and production of the citrus crops, and addressing the real situation of the plant, by the utilization of land sensors and RPAS, and transferring the techniques developed on the research. It includes the adoption of a citrus management platform including the current situation of the plant, harvesting the information by land sensors and RPAS, and the adoption of new techniques and knowledge related to agronomical design, irrigation and fertilization planning and management, and other cultural practices.

Objectives

El desarrollo de una citricultura de precisión mediante la implantación de una gestión eficiente del agua y de la fertilización, mejorando la calidad y producción, basada en la situación real de la planta, utilizando sensores terrestres y RPAS, y transfiriendo la técnica desarrollada. Esto incluye la adopción de la utilización de una plataforma de gestión citrícola que incorpora la situación real del cultivo, a partir de la utilización de RPAS y de sensores terrestres; así como la adopción de las nuevos conocimientos y técnicas de diseño agronómico, planificación del riego, gestión del riego y fertilización, así como otras culturales.

Activities

A1.R1. Hidraulic and energy identificacion in the facilities and in the farm plots.
A2.R1. Designing an improvement plan.
A3.R1. Executing the plan
A1.R2. Introduction of data in the software platform.
A2.R2. Training in the usage of the digital platform.
A3.R2. Capturing data from RPAS, UAV, Satellite and analysis.
A1.R3. Instalation of Capacitance probes.
A1.R4. Irrigation planing.
A2.R4. Follow up.
A3.R4. Assessment.
A1.R5. Fertilization planning.
A2.R5. Follow up.
A3.R5. Assessment.
A1.R6 Action plan for the farming plots.
A2.R6 Follow up.
A3.R6 Assessment.
A1.R7 Divulgation.

Activities

A1.R1. Identificación hidráulica y energética de las instalaciones generales y de parcela.
A2.R1. Elaboración propuesta de mejora.
A3.R1. Ejecución del programa de mejora.
A1.R2. Introducción de datos en la plataforma digital.
A2.R2. Sesión inicial de capacitación sobre la plataforma.
A3.R2. Toma de datos mediante RPAS, UAV, Satélite y análisis.
A1.R3. Instalación de las sondas de capacitancia.
A1.R4. Programación inicial del riego de las agrupaciones de regantes.
A2.R4. Seguimiento y actualización.
A3.R4. Evaluación.
A1.R5. Programación inicial de la fertilización.
A1.R6 Propuesta de acción en las parcelas sobre labores culturales.
A1.R7 Divulgación.

Additional information

FULL MEMBERSHIP:

MAIN PARTNERS: Asociación Valenciana de Agricultores de Valencia (AVA), Asociación Agraria Jóvenes Agricultores-ASAJA Málaga, Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias, Centro de Edafología y Biología aplicada del Segura-Centro Superior de Investigaciones Científicas, Ignacio Puech Suanzes, Distribuciones de Maquinaria Agrícola y Agroquímicos SL- DIMAGRO, HEMAV TECHNOLOGY SL

OTHER PARTNERS: Universidad Politécnica de Valencia, Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
 

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014ES06RDNP001 España - Programa Nacional de Desarrollo Rural
Location
Main geographical location
Valencia / València
Other geographical location
Málaga, Castellón / Castelló

EUR 417786.75

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Resources

Audiovisual Material

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6 Practice Abstracts

The strategic importance of citriculture in the mediterranean basin. The citriculture play a strategic role in the economy and agricultural sustainability of the Mediterranean Basin. This region, characterized by its temperate and sunny climate, along with fertile soils, has witnessed the development of a vital citrus industry that serves both local and international markets.

The importance of citriculture in the area is very significant. Firstly, citrus production generate employment and livelihoods for thousands of people in the region, from farmers and field workers to employees of processing and distribution industries. Additionally, citrus exports constitute a substantial portion of the international trade of many Mediterranean countries, thus contributing significantly to their GDP.

From a sustainability perspective, citriculture plays a significant role in preserving biodiversity and efficiently using agricultural resources. Sustainable agricultural practices in citriculture help to reduce environmental impact and promote the resilience of agricultural ecosystems in the region.

Beyond its economic and environmental importance, Mediterranean citriculture also holds significant cultural and social value. The citrus fruits are essential to the Mediterranean diet and deeply rooted in the culinary and cultural traditions of the region, contributing to its identity and heritage.

In conclusion, citriculture is a strategic sector for the Mediterranean Basin, with significant economic, environmental, cultural, and social impacts. It is crucial for ensuring economic resilience and long-term sustainability in the region.

La citricultura desempeña un papel estratégico en la economía y la sostenibilidad agrícola de la cuenca mediterránea. Esta región, caracterizada por su clima templado y soleado, junto con suelos fértiles, ha sido testigo del desarrollo de una industria citrícola vital que abastece tanto al mercado local como al internacional.

La importancia de la citricultura en la zona es muy importante. En primer lugar, la producción de cítricos genera empleo y proporciona medios de vida para miles de personas en la región, desde agricultores y trabajadores de campo hasta empleados en la industria de procesamiento y distribución. Además, las exportaciones de cítricos representan una parte significativa del comercio internacional de muchos países mediterráneos, contribuyendo así al PIB de una manera importante.

Desde una perspectiva de sostenibilidad, la citricultura desempeña un papel importante en la preservación de la biodiversidad y el uso eficiente de los recursos agrícolas. Las prácticas agrícolas sostenibles en la citricultura, ayudan a reducir el impacto ambiental y promover la resiliencia de los ecosistemas agrícolas en la región.

Además de su importancia económica y ambiental, la citricultura mediterránea también tiene un valor cultural y social significativo. Los cítricos son parte integral de la dieta mediterránea y están arraigados en las tradiciones culinarias y culturales de la región, contribuyendo así a su identidad y patrimonio.

En conclusión, la citricultura es un sector estratégico para la cuenca mediterránea, con impactos económicos, ambientales, culturales y sociales importantes., siendo fundamentales para garantizar la resiliencia económica y la sostenibilidad a largo plazo en la región. 

Irrigation optimization in citrus crops: integration of innovative technologies and sustainable practices. Optimizing irrigation in citrus crops is fundamental to ensure efficient water use.

The use of vegetative covers is an effective strategy to reduce soil evaporation, improve water retention, and reduce weed competition. Additionally, the vegetative covers can promote biodiversity and improve soil health, contributing to a balanced and sustainable agricultural system.

The capacitance probes are another tool for irrigation optimization. These probes provide accurate measurements of soil water content, allowing farmers to adjust irrigation specifically to avoid both excess and water shortage. This real-time monitorization enables precise and efficient water management, resulting in significant water and energy savings.

The use of drones and satellites complements these practices by providing detailed aerial views of the fields. These technologies enable early detection of water stress patterns, assessment of crop health, and identification of areas requiring special attention. This allows farmers to make informed decisions and take corrective actions in a timely manner to ensure efficient water use and optimize production.

In summary, irrigation optimization requires a comprehensive approach that combines innovative technologies with sustainable practices. The integration of vegetative covers, capacitance probes, drones, satellites, and other tools offers a pathway to more efficient water management, increasing productivity, and more sustainable agriculture in the citrus sector.

Optimización del riego en cítricos: integración de tecnologías innovadoras y prácticas sostenibles. La optimización del riego en los cítricos es fundamental para garantizar un uso eficiente del agua.

El uso de cubiertas vegetales es una estrategia efectiva para reducir la evaporación del suelo, mejorar la retención de agua y reducir la competencia de malas hierbas. Pueden fomentar la biodiversidad y mejorar la salud del suelo, contribuyendo  a un sistema agrícola equilibrado y sostenible.

Las sondas de capacitancia son otra herramienta para la optimización del riego. Estas sondas proporcionan mediciones precisas del contenido de agua en el suelo, lo que permite a los agricultores ajustar el riego de manera específica evitando el exceso y la falta de agua. Esta capacidad de monitoreo en tiempo real permite una gestión hídrica precisa y eficiente, lo que resulta en ahorros significativos de agua y energía.

El uso de drones y satélites complementa estas prácticas al proporcionar una visión aérea detallada de las parcelas. Estas tecnologías permiten la detección temprana de patrones de estrés hídrico, la evaluación de la salud de los cultivos y la identificación de áreas que requieren atención especial. Esto permite a los agricultores tomar decisiones informadas y tomar medidas correctivas de manera oportuna para garantizar un uso eficiente del agua y optimizar la producción.

En resumen, la optimización del riego requiere un enfoque integral que combine tecnologías innovadoras con prácticas sostenibles. La integración de cubiertas vegetales, sondas de capacitancia, drones, satélites y otras herramientas ofrece un camino hacia una gestión del agua más eficiente, una mayor productividad y una agricultura más sostenible en el sector citrícola

Comprehensive optimization of citrus crops through drone and satellite technology. The integration of drones and satellites in citrus farms is bringing numerous benefits to crop management.

The equipped  drones with sensors conduct flights over citrus fields, capturing high-resolution images and multispectral data that reveal crucial information about crop health and nutrient distribution in the soil. This information is complemented by satellite data, which offer a global view and allow continuous monitoring.

The combination of data collected by drones and satellites allows farmers to make informed and precise decisions in real time. In addition to optimizing irrigation, to avoid both, over and under-watering, this technology offers precise fertilizer adjustment, ensuring that crops receive the necessary nutrients for healthy growth.

Furthermore, early detection of pests and diseases is possible thanks to the ability of drones and satellites to identify anomalous patterns. This helps farmers to intervene quickly to control and prevent the spread of pests, also, reducing the risk of crop damage and yield losses.

In summary, drone and satellite technology offer a comprehensive solution for citrus crop management, going beyond simple irrigation. The benefit of providing detailed and real-time information about multiple aspects of the crop allows farmers to optimize production, as well as, reducing costs, and promoting long-term sustainability in the citrus sector.

Optimización Integral de Cultivos de Cítricos mediante Tecnología de Drones y Satélites. La integración de drones y satélites en las explotaciones citrícolas está aportando numerosos beneficios en la gestión del cultivo.

Los drones equipados con sensores realizan vuelos sobre los campos de cítricos, capturando imágenes de alta resolución y datos multispectrales que revelan información crucial sobre la salud de los cultivos y la distribución de nutrientes en el suelo. Esta información se complementa con datos satelitales, que ofrecen una visión global y permiten el monitoreo continuo.

La combinación de datos recopilados por drones y satélites permite a los agricultores tomar decisiones informadas y precisas en tiempo real. Además de optimizar el riego para evitar tanto el exceso como la falta de agua, esta tecnología permite ajustar la fertilización de manera precisa, garantizando que los cultivos reciban los nutrientes necesarios para un crecimiento saludable.

Además, la detección temprana de plagas y enfermedades es posible gracias a la capacidad de los drones y satélites para identificar patrones anómalos. Esto permite a los agricultores intervenir rápidamente para controlar y prevenir la propagación, reduciendo el riesgo de daños en los cultivos y pérdidas de rendimiento.

En resumen, la tecnología de drones y satélites ofrece una solución integral para la gestión de cultivos de cítricos, que va más allá del simple riego. Su capacidad para proporcionar información detallada y en tiempo real sobre múltiples aspectos del cultivo permite a los agricultores optimizar la producción, reducir los costes y promover la sostenibilidad a largo plazo en el sector citrícola.

The use of capacitance probes for water efficiency. The capacitance probes are playing a fundamental role in irrigation management in citrus cultivation. This tool provides precise, real-time monitoring of soil water content, enabling efficient and sustainable water management. By relying on the measurement of the soil's electrical capacity, the capacitance probes offer a detailed insight into moisture distribution in the field, empowering farmers to make decisions about the quantity and frequency of irrigation needed to optimize production.

The utilization of these probes has multiple advantages. Firstly, by providing accurate data on soil moisture, the farmers avoid both, over and under-irrigation, leading to more efficient water usage and saving of water and energy resources. Furthermore, by enabling real-time adjustments in irrigation systems, the capacitance probes contribute to minimizing water waste and reducing the environmental impact associated to the irrigation.

In summary, the capacitance probes represent an indispensable tool for modern and sustainable agriculture. Due to the ability to improve water efficiency, reduce water waste, and enhance crop yield positions. The capacitance probes are a key technology on the path towards more profitable and environmentally friendly agricultural production.

Sondas de capacitancia para eficiencia hídrica. Las sondas de capacitancia están desempeñando un papel fundamental en el manejo del riego en el cultivo de cítricos. Esta herramienta proporciona una monitorización precisa y en tiempo real del contenido de agua en el suelo, lo que permite una gestión hídrica eficiente y sostenible. Al basarse en la medición de la capacidad eléctrica del suelo, las sondas de capacitancia ofrecen una perspectiva detallada de la distribución de la humedad en el campo, lo que permite a los agricultores tomar decisiones sobre la cantidad y frecuencia de riego necesario para optimizar la producción.

La utilización de estas sondas tienen multiples ventajas. En primer lugar, al proporcionar datos precisos sobre la humedad del suelo, permiten evitar tanto el exceso como la falta de riego, lo que conduce a un uso más eficiente del agua y ahorro de recursos hídricos y energéticos. Además, al facilitar ajustes en tiempo real en los sistemas de riego, las sondas de capacitancia contribuyen a minimizar el desperdicio de agua y a reducir el impacto ambiental asociado con la irrigación.

En resumen, las sondas de capacitancia representan una herramienta indispensable para la agricultura moderna y sostenible. Su capacidad para mejorar la eficiencia hídrica, reducir el desperdicio de agua y mejorar el rendimiento del cultivo las posiciona como una tecnología clave en el camino hacia una producción agrícola más rentable y respetuosa con el medio ambiente.

Benefits of vegetative covers in citrus cultivation. The integration of vegetative covers in citrus cultivation emerges as a key strategy to improve agricultural sustainability and performance. These covers, mainly composed by grasses and legumes, offer diverse advantages. Firstly, the reducuction of soil erosion and nutrients lost, enhancing its quality and fertility. Moreover, they act as a refuge for biodiversity, promoting the presence of beneficial insects and microorganisms that contribute to a balanced agricultural ecosystem. Vegetative covers also play a crucial role in water conservation by reducing soil evaporation and increasing its retention capacity, resulting in more efficient irrigation and reduced water consumption. Additionally, they provide natural protecton against weeds, thus reducing the need for chemical herbicides. Despite some drawbacks, such as competition for nutrients and water with main crops, the environmental and agronomic benefits of vegetative covers in citrus cultivation outweigh their potential drawbacks, consolidating them as a valuable and sustainable agricultural practice.

Beneficios de las Cubiertas Vegetales en Cultivos de Cítricos. La integración de cubiertas vegetales en cultivos de cítricos emerge como una estrategia clave para mejorar la sostenibilidad y rendimiento agrícola. Estas cubiertas, compuestas mayormente por gramineas y leguminosas, ofrecen diversas ventajas. En primer lugar, reducen la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes, mejorando su calidad y fertilidad. Además, actúan como refugio para la biodiversidad, fomentando la presencia de insectos benéficos y microorganismos que contribuyen a un ecosistema agrícola equilibrado. Las cubiertas vegetales también desempeñan un papel crucial en la conservación del agua al disminuir la evaporación del suelo y aumentar su capacidad de retención, lo que resulta en un uso más eficiente del riego y una reducción en el consumo de agua. Además, proporcionan una protección natural contra malas hierbas, reduciendo así la necesidad de herbicidas químicos. A pesar de algunos inconvenientes, como la competencia por nutrientes y agua con los cultivos principales, los beneficios ambientales y agronómicos de las cubiertas vegetales en cultivos de cítricos superan ampliamente sus posibles inconvenientes, consolidándolas como una práctica agrícola valiosa y sostenible.

Use of rice straw from "La Albufera" natural park as mulching in citrus trees. Rice straw is an agricultural residue that is generated in large quantities in the Albufera of Valencia, an area of great ecological value where rice is cultivated. Its traditional management, by burning or burying, can cause environmental and public health problems, due to its proximity to the city of Valencia. A sustainable alternative is to use rice straw as mulch in citrus cultivation, which is another of the main crops in the region. Mulching with rice straw has multiple benefits, both for the soil and for the crop. Among the benefits for the soil, are the reduction of water evaporation, weed control, the improvement of the structure and fertility of the soil, the prevention of erosion and the mitigation of greenhouse gas emissions. In addition, when this straw is incorporated into the soil after its decomposition, the thermal conditions of the plant’s root system improve, the leaching of fertilizing elements is reduced, achieving a more fertile soil and, therefore, increasing the production and quality of the fruits, as well as the decrease of pests and diseases. Additionally, the use of rice straw as mulch implies an economic saving for farmers, by reducing the costs of irrigation, herbicides and fertilizers. This proposal aims to contribute to the sustainable management of agricultural resources and to the mitigation of climate change by reducing the use of water resources, as well as phytosanitary products and fertilizers, in addition to taking advantage of an agricultural residue of difficult management from an area of high ecological value.

Utilización de la paja de arroz de la Albufera como mulching en cítricos. La paja de arroz es un residuo agrícola que se genera en grandes cantidades en la Albufera de Valencia, una zona de gran valor ecológico donde se cultiva el arroz. Su gestión tradicional, mediante la quema o el enterrado, puede provocar problemas ambientales y de salud pública, al encontrarse muy cerca de la ciudad de Valencia. Una alternativa sostenible es utilizar la paja de arroz como acolchado en el cultivo de cítricos, que es otro de los principales cultivos de la región. El acolchado con paja de arroz tiene múltiples beneficios, tanto para el suelo como para el cultivo. Entre los beneficios para el suelo, se encuentran la reducción de la evaporación del agua, el control de las malas hierbas, la mejora de la estructura y la fertilidad del mismo, la prevención de la erosión y la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, al incorporarse esta paja tras su descomposición en el suelo, se mejoran las condiciones térmicas del sistema radicular de la planta, la reducción del lavado de elementos fertilizantes, consiguiendo un suelo más fértil y, por tanto, aumentando la producción y la calidad de los frutos, así como la disminución de las plagas y enfermedades. Además, el uso de la paja de arroz como acolchado supone un ahorro económico para los agricultores, al reducir los costes de riego, herbicidas y fertilizantes. Esta propuesta pretende contribuir a la gestión sostenible de los recursos agrícolas y a la mitigación del cambio climático reduciendo el uso de recursos hídricos, así como de productos fitosanitarios y fertilizantes, además de conseguir aprovechar un residuo agrícola de difícil gestión de una zona de alto valor ecológico.

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Contacts

Project coordinator

  • Asociación Valenciana de Agricultores de Valencia (A.V.A.)

    Project coordinator

Project partners

  • Asociación Agraria Jóvenes Agricultores-ASAJA Málaga

    Project partner

  • Centro de Edafología y Biología aplicada del Segura-Centro Superior de Investigaciones Científicas

    Project partner

  • Distribuciones de Maquinaria Agrícola y Agroquímicos SL- DIMAGRO

    Project partner

  • HEMAV TECHNOLOGY SL

    Project partner

  • Ignacio Puech Suanzes

    Project partner

  • Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias

    Project partner