Agricultura De Precisión: De Los Libros A La Realidad

La agricultura de precisión es el punto culminante de la actual etapa de revolución agrícola, que comenzó a principios del siglo XX con la creciente mecanización y continuó en 1990 cuando se introdujeron nuevos métodos de modificación genética.

Para comprender las ventajas, definamos primero qué es la agricultura de precisión y por qué es beneficiosa para los agricultores. El término suele abreviarse como AP, también conocida como agricultura por satélite, manejo sitio-específico de los cultivos (SSCM) o agricultura de precisión. Se trata de un concepto que implica la observación, la medición y la respuesta a la variabilidad inter e intracampo en los cultivos que emplean la tecnología de la información (IT).

Los beneficios de la agricultura de precisión son claros. El enfoque define los cultivos y los requisitos del suelo para una productividad óptima, por un lado, y para preservar los recursos, garantizar la sostenibilidad y la protección del medio ambiente, por el otro. Este proceso en la agricultura regular ayuda a resolver los problemas más críticos de la agricultura: el desperdicio de recursos, los altos costes y el impacto medioambiental.

Hoy en día, los últimos descubrimientos científicos y tecnológicos hacen la vida de los agricultores mucho más fácil, permitiéndoles hacer frente a sus tareas más rápidamente.

Entre las características de la agricultura de precisión encontramos el tener diferentes métodos disponibles, entonces, ¿cuál es el mejor método para empezar? Estimando los pros y contras de cada tecnología en particular, la monitorización con satélites puede ser considerada como la opción más económica y disponible.

Las imágenes espaciales y las herramientas para su interpretación permiten a los agricultores distinguir con precisión las zonas con problemas, decidir qué método aplicar en la zona objetivo y calcular el mejor momento para ello.

Tecnologías Básicas Aplicables En La Agricultura De Precisión

• Tecnología de tasa variable (VRT): cualquier tecnología o método que permite a los agricultores controlar con precisión la cantidad de insumos aplicables dentro de zonas agrícolas definidas. Esta tecnología de la agricultura de precisión utiliza programas informáticos especializados, controladores y un sistema de posicionamiento global diferencial (DGPS). Básicamente hay tres enfoques para la VRT – manual, basado en mapas o datos de sensores.
• Muestreo de suelo con GPS: este método incorpora la tecnología GPS en la agricultura de precisión para seleccionar muestras de suelo de diferentes zonas para comprobar los nutrientes, el nivel de pH y otros datos para tomar decisiones rentables en la agricultura. Los grandes datos recogidos por el muestreo, se aplican para calcular la tasa variable para optimizar la siembra y la fertilización.
• Aplicaciones informáticas: Apoyándose en el GIS, la agricultura de precisión puede incorporar aplicaciones que creen planes precisos de explotación agrícola, mapas de campo, exploración de cultivos, mapas de rendimiento y para definir con precisión la cantidad exacta de insumos que deben aplicarse en los campos. Entre las ventajas se encuentra la posibilidad de crear un plan de explotación agrícola respetuoso con el medio ambiente, lo que contribuye a reducir los costes y aumentar el rendimiento. Por otra parte, estas aplicaciones proporcionan datos de valor reducido que no pueden aplicarse a soluciones de agricultura de gran precisión debido a la incapacidad de integrar los datos obtenidos en otros sistemas auxiliares.
• Tecnología de observación remota: La teledetección y la agricultura de precisión pueden combinarse para centrarse en los factores que pueden estresar un cultivo en un momento específico o estimar con precisión la cantidad de humedad en el suelo. Estos datos se obtienen a partir de drones y satélites. En comparación con los datos de drones, las imágenes satelitales son más accesibles y polivalentes.

¿Cuáles Son Las Aplicaciones Del Concepto?

La agricultura de precisión permite el control y la gestión de los campos a distancia mediante el uso de sensores en los campos, así como de drones y satélites para la vigilancia desde el cielo. Todos son buenos para sus propósitos específicos, por lo que no es fácil elegir cuál es mejor.

Para empezar, las imágenes de satélite parecen ser la opción más rentable de la observación remota. El software online (y EOSDA Crop Monitoring en particular) permite adquirir, procesar y analizar datos online.

Utilizando esos productos informáticos se pueden almacenar todos los datos de la agricultura en un solo lugar, recibir datos históricos y su análisis comparativo, hacer informes y compartir toda la información necesaria con todos los participantes que intervienen en el proceso de gestión del campo (agricultores, compañías de seguros, comerciantes, etc.).

Otras ventajas de la agricultura de precisión son:

1. Costes. El precio del resto de dispositivos (drones, sensores, estaciones meteorológicas) es muy elevado, y no es lógico ni práctico utilizarlos en agricultura todo el tiempo. Se necesitan solamente en ciertos momentos que requieren de precisión. La monitorización por satélite es suficiente para detectar un área con problemas, sólo entonces es el turno de los drones o aplicaciones de exploración de intervenir para ver el problema en detalle. Después de eso, se decide cómo resolver el problema manualmente y con precisión.
2. Enfoque de los recursos humanos. No solo los aparatos tecnológicos tienen un coste en esta lista. Es necesario contratar especialistas o proporcionar entrenamiento a los trabajadores para operar algunos de estos dispositivos y también se requieren licencias.
3. Uso con restricciones. Los drones están prohibidos cerca de sitios estratégicos como bases militares o aeropuertos y son altamente sensibles a vientos fuertes, limitando su uso.

Imágenes Espaciales… ¿Y Después Qué?

Recopilar un conjunto de datos no es todo, hay que interpretarlo también. Lo bueno de los servicios online es que incorporan herramientas para el procesado de datos.

Las herramientas analíticas básicas son:

1. Índices de vegetación para la agricultura:
   • NDVI – Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada: estima la salud de las plantas en base a la luz del infrarrojo cercano (NIR) reflejada.
   • ReCl – Índice de clorofila de borde rojo: detecta la clorofila y, por tanto, la capacidad de fotosíntesis.
   • NDRE – Diferencia Normalizada del Borde Rojo: también detecta la clorofila, pero es útil en las etapas media y tardía
   • MSAVI – Índice de Vegetación Ajustado al Suelo Modificado: controla las primeras etapas del desarrollo de las plantas para supervisar las condiciones de los cultivos.
   • NDMI – Índice de Humedad de Diferencia Normalizada: describe el nivel de estrés hídrico del cultivo.

2. Etapas de crecimiento

La agricultura de precisión no puede estar completa sin información relevante sobre el ciclo de crecimiento de las plantas que permita a los agricultores elegir el momento más adecuado para realizar actividades sobre el terreno. Esto incluye la aplicación con precisión de fertilizantes, insecticidas y fungicidas, o la distribución de sistemas de riego o drenaje. Así, se puede resolver cualquier problema justo a tiempo.

3. Zonificación del campo basada en los niveles de productividad

Dado que los campos difieren en la composición del suelo, los nutrientes requeridos, la capacidad de retener el agua y otros muchos atributos, es bueno aplicar la técnica de zonificación. Gracias a ella se obtiene un enfoque diferencial para determinar con precisión el propósito de la tierra y cómo manejarla.

Esto se hace mediante imágenes de satélite en tiempo casi real y un análisis comparativo de datos históricos. Cuando se detecta un patrón en el pasado, es probable que aplicar las mismas técnicas en agricultura ahora también funcione.

4. Internet de las cosas

IoT y la robótica ya reemplazan a los humanos en muchas esferas de la vida y la agricultura no es una excepción. Es posible encontrar múltiples aplicaciones que pueden calcular la cantidad de material de siembra o los nutrientes necesarios por acre incluso con más precisión que los humanos. Las condiciones de los cultivos y los pronósticos del tiempo se pueden obtener a través del teléfono.

Las máquinas con piloto automático son lo suficientemente inteligentes para distinguir las malas hierbas de las plantas y la fruta madura de la inmadura, algo muy útil para la agricultura.

5. Sistemas de Información Geográfica (GIS)

Es necesario conocer con precisión la ubicación de la maquinaria no sólo para saber dónde está. El GIS mejora las operaciones de agricultura y la productividad en general. Las sembradoras y aspersores equipados con ordenadores no pasan la misma zona dos veces, lo que significa que evitan las superposiciones y las áreas perdidas.

Esta innovación reduce el consumo de materias en agricultura y protege la naturaleza cuando se utilizan compuestos químicos, ya que el exceso de fertilización y riego destruye los cultivos.

EOSDA Crop Monitoring: El Primer Paso Hacia La Agricultura De Precisión

Simplificando la definición de agricultura de precisión, podemos decir que es la adquisición y el funcionamiento con precisión de información casi en tiempo real para la agricultura usando las últimas técnicas informáticas. Si bien puede haber otros usos de la agricultura de precisión, el objetivo principal y final de la agricultura de precisión es elaborar las soluciones más eficientes.

Con EOSDA Crop Monitoring se pueden almacenar todos los datos en un solo lugar y obtener análisis detallados y exhaustivos de las condiciones meteorológicas, las etapas de desarrollo de las plantas, la mejor cantidad y momento para la siembra o la aplicación de fertilizantes, la zonificación del campo y mucho más.

El software inteligente le notifica sobre las previsiones meteorológicas, las condiciones de los cultivos y las anomalías en su desarrollo con suficiente antelación para evitar pérdidas.

Equipado con información de calidad y recomendaciones eficaces, podrá sacar el máximo provecho de su explotación agrícola reduciendo la cantidad de semillas y fertilizantes que se utilizan y contribuyendo a la protección de la naturaleza. Es por ello que conviene remarcar la importancia de la agricultura de precisión para conseguir una agricultura mejor para hoy y para el futuro.

Petro Kogut

Científico en EOSDA

Petro Kogut es doctor en Física y Matemáticas (1998). Defendió con éxito dos tesis: "Estabilidad y estabilización óptima de ecuaciones entero-diferenciales neutras" (1989) y "Estabilidad y estabilización óptima de ecuaciones entero-diferenciales neutras, homogeneización de problemas de control óptimo para sistemas con parámetros distribuidos" (1998).

Es autor de múltiples publicaciones científicas, entre ellas "Modelo variacional con condiciones de crecimiento no estándar para la restauración de imágenes ópticas de satélite mediante su corregistro con el radar de apertura sintética".

El Dr. Kogut ha recibido dos becas: una del Fondo Internacional de Investigaciones Fundamentales - "Vidrodzhennia" (1996) y otra del Fondo Ucraniano de Investigaciones Fundamentales (1997).

En 1996 fue nombrado Profesor Asociado de Soros. Un año después, recibió el primer premio de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania por su investigación en la teoría de la homogeneización de los problemas de control óptimo.

El Dr. Kogut ha recibido una condecoración honorífica, "Excelencia en la educación de Ucrania" (2014) y la medalla de A. M. Makarov, "Por méritos significativos" (2019).

Desde 2014, Petro es el director del departamento de ecuaciones diferenciales de la Universidad Nacional de Dnipro Oles Honchar.

Algunas de las aficiones del Dr. Kogut son la pesca y la carpintería.

El Dr. Kogut presta asesoramiento científico a EOS Data Analytics.