Riego inteligente con Arduino: Optimización hídrica en el cultivo de cebolla (Allium cepa) en Mascota y Tomatlán, Jalisco
Smart Irrigation with Arduino: Water Optimization in Onion (Allium cepa) Cultivation in Mascota and Tomatlán, Jalisco
1 Instituto Tecnológico José Mario Molina Pasquel y Henríquez. Tecnológico Nacional de México.
Palabras clave: Monitoreo de humedad; cebolla; Arduino; computación aplicada; riego inteligente
Keywords: Moisture monitoring; onion; Arduino; applied computing; smart irrigation
RESUMEN
La gestión ineficiente del recurso hídrico en la producción de cebolla compromete la rentabilidad agrícola y la salud de los suelos en la región de Jalisco. Abordar esta problemática es vital para asegurar la sostenibilidad alimentaria ante los efectos del cambio climático y la sequía. Como propuesta de solución, se implementó un sistema de control y monitoreo hídrico mediante la tecnología accesible de Arduino en cultivos demostrativos de las Unidades Académicas de Mascota y Tomatlán del Tecnológico Superior de Jalisco durante el semestre enero-junio 2026. Los principales resultados demostraron un ahorro de agua de hasta un 25% frente al riego tradicional, además de servir como herramienta didáctica divulgada en la Semana Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco para motivar vocaciones científicas en jóvenes de educación media superior. A futuro, este proyecto impulsa la transición hacia una agricultura de precisión sostenible, accesible y replicable en el campo mexicano.
ABSTRACT
Inefficient water resource management in onion production compromises agricultural profitability and soil health in the Jalisco region. Addressing this issue is vital to ensuring food sustainability in the face of climate change and drought. As a proposed solution, a water monitoring and control system utilizing accessible Arduino technology was implemented in demonstration plots at the Mascota and Tomatlán Academic Units of the Tecnológico Superior de Jalisco during the January–June 2026 semester. Key results demonstrated water savings of up to 25% compared to traditional irrigation; additionally, the system served as an educational tool -showcased at the Jalisco State Science and Technology Week- to foster an interest in scientific careers among upper secondary students. Looking ahead, this project drives the transition toward sustainable, accessible, and replicable precision agriculture within the Mexican agricultural sector.
¿Por qué es importante este tema?
El cultivo de cebolla representa uno de los pilares económicos y alimentarios de la agricultura en gran parte de México. En este contexto, los campos experimentales del Tecnológico Superior de Jalisco, en sus Unidades Académicas de Mascota y Tomatlán, se han convertido en laboratorios vivos para responder a los desafíos del cambio climático y la escasez de agua. Hoy en día, la supervivencia de esta actividad depende de cómo logramos unir la agronomía con la tecnología moderna. Mediante la implementación de herramientas accesibles y de bajo costo como Arduino -un pequeño cerebro electrónico programable que actúa como un sistema de control autónomo- es posible monitorear con precisión qué tan húmeda está la tierra (Figura 1). Así, en lugar de regar por costumbre, aplicamos la cantidad exacta de agua que la planta necesita en el momento justo. Esta gestión inteligente del agua no solo cuida el bolsillo de los agricultores y garantiza que sigamos teniendo cebolla en nuestra mesa, sino que responde a la urgencia global de proteger nuestro recurso natural más valioso: el agua [1].
¿Qué sabíamos antes?
Tradicionalmente, la producción de cebolla (Allium cepa L.) se ha basado en la experiencia visual de los agricultores y en calendarios fijos de riego que no toman en cuenta la humedad real del suelo. Esto provoca que las plantas sufran por falta de agua o, por el contrario, que se ahoguen con riegos excesivos, favoreciendo la aparición de hongos y enfermedades. Originaria de Asia Central, la cebolla es hoy un elemento indispensable en las cocinas de todo el mundo y el sustento de miles de familias mexicanas, con una producción nacional que supera las 296 mil toneladas al año. Para desarrollarse de forma saludable, la planta pasa por cuatro etapas clave: el crecimiento de sus primeras hojas y raíces, la formación del bulbo (donde la cebolla empieza a engordar), el reposo y la floración. En sus primeras etapas, necesita temperaturas frescas entre los 12.8 °C y 24 °C, requiriendo más calor solo al final de su ciclo para madurar correctamente. Ante el cambio climático, continuar regando a la antigua ya no es viable. La tecnología nos permite sustituir la simple suposición por datos precisos que miden el estado real de la tierra. Entender la biología de la planta junto con herramientas tecnológicas nos permite dar el salto hacia una agricultura de precisión, donde cada gota cuenta [2, 3].
¿Cómo funciona la nueva propuesta?
Para evitar el desperdicio de agua y mantener la tierra en su punto óptimo, desarrollamos un modelo de ahorro activo basado en la tecnología de sensores (Figura 2). El funcionamiento combina la electrónica y la programación mediante los siguientes componentes principales:
• Sistemas de control y monitoreo digital: Utilizamos placas de Arduino conectadas a sensores de humedad (conocidos como higrómetros) enterrados en la zona de las raíces. Estos sensores leen la humedad del suelo de forma constante y envían esa información a una tarjeta electrónica [4].
• Lógica de programación amigable: A través de un programa sencillo redactado en lenguaje C++, le enseñamos al cerebro de Arduino cuál es el nivel de humedad ideal. Si el suelo se seca más de lo permitido, el sistema detecta la alerta para indicar que es momento de regar; si el suelo tiene suficiente agua, no se riega [5].
• Comparación directa de eficiencia: Comparamos el consumo de agua entre el riego tradicional y el riego asistido por nuestra propuesta tecnológica. Los resultados recopilados se resumen en la Tabla 1.
Tabla 1. Indicadores de eficiencia hídrica y ahorro por hectárea en cultivo de cebolla en Mascota y Tomatlán, Jalisco (elaboración propia).
| Método de riego: | Consumo de agua (m³/ha): | Eficiencia de aplicación: | Ahorro hídrico estimado: |
|---|---|---|---|
| Tradicional | 6,500 - 7,200 | 60% | 0% (base) |
| Monitoreo con Arduino | 5,100 - 5,600 | 85% | 22% - 25% |
Tabla 1. Indicadores de eficiencia hídrica y ahorro por hectárea en cultivo de cebolla en Mascota y Tomatlán, Jalisco (elaboración propia).
Como se observa en la Tabla 1, regar de más no solo desperdicia agua, sino que daña la estructura del suelo y pudre los bulbos de cebolla. La tecnología nos ayuda a encontrar el equilibrio perfecto.
Casos prácticos y aplicaciones
Esta propuesta se fundamenta directamente en la experiencia de trabajo directo en campo desarrollada por investigadores y estudiantes de la carrera de Ingeniería en Innovación Agrícola Sustentable del Tecnológico Superior de Jalisco, en las Unidades Académicas de Mascota y Tomatlán, Jalisco.
Durante el semestre enero - junio de 2026, se establecieron cultivos demostrativos de cebolla en ambas sedes. En estos espacios, los estudiantes armaron, programaron e instalaron los sistemas de monitoreo con Arduino, utilizando la plataforma de software libre Arduino IDE para procesar las señales eléctricas de la tierra y convertirlas en lecturas comprensibles de humedad (Figura 3).
Un aspecto fundamental de este proyecto fue llevar el conocimiento más allá del aula y los laboratorios. La metodología y los resultados obtenidos en los cultivos demostrativos fueron divulgados activamente ante jóvenes de educación media superior en la Semana Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco, organizada por la Secretaría de Innovación, Ciencia y Tecnología. Esta interacción no solo permitió demostrar la eficiencia de la tecnología en el campo, sino también inspirar vocaciones científicas y tecnológicas en los futuros universitarios de la región [6].
¿Qué significa esto para ti?
La aplicación de la tecnología en el campo demuestra que cuidar el medio ambiente y mejorar la producción agrícola pueden ir de la mano. Al utilizar la plataforma Arduino como una herramienta de precisión, se logra ahorrar agua y reducir costos de energía y bombeo. Hoy en día, la conservación de los recursos naturales ha dejado de ser un tema meramente teórico para convertirse en una acción práctica que todos podemos impulsar. Para las y los jóvenes estudiantes, dominar este tipo de tecnologías de bajo costo representa una oportunidad única para convertirse en profesionales del campo capaces de transformar sus comunidades de manera sustentable y responsable [7].
En las Figuras 4 y 5 se ilustran los ejemplares de cebolla (Allium cepa) cosechados en las Unidades Académicas de Tomatlán y Mascota del Instituto Tecnológico Superior de Jalisco, respectivamente. En ambas figuras se aprecia también al equipo de investigación -integrado por profesores y estudiantes de Ingeniería en Innovación Agrícola Sustentable- durante la implementación del sistema de riego inteligente basado en tecnología Arduino para la optimización hídrica del cultivo.
