Nuevo México cuenta con un enorme potencial para la producción de energía solar gracias a su clima constantemente soleado y a los altos niveles de irradiación solar. En la actualidad, el mercado solar del estado tiene un valor de 3,2 mil millones de dólares, con un importante margen de expansión. A medida que las partes interesadas muestran un interés cada vez mayor, están descubriendo una tendencia observada en varios otros estados: algunas de las ubicaciones más favorables para grandes proyectos solares se encuentran dentro de los campos de producción agrícola. El concepto de integrar paneles fotovoltaicos (PV) en estos campos, conocido como agrivoltaica, ha atraído atención e inversión.

Plantas de chile a la sombra de paneles fotovoltaicos (derecha) y plantas de chile cultivadas a pleno sol (izquierda).

El chile (Capsicum annuum L.) reviste una gran importancia como cultivo hortícola en Nuevo México. El chile se introdujo en Nuevo México hace más de 400 años y, desde entonces, se ha cultivado de manera continua en todo el estado. Su cultivo y comercio tienen una enorme importancia cultural para Nuevo México, al tiempo que contribuyen a la economía del estado al generar ingresos y empleo para los agricultores y mediante las industrias relacionadas. Los productores del estado cosechan tanto chiles rojos como verdes. Los chiles verdes tienen el tamaño completo, pero son fisiológicamente inmaduros, mientras que los rojos están fisiológicamente maduros. La pregunta «¿Rojo o verde?» es la pregunta oficial del estado, que simboliza la preferencia por el chile rojo o el verde y pone de manifiesto el apego cultural a este querido cultivo.

La Universidad Estatal de Nuevo México alberga el programa de mejoramiento genético y genética del chile más antiguo del mundo. Esta iniciativa se remonta a 1888, cuando se puso en marcha en el Colegio de Artes Agrícolas y Mecánicas de Nuevo México —precursor de la NMSU— bajo la dirección de Fabián García, el primer director de la Estación Experimental Agrícola. El Dr. García se embarcó en un proceso de mejora genética y selección que, con el tiempo, condujo al desarrollo del chile tipo vaina de Nuevo México, reconocido hoy en día a nivel mundial como chile tipo Nuevo México (NM) o chile Hatch. A lo largo de su historia, el programa de mejora genética de chiles de la NMSU ha introducido más de 50 variedades distintas de chile.

Nuevo México es el mayor productor de chile de los Estados Unidos; sin embargo, desde que se alcanzó el pico de producción a principios de la década de 1990, se ha registrado una reducción en la superficie cultivada. Este descenso se debió a diversos factores, entre ellos la escasez de mano de obra, el aumento de la competencia internacional y una mayor presión de las enfermedades. Cada vez más, el estrés térmico y la disponibilidad de riego están afectando negativamente al cultivo. Para proteger y mantener la producción de chile en Nuevo México, es imprescindible implementar un enfoque multifacético que aborde los diversos desafíos que enfrentan los productores a lo largo de los procesos de producción y poscosecha. Hace más de una década, los investigadores de la Universidad Estatal de Nuevo México (NMSU) iniciaron esfuerzos para desarrollar soluciones de cosecha mecanizada, con el objetivo de mitigar los desafíos que plantea la escasez de mano de obra. Ahora, esos mismos investigadores se están sumando al movimiento de investigación en agrivoltaica. Su meta es abordar los desafíos adicionales que enfrentan los productores de chile de Nuevo México. Están explorando la instalación conjunta de paneles fotovoltaicos en los campos agrícolas como una posible estrategia para abordar ciertos desafíos. Gracias a una subvención del Departamento de Agricultura de Nuevo México otorgada a los doctores Thompson, Walker y Lavrova, se ha iniciado una investigación para evaluar cómo la sombra de los paneles solares afecta el movimiento de los saltahojas de la remolacha. Estos saltahojas son vectores del virus del rizado de la remolacha (BCTV), una enfermedad importante que afecta a los cultivos de chile, emblemáticos del estado.

La infección por el BCTV provoca diversos síntomas, entre ellos retraso en el crecimiento, rizado y retorcimiento de las hojas, y la producción de frutos pequeños no aptos para la comercialización. Los síntomas específicos pueden variar según la etapa de crecimiento de la planta en el momento de la infección. Investigaciones previas han demostrado que los saltahojas de la remolacha tienden a evitar las áreas sombreadas y alcanzan su máxima actividad entre las 10:00 a. m. y las 2:00 p. m. La idea consistía en aprovechar la sombra que proporcionan los paneles solares como medio para ahuyentar a los saltahojas de la remolacha, con el objetivo de reducir la tasa de incidencia del BCTV sin afectar negativamente los rendimientos de los chiles cultivados bajo los paneles fotovoltaicos. Esta investigación se llevó a cabo en el Centro de Investigación en Ciencias Vegetales Leyendecker de la NMSU, ubicado cerca de Las Cruces, Nuevo México. Antes de la primera temporada, se instalaron cuatro paneles fotovoltaicos fijos, siguiendo las pautas de instalación de bajo impacto para minimizar la alteración del terreno. Los paneles estaban orientados hacia el este. Aunque esta no es la orientación más eficiente para la generación de energía, resultaba ideal para dar sombra a los chiles entre las 10:00 a. m. y las 2:00 p. m. Posteriormente, la variedad de chile verde «NuMex Odyssey», desarrollada para la cosecha mecánica, se trasplantó al campo a principios de mayo y se cosechó a mediados de agosto de 2023. Tras completar la temporada inicial de campo, se obtuvieron muchos datos valiosos que serán útiles para las partes interesadas de Nuevo México. Los resultados preliminares indican posibles beneficios en cuanto al rendimiento y la prevención del BCTV en las plantas de chile cultivadas a la sombra de los paneles fotovoltaicos, pero se necesita un segundo año de datos para sacar conclusiones más específicas.

Lechuga romana cosechada en una zona parcialmente sombreada bajo paneles fotovoltaicos

Danise Coon, Mariela Estrada, Isaac Medrano y Jannatul Afroze (de izquierda a derecha), midiendo la lechuga cosechada.

Tradicionalmente, el chile se cultiva como parte de una estrategia de rotación de cultivos para mitigar las enfermedades transmitidas por el suelo. Para imitar este ciclo de rotación, se plantó lechuga romana (Lactuca sativa) inmediatamente después del cultivo de chile a principios de septiembre y se cosechó a finales de octubre de 2023. Durante esta transición, se modificó la orientación de los paneles solares, pasando de una orientación hacia el este a una hacia el sur. El cambio en la orientación de los paneles tuvo dos objetivos principales: 1) Durante la temporada de cultivo del chile, el sombreado entre las 10 a. m. y las 2 p. m. era esencial para disuadir a los saltahojas de la remolacha. Al cambiar el cultivo a lechuga romana, este sombreado ya no era necesario y 2) Con la llegada de las mañanas más frescas en septiembre y octubre, aumentar la luz solar matutina se volvió imprescindible para calentar las plantas de manera efectiva. Esta transición dio lugar a una consideración crucial sobre el objetivo fundamental de cada sitio agrivoltaico: ¿debería apuntar a maximizar la generación de energía o la producción de cultivos?

Nuestros objetivos actuales incluyen repetir ambos estudios el próximo año y compartir los resultados de la investigación con el público. Paralelamente a nuestra investigación en curso, estamos buscando activamente financiamiento para ampliar nuestras investigaciones. Esta ampliación abarcará el análisis del sabor y los nutrientes de los cultivos, diversos tipos y variedades de hortalizas, diseños óptimos de riego, así como nuevas exploraciones sobre plagas y enfermedades en los sistemas agrivoltaicos de Nuevo México.

Fotos cortesía de Israel Joukhadar.