Más allá de un plástico: agricultura protegida como sistema inteligente para el futuro rural de Colombia

• En este artículo, Edwin Villagrán, Investigador Máster Senior de AGROSAVIA, analiza cómo la agricultura protegida en Colombia dejar de ser concebida únicamente como invernaderos cubiertos con plástico, para entenderse como un sistema agroclimático y tecnológico que combina ciencia, datos y adaptación territorial, aspectos clave frente a los retos del cambio climático y la seguridad alimentaria.

Mosquera, Cundinamarca. Septiembre 01 de 2025. Durante años, la agricultura protegida en Colombia ha sido reducida, erróneamente, a la imagen de una estructura cubierta con plástico. Sin embargo, esta visión simplificada ya no responde a los desafíos del presente ni a las oportunidades del futuro. Hoy, la agricultura protegida debe entenderse como un sistema agroclimático, tecnológico e inteligente, diseñado con base en ciencia, datos y adaptación territorial.

La agricultura protegida entendida como el conjunto de técnicas, estructuras y tecnologías que permiten modificar y controlar el microclima para un cultivo no es una novedad en el mundo. Sin embargo, su aplicación en Colombia ha estado históricamente concentrada en nichos productivos como la floricultura y ciertas hortalizas, sin lograr una adopción masiva en regiones rurales con alta vulnerabilidad climática. Esto se debe a diversos factores: altos costos de implementación, baja disponibilidad de tecnologías adaptadas al contexto colombiano, falta de formación técnica y escasa articulación entre investigación, extensión y productores.

Adicionalmente bajo un escenario actual de cambio climático, junto con la presión sobre los recursos naturales, la estacionalidad productiva y la creciente demanda de alimentos de calidad, esta estrategia debe dejar de ser la excepción y convertirse en norma productiva nacional. Su implementación eficaz permite mejorar rendimientos, reducir pérdidas, optimizar el uso de agua y energía, y garantizar mayor estabilidad en la producción.

De techos plásticos a estructuras diseñadas de manera adecuada

Una agricultura protegida moderna va mucho más allá de simplemente cubrir cultivos: debe concebirse como un sistema inteligente capaz de monitorear, anticipar y regular activamente el microclima interno. Para ello, es fundamental integrar tecnologías como sensores climáticos que permiten medir en tiempo real variables críticas como temperatura, humedad relativa, radiación fotosintéticamente activa (PAR), velocidad del aire y concentración de CO₂. Estos datos no solo mejoran la toma de decisiones, sino que permiten evitar condiciones desfavorables para el cultivo. Su aplicación es especialmente relevante en sistemas intensivos como rosa y tomate, donde el diseño deficiente de las cubiertas y una ventilación inadecuada pueden provocar acumulación de humedad, estratificación térmica y desequilibrios de presión, generando un entorno propicio para enfermedades como Botrytis cinerea, mildiu. La combinación de monitoreo continuo con diseño estructural optimizado es clave para reducir riesgos sanitarios y garantizar un ambiente controlado estable y eficiente.

Además, la implementación de modelos de dinámica de fluidos computacional (CFD) ayudan a predecir el comportamiento del aire y la acumulación de calor o humedad dentro de un invernadero, permitiendo optimizar la ventilación, prevenir zonas críticas de estancamiento y mejorar el confort micoclimático para los cultivos. Paralelamente, el uso de modelado energético tipo BES (Building Energy Simulation) facilita el análisis de los flujos de calor, cargas térmicas, pérdidas por conducción y necesidades de calefacción o enfriamiento, lo cual facilita la toma decisiones estructurales más eficientes desde el punto de vista energético.

Una estrategia clave dentro de este enfoque es la implementación de sistemas de climatización pasiva, como el uso de materiales con propiedades térmicas adecuadas, muros acumuladores de calor, sistemas de calefacción de piso radiante apoyados con energía solar y ventilación natural optimizada. Estas soluciones permiten mantener temperaturas óptimas sin recurrir a consumo de combustibles fósiles o por vía eléctrica, aumentando la eficiencia energética y reduciendo la huella ambiental del sistema bajo cubierta.

Estos modelos físicos se complementan con herramientas de inteligencia artificial, como las redes neuronales artificiales (RNA), capaces de predecir variables micro climáticas clave (temperatura, humedad, punto de rocío, estrés térmico, defici de presión de vapor), a partir del entrenamiento con datos históricos y meteorológicos externos. De esta manera, los sistemas de agricultura protegida se convierten en entornos productivos predictivos, adaptativos y automatizables.

Nuevos usos estratégicos de la agricultura protegida

 Hoy en día, la agricultura protegida está avanzando hacia sistemas híbridos y multifuncionales. Es tal el grado de innovación, que incluso los secadores o deshidratadores solares han comenzado a integrar aplicaciones móviles y sensores inteligentes para controlar tiempos de secado, evitar rehumedecimiento noturno y optimizar la calidad final del producto.

Asimismo, los espacios controlados juegan un rol clave en la producción de bioinsumos, microorganismos benéficos y controladores biológicos, permitiendo garantizar condiciones adecuadas de temperatura, humedad y fotoperiodo. Estas estructuras también son útiles en temas de cuarentena vegetal, al facilitar el aislamiento de materiales vegetales sensibles o con requisitos de manejo fitosanitario especial. En todos estos casos, el diseño adecuado de la estructura basado en datos climáticos locales y simulaciones técnicas marca la diferencia entre un sistema eficiente y uno que acumula riesgos para el cultivo.

El rol transformador de AGROSAVIA

 Es aquí donde el papel de AGROSAVIA se vuelve decisivo. Como corporación nacional de investigación agropecuaria, AGROSAVIA ha venido liderando procesos de innovación, validación de tecnologías y formación de capacidades que apuntan a fortalecer la agricultura protegida en zonas rurales del país. Desde el desarrollo de prototipos de invernaderos de bajo costo, hasta investigaciones con modelos micro climáticos, uso eficiente del agua y la energía, estrategias de manejo integrado, y el diseño de estructuras adaptadas a condiciones tropicales, la entidad ha demostrado que es posible adaptar tecnologías internacionales a contextos productivos diversos, con enfoque territorial.

Pero el reto va más allá de la transferencia técnica. Es necesario consolidar ecosistemas regionales de innovación que integren productores, instituciones educativas, gobiernos locales y centros de investigación, con el acompañamiento de políticas públicas que promuevan incentivos diferenciados y financiamiento para infraestructura y formación técnica.

AGROSAVIA tiene la capacidad y el deber de seguir siendo puente entre la ciencia y el campo, impulsando una agricultura protegida que no solo sea tecnológicamente eficiente, sino también económicamente viable, socialmente justa y ambientalmente sostenible.

Diseño bioclimático para estructuras inteligentes

 En línea con esta visión, AGROSAVIA ha puesto a disposición de los territorios un servicio técnico especializado para acompañar el diseño de estructuras de agricultura protegida adaptadas a las condiciones climáticas locales y a los requerimientos de cada cultivo. Este servicio combina el análisis de información climática del sitio, la simulación del comportamiento térmico dentro del invernadero, el cálculo de tasas de ventilación y la elección de materiales adecuados, con el fin de definir formas, dimensiones y soluciones constructivas eficientes.

El resultado es una propuesta técnica que sugiere el tipo de cubierta, cerramientos, orientación y estrategias de manejo del microclima que mejor se ajustan al entorno, priorizando la eficiencia energética y el confort para las plantas. Estas recomendaciones, que incluyen planos geométricos y cálculos de soporte, no implican ejecución de obra, pero sí permiten a los productores y tomadores de decisión trabajar con constructores o ingenieros con una base técnica clara.

Además de contribuir a mejorar el desempeño climático y reducir los costos operativos, este servicio brinda un acompañamiento profesional que fortalece las capacidades locales y promueve decisiones informadas en zonas rurales.

Diseñar el futuro productivo con ciencia y con datos

 La agricultura protegida no debe seguir viéndose como un lujo o una herramienta marginal. En un país con alta exposición al cambio climático, una geografía compleja y una demanda creciente de alimentos seguros y sostenibles, la posibilidad de diseñar ambientes productivos controlados y optimizados no es opcional: es una necesidad estratégica. AGROSAVIA, con su liderazgo científico, su visión territorial y su enfoque de sostenibilidad, está llamada a liderar esta transformación. El futuro del agro colombiano se cultiva bajo cubierta, sí, pero con ventilación optimizada, modelos energéticos, sensores conectados, redes neuronales entrenadas y sistemas pasivos bien diseñados. Porque más allá de un plástico, se construye un nuevo modelo productivo, fundamentado en conocimiento, sostenibilidad y tecnología aplicada a la realidad rural del país.