Modelo SPAC en Agricultura: qué es y cómo mejora el riego

El modelo SPAC (Soil-Plant-Atmosphere Continuum, o continuo suelo-planta-atmósfera) describe el movimiento del agua como un flujo continuo desde el suelo, a través de la planta, hasta la atmósfera. Aplicado al riego, simula cuánta agua hay disponible en la zona radicular de cada sector y cuánta puede absorber la planta, para prescribir cuánto y cuándo regar.

La mayoría de las herramientas de riego tratan el suelo, la planta y la atmósfera por separado: la demanda del aire por un lado, la humedad del suelo por otro y la planta a ojo. El modelo SPAC los trata como un único flujo de agua, y eso cambia la pregunta de fondo: ya no es "cuánta agua pide el cultivo de media", sino "cuánto regar en este sector concreto, hoy, sin perder agua por debajo de las raíces".

¿Qué es el modelo SPAC en agricultura?

El modelo SPAC es un marco físico que trata el recorrido del agua, desde el suelo, subiendo por la planta hasta salir por los estomas, como un sistema continuo y conectado. El agua se mueve siempre desde donde está más "suelta" (suelo húmedo, con potencial hídrico alto) hacia donde está más "demandada" (atmósfera seca), y por el camino encuentra resistencias en el suelo, en la planta y en los estomas.

Modelar ese continuo permite responder a una pregunta operativa: ¿cuánta agua hay realmente disponible para la planta en la zona radicular de este sector y a qué velocidad la está perdiendo? De ahí sale la dosis de riego.

Las tres fases del continuo suelo-planta-atmósfera

El continuo SPAC encadena tres fases por las que circula el mismo flujo de agua, conectadas por el gradiente de potencial hídrico:

Suelo: el agua se retiene entre las partículas y se desplaza según el potencial hídrico del suelo. La textura, la capacidad de campo y la conductividad hidráulica determinan cuánta agua queda disponible y a qué velocidad la cede a la raíz.
Planta: la raíz extrae el agua del suelo y la transporta por el tejido vascular hasta la hoja, venciendo las resistencias internas de la planta.
Atmósfera: el agua sale por los estomas en forma de transpiración, impulsada por la demanda evaporativa del aire (la evapotranspiración de referencia o ETo).

Modelo SPAC frente al balance hídrico y las sondas de humedad

El balance hídrico clásico (FAO-56) calcula el riego multiplicando la evapotranspiración de referencia (ETo) por un coeficiente de cultivo (Kc). Es un método sólido y estandarizado, pero asume condiciones medias y suelo homogéneo, y no incorpora la respuesta de la planta cuando el agua escasea. El modelo SPAC no lo sustituye: lo amplía, añadiendo la física del suelo de cada sector y la regulación de la planta.

Criterio	Balance hídrico FAO-56 (ETo × Kc)	Sondas de humedad	Modelo SPAC (Agrointel)
Qué calcula	Demanda hídrica media del cultivo	Humedad en el punto de medida	Flujo de agua en todo el continuo suelo-planta-atmósfera
Resolución espacial	Parcela o cultivo uniforme	Punto donde está la sonda	Sector con propiedades hidráulicas propias
Tiene en cuenta el suelo	Coeficiente genérico, no la textura real	Solo el punto de la sonda	Textura, capacidad de campo y conductividad hidráulica por horizonte
Respuesta de la planta	No (asume cultivo sin estrés)	No	Sí: resistencia estomática y succión radicular ante el déficit
Salida	Lámina de agua de referencia	Lectura de humedad a interpretar	Prescripción: dosis, duración y hora por sector
Hardware necesario	Datos climáticos	Sondas + datalogger + mantenimiento	Sin hardware propio: análisis de suelo + datos climáticos externos

Un suelo franco retiene entre 0,15 y 0,20 cm³/cm³ de agua disponible; un suelo arenoso apenas 0,08–0,12 cm³/cm³. Por eso una dosis media para toda la finca sobra agua en los sectores arenosos, donde percola por debajo de la raíz, y se queda corta en los arcillosos.

Fuente: FAO – Disponibilidad de agua en el suelo

La diferencia de fondo es que el SPAC modela lo que la planta hace cuando el agua empieza a faltar: a medida que el suelo se seca, sube la succión radicular y la planta cierra estomas (más resistencia estomática), lo que frena la fotosíntesis y el crecimiento del fruto. El modelo calcula ese punto de quiebre antes de que el síntoma aparezca en la hoja, y así permite optimizar el riego agrícola ajustando la dosis antes de que el cultivo pierda calibre.

Cómo funciona el modelo SPAC paso a paso

El modelo convierte los datos de suelo, clima y cultivo en una respuesta sobre cuánto y cuándo regar en cinco pasos:

Caracterización edáfica por sector: se divide el terreno en sectores, se toman muestras y el laboratorio devuelve los parámetros hidráulicos de cada zona (textura, capacidad de campo, punto de marchitez y conductividad hidráulica), los mismos datos que alimentan un gemelo digital del suelo.
Construcción del kernel hidráulico: con esos parámetros se construye el perfil de cada sector y su curva de retención de agua, el núcleo físico que define cómo absorbe, retiene y drena el agua ese suelo concreto.
Integración de clima y cultivo: el modelo incorpora la ETo de estaciones cercanas, la fenología del cultivo, su coeficiente de cultivo y la profundidad radicular efectiva en cada fase.
Resolución del balance del continuo SPAC: el modelo simula el flujo de agua a lo largo del continuo suelo-planta-atmósfera y calcula el potencial hídrico y el agua útil disponible en la zona radicular de cada sector.
Prescripción por sector y ajuste continuo: el modelo devuelve la dosis, la duración y la hora de riego por sector. Con los datos reales aplicados, se recalibra y mejora su precisión campaña tras campaña.

El resultado no es un dato que haya que interpretar, sino una prescripción operativa (cuánto, cuándo y dónde regar) que se ejecuta con la infraestructura existente, sin cambiar programadores, electroválvulas ni goteo. Esa prescripción es lo que entrega una plataforma de gestión del riego.

Por qué mejora el riego por goteo

El riego por goteo bien diseñado ya es eficiente sobre el papel, pero la eficiencia teórica no garantiza que el agua se quede donde la planta la aprovecha.

La eficiencia del riego por goteo bien diseñado suele alcanzar el 85–95%, pero sin un modelo de balance hídrico es difícil saber si el agua aplicada se queda en la zona radicular o se pierde por percolación profunda.

Fuente: FAO – Eficiencias de riego

Lo que aporta el SPAC es saber, antes de abrir la electroválvula, si la dosis se va a quedar en la zona radicular, dentro del bulbo húmedo que forma cada gotero, o si se va a perder por percolación. En suelos con exceso de riego, eso recorta agua, energía de bombeo y fertilizante arrastrado; cuando el agua no sobra, la reparte mejor en el tiempo y previene el estrés hídrico cuando el fruto define su calibre. No hay un ahorro universal: se mide en cada finca, antes y después, en vez de prometer una cifra fija.

Preguntas frecuentes sobre el modelo SPAC en agricultura

¿Se puede aplicar el modelo SPAC en cualquier tipo de suelo y cultivo?

Sí, siempre que se pueda caracterizar el suelo y se conozcan el coeficiente de cultivo y la profundidad radicular por fase fenológica. El modelo funciona igual en suelos arcillosos, francos y arenosos porque parte de las propiedades hidráulicas reales de cada sector. Para cultivos poco documentados se parametriza a partir de bibliografía o ensayos de campo, pero el marco físico no cambia.

¿Qué diferencia hay entre el modelo SPAC y la evapotranspiración de referencia (ETo)?

La evapotranspiración de referencia (ETo) es solo la demanda de agua de la atmósfera: un único dato de entrada. El modelo SPAC usa la ETo, pero además modela cómo el suelo aporta agua y cómo la planta la absorbe y la regula. Dicho de otra forma: la ETo te dice cuánta agua pide el aire; el SPAC te dice cuánta puede entregar el suelo y absorber la planta sin entrar en estrés hídrico. Por eso el SPAC prescribe riego y la ETo, por sí sola, no.

¿Necesito sensores propios para que funcione el modelo SPAC?

No. El modelo SPAC necesita tres entradas: el análisis de suelo inicial de cada sector, datos climáticos de estaciones agroclimáticas cercanas y los registros de cultivo y riego de la explotación. No requiere sondas ni hardware instalado en campo. Si dispones de sondas de humedad puedes integrarlas para validar el modelo, pero son un complemento, no un requisito.

¿Es el modelo SPAC lo mismo que un gemelo digital del suelo?

No exactamente: son dos capas del mismo sistema. El gemelo digital del suelo es la copia virtual de tu finca; el modelo SPAC es el motor físico que la hace funcionar. El gemelo digital representa cada sector y el SPAC resuelve el balance de agua dentro de él. Sin un modelo físico como el SPAC, un gemelo digital sería solo una maqueta sin capacidad de prescribir riego.

Nota del autor (Máximo Bourdette, Director Agrónomo): El modelo SPAC no es nuevo ni es nuestro: es física de suelos y plantas con décadas de literatura detrás. Lo que aportamos es aplicarlo sector a sector en fincas reales, sin pedir hardware, y medir el resultado en cada piloto. No es IA mágica ni promete ahorros milagrosos: es un marco físico aplicado con disciplina operativa, y su valor depende de la calidad de los datos de suelo, clima y cultivo que entran en él.

Sobre el autor

Máximo Bourdette, Director Agrónomo en Agrointel. Trabaja con equipos de riego y dirección técnica para convertir datos de suelo, clima y cultivo en decisiones operativas de riego por sector.

Equipo Agrointel · LinkedIn de Máximo

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