La Comunidad Valenciana es la segunda región de España, tras las Islas Canarias, con mayor porcentaje de superficie regada respecto a su superficie cultivada, casi el 50 %, lo que supone poco más del 10 % de su superficie geográfica. Los cultivos principales de la Comunidad Valenciana en regadío pertenecen al grupo de los cítricos, naranjos y mandarinos.

En la provincia de Castellón, el cultivo de cítricos ocupa más de 34.000 ha, de las cuales la mayoría son mandarinos y naranjo dulce. La distribución de las explotaciones de cítricos está centrada principalmente en la zona costera, y mayoritariamente en la zona sur. El cultivo de cítricos es considerado de regadío y se estima un consumo medio de unos 5.000 m3/ha en los mandarinos y cerca de 6.000 m3/ha en naranjos. Esto provoca que la dotación anual para el cultivo de las explotaciones sea bastante elevada.

La demanda hídrica de los cítricos coincide con las zonas de mayor aglomeración urbana, por tanto, existe una competencia por los recursos entre las poblaciones y la agricultura. Competencia que se acentuará en el futuro si la reducción de recursos se incremente como es previsible. Pero es ahí donde la regeneración de agua de las Estaciones de Depuración de Aguas Residuales (EDAR) puede jugar un papel clave, ya que la presencia de las mayores aglomeraciones urbanas también da pie a que las EDAR que tratan mayor volumen, también estén en el mismo lugar.

En este contexto, nace el proyecto DIFERA: Digitalización agraria para la Fertirrigación y gestión de las Estaciones de Regeneración de Aguas, el cual está coordinado por la Sociedad de Fomento Agrícola Castellonense S.A. (FACSA) y participan la Universitat Jaume I de Castelló (UJI), el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), la Unió de Llauradors i Ramaders del País Valencià (La Unió)  y la empresa Gimeno Digital Technologies S.L. (GIDITEK).

El objetivo general del proyecto consiste en el desarrollo de un nuevo modelo integral de gestión con soporte digital para el agua regenerada, potenciando su reutilización en agricultura y la fertirrigación. El proyecto DIFERA busca desarrollar un tratamiento para la recuperación de agua de alta calidad para riego y fertirrigación que mejore su calidad agronómica y optimice la gestión de las aguas regeneradas. Los procesos de digitalización de la información en combinación con los análisis agronómicos permitirán el desarrollo de protocolos innovadores de fertirrigación eficientes, mejorando el aprovechamiento óptimo del agua y minimizando los riesgos sobre el cultivo.

Para alcanzar este objetivo general se han desarrollado los siguientes objetivos específicos:

Objetivo 1: Desarrollar un novedoso sistema de regeneración de aguas, incluyendo control de contaminantes emergentes y metales pesados y, la posterior utilización de nutrientes para fertirrigación.

Objetivo 2: Desarrollar un nuevo sistema para estabilizar los cambios de calidad del agua regenerada para el riego.

Objetivo 3: Diseñar nuevos protocolos de riego de precisión con aguas regeneradas en cítricos.

Objetivo 4: Reducir la brecha digital en el proceso de riego y facilitar la toma de decisiones mediante la digitalización del proceso completo, incluyendo el nuevo tratamiento terciario, la disponibilidad de recursos hídricos, la calidad del agua, las condiciones climatológicas y las necesidades del cultivo.

Objetivo 5: Aplicar la metodología analítica de screening de amplio espectro para la detección e identificación de metabolitos y/o productos de transformación.

Objetivo 6: Determinar los efectos que genera el uso de agua depurada (con tratamiento secundario + desinfección) y regenerada (con el terciario agronómico) en suelo, planta y fruto, generando nuevos indicadores del estado de salud del cultivo y su calidad agronómica.

Objetivo 7: Estudiar el coste-beneficio del riego con agua regenerada a las explotaciones citrícolas.

Objetivo 8: Estudiar y desarrollar un nuevo sistema de gobernanza de la gestión de agua a través de nuevas políticas tarifarias y asignación de costes.

Objetivo 9: Compartir el conocimiento generado para expandir y replicar un modelo de éxito en otros puntos de nuestro territorio de manera que se puedan reducir los plazos de adaptabilidad a estas nuevas instalaciones incluyendo su gestión organizativa y tarifaria.

El proyecto DIFERA tiene una duración de 3 años, desde septiembre del 2022 hasta agosto del 2024, y cuenta con un presupuesto total de 145.344,42 €.

 

Principales resultados del proyecto 

Durante la primera fase del proyecto DIFERA (septiembre 2022 - mayo 2023), se  realizaron estudios de laboratorio sobre microfiltración y ultrafiltración,  complementados con una etapa de filtración a través de carbón activo y desinfección con ácido hipocloroso, con el objetivo de identificar el sistema más eficiente para la regeneración de aguas depuradas. Desde un enfoque agronómico, se diseñó un cabezal de riego que garantiza la reutilización segura del agua regenerada,  incorporando sistemas de control de salinidad, nutrientes y pH. A nivel de parcela, se implementaron sistemas de monitoreo del agua y de la salinidad en el suelo. Además, se desarrolló una plataforma digital inteligente que permite la gestión avanzada de los sistemas de regeneración de agua, el manejo eficiente de la fertirrigación y el control del riego en el suelo, facilitando la integración entre la sensórica y las infraestructuras de gestión de datos.

Se completaron también los trabajos de preparación de la parcela para validar el sistema, junto con la caracterización de las aguas tratadas y de la balsa de riego. Esto permitió el inicio de estudios sobre el impacto agronómico de la fertirrigación. Finalmente, se llevó a cabo un análisis exhaustivo de los costes y se elaboró un primer borrador del sistema de gobernanza para la zona de actuación.

En la fase final del proyecto (junio 2023 - septiembre 2024), se realizaron pruebas piloto a escala en la parcela experimental, donde se instaló el sistema de regeneración avanzada, que incluye tecnología de membranas de ultrafiltración, carbón activo y generación in situ de ácido hipocloroso. Para optimizar la fertirrigación con agua regenerada, se instaló un cabezal de riego con un sistema automático de mezcla de aguas para controlar la salinidad, sensores selectivos de iones para gestionar el aporte de nutrientes (nitrato, potasio, amonio y cloruro), y un sistema de ajuste final del pH.

   

La validación del prototipo se realizó en una parcela experimental de cítricos, sectorizada para comparar el impacto de tres tipos de agua (agua de balsa, agua depurada y agua regenerada mediante el sistema DIFERA) en el suelo y el cultivo.

Los resultados obtenidos en estas pruebas confirman el notable avance del proyecto DIFERA en el desarrollo de sistemas innovadores para la regeneración y reutilización de aguas en la agricultura, y en la digitalización y automatización de los procesos, mejorando significativamente la eficiencia y sostenibilidad de la fertirrigación.