La agricultura en un sitio específico está haciendo lo correcto en el lugar correcto en el momento correcto
La agricultura de un sitio específico requiere una forma diferente de pensar sobre la tierra. La descripción legal de un campo es definida por un topógrafo y un abogado. Los campos tienen cierta forma debido a decisiones humanas. Sin embargo, los suelos dentro de estos límites son variables debido a las fuerzas de la naturaleza y la actividad humana. Las propiedades de los nutrientes de estos suelos pueden ser diferentes debido a las prácticas anteriores de aplicación de nutrientes. La productividad de los cultivos es variable dentro de los campos debido a las diferencias de propiedad del suelo. Algunas diferencias entre suelos son pequeñas, pero a menudo las diferencias son grandes. La gestión específica del sitio se utiliza para detectar y medir las diferencias dentro de los campos, registrar estas diferencias en ubicaciones específicas y luego utilizar esta información para guiar cambios en la gestión o las entradas. La agricultura específica del sitio consiste en gestionar áreas dentro de los campos,
¿Cómo puede un agricultor comenzar a utilizar la agricultura en un lugar específico?
Algunos agricultores creen que la agricultura en un sitio específico es prohibitivamente cara y que los costos no pueden justificarse en los campos de secano para los cultivos de cereales. Los estudios realizados en NDSU y en la región han demostrado que se encuentran disponibles herramientas de bajo costo específicas para el sitio que producen resultados beneficiosos.
Para realizar una agricultura en un sitio específico, un productor debe poder hacer tres cosas:
Saber donde estas
Reúna información en esa ubicación
Haz algo al respecto
Sabiendo donde estas
Los receptores GPS (satélite de posicionamiento global) se están volviendo tan comunes que son parte de la vida cotidiana de muchos estadounidenses. Los cazadores y pescadores utilizan receptores GPS. Los receptores GPS se encuentran en autos de alquiler, en nuestros propios autos, en teléfonos celulares, relojes de pulsera y carritos de golf. La señal GPS es parte del “dividendo de la paz” desde el final de la Guerra Fría. El Departamento de Defensa de Estados Unidos tiene un sistema de satélites en órbita geosincrónica alrededor de la Tierra que transmite señales a cualquier receptor diseñado para analizar la señal. Combinado con una medición de tiempo muy precisa dentro del satélite, el receptor en la Tierra puede determinar su ubicación dentro de una pulgada a varios pies, dependiendo de la capacidad de procesamiento del receptor.
Debido a pequeños errores causados por las condiciones atmosféricas, un receptor de satélite solo con GPS puede errar de unos pocos pies a muchos pies. Un receptor GPS que pueda recibir una señal de “GPS diferencial” (DGPS) puede corregir estos errores.
Algunas señales DGPS son gratuitas y algunas requieren suscripción. Una señal libre en la región es el diferencial WAAS (sistema de aumento de gran angular). La señal WAAS es proporcionada por la Administración Federal de Aviación para respaldar el tráfico aéreo, pero hay receptores disponibles que aprovechan esa señal de corrección. Los proveedores de GPS comerciales también tienen acceso a las señales DGPS de suscripción de compañías privadas de satélites que también brindan servicios DGPS.
Para un GPS extremadamente preciso, especialmente para la elevación (todos los GPS proporcionan estimaciones de elevación, pero el error vertical es típicamente tres veces el error horizontal), está disponible el GPS RTK (cinética en tiempo real). El sistema RTK requiere una estación base o una suscripción a una empresa que tenga señales de torre base disponibles. La Red de Torres Rurales en el Valle del Río Rojo es un ejemplo de un consorcio privado de empresas que han construido una red de torres RTK con señales de corrección RTK disponibles para las personas que se suscriben al servicio. RTK permite mediciones horizontales y de elevación de subpulgadas y admite actividades como dirección automática, labranza en franjas, actividades de drenaje y mapeo de elevación preciso.
Imagen de la NASA
Sistema de satélites de posicionamiento global de satélite alrededor de la Tierra. (Imagen de la NASA)
Reuniendo información
La información sobre ubicaciones dentro de los campos se puede recopilar mediante el uso de sensores o mediante muestreo. El uso de sensores es, con mucho, el método más fácil, pero a veces la información sobre ciertos insumos, como los requisitos de nutrientes de los cultivos, se determina mejor con un muestreo. Los sensores que están disponibles comercialmente incluyen:
monitores de rendimiento
conductividad eléctrica del suelo o sensores electromagnéticos
imágenes remotas, incluidas imágenes de satélite, fotografía aérea y sensores activos portátiles
sensores de compactación del suelo
Sensores de pH (alcalinidad o acidez) del suelo en movimiento
Foto cortesía de Veris Technologies
Sensor de suelo de conductividad eléctrica. (Foto cortesía de Veris Technologies)
Foto cortesía de Geonics Inc
Sensor de suelo electromagnético. (Foto cortesía de Geonics Inc.)
Los monitores de rendimiento (consulte «Mapeo de rendimiento», publicación SF-1176-3 de NDSU) recopilan datos de rendimiento y humedad mientras la cosechadora está en funcionamiento. Una vez que se limpian los datos (se eliminan los valores atípicos y se corrigen las imprecisiones del GPS), se puede desarrollar un mapa para mostrar las áreas de productividad. Los monitores de rendimiento para fines específicos del sitio siempre deben estar conectados a un receptor DGPS.
Se han utilizado sensores de conductividad eléctrica (CE) del suelo o sensores electromagnéticos (EM) para mapear una combinación de propiedades del suelo. Los sensores son sensibles a la materia orgánica del suelo, arcilla, humedad y sales solubles. En esta región, las medidas resultantes son una combinación de todas esas propiedades. Los patrones han sido útiles para dirigir el muestreo de suelos de la zona y también para identificar áreas con alto contenido de sal.
La teledetección es el sensor más utilizado en la región para el manejo de cultivos. Los satélites Landsat 5/7 proporcionan imágenes de múltiples espectros a una resolución de aproximadamente 100 pies. Parece que las imágenes serían muy burdas; sin embargo, muchas características importantes del suelo suelen tener más de medio acre, por lo que la resolución funciona bien para estas características más grandes. Las bandas de índice vegetativo diferencial normalizado (NDVI) han funcionado bien para identificar características importantes de disponibilidad de suelo y nutrientes en cultivos en crecimiento.
Imagen de la NASA
Satélite Landsat 7. (Imagen de la NASA)
Imagen de la NASA
Satélite Landsat 5. (Imagen de la NASA)
La elección de una ventana de tiempo de la temporada de crecimiento para obtener una imagen de satélite cuando el cultivo está llenando las filas, pero aún no ha florecido, es a menudo importante para obtener una imagen significativa. Con la mayoría de los satélites, dado el presupuesto que tienen los productores, no es posible elegir una fecha específica. Los satélites normalmente pasan sobre un área solo cada varios días. Si las nubes obstruyen la vista durante ese tiempo, el agricultor deberá esperar hasta la siguiente pasada. Para muchos usos administrativos, una imagen archivada que tiene varios años puede ser tan significativa como una imagen del año actual.
La fotografía aérea produce imágenes con una resolución mucho más detallada que las imágenes Landsat; sin embargo, puede resultar difícil encontrar un piloto dispuesto a tomar las fotografías en el momento adecuado. Para campos de hasta 80 acres, volar a aproximadamente 5,000 pies sobre la superficie y tomar la foto hacia abajo (nadir) es un buen método. La nubosidad, especialmente la nubosidad rota, confundirá la fotografía aérea de cultivo mejor intencionada.
Los sensores ópticos activos portátiles están disponibles y se pueden conectar a un implemento agrícola cuando se está realizando otra operación de campo. Estos sensores producen una imagen con una resolución mucho más fina que la mayoría de los satélites en un momento de la temporada que es importante para el productor. Estos sensores emiten su propia luz, y la luz registrada por el sensor en la reflexión es la luz reflejada por el sensor. Se excluye cualquier otra luz ambiental. Esto hace que las lecturas del sensor sean las mismas independientemente de la hora del día o de si el cielo está nublado o no.
El poder de estos sensores activos es su capacidad para delinear áreas de un campo que son más o menos productivas a una escala fina en el momento que elija el usuario. Esta información se puede utilizar directamente en fórmulas para insumos cuyas tasas o uso están relacionados con la productividad del cultivo o las propiedades del suelo relacionadas con las lecturas del sensor. Las delineaciones creadas por estas herramientas se pueden utilizar por sí mismas o con otros archivos de datos para dirigir el muestreo de suelo o plantas.
El muestreo de suelo por zona se basa en el concepto de que los nutrientes residuales de los cultivos están en patrones por alguna razón lógica y predecible. Años de investigación en la región han demostrado que el muestreo de suelo de zona para nitrato residual es mucho más económico y significativo que cualquier muestreo de suelo de cuadrícula obtenido razonablemente. Los datos que han demostrado ser útiles en el muestreo de zonas incluyen topografía (paisaje a partir de datos de elevación), CE del suelo, mapas de frecuencia de rendimiento e imágenes remotas (consulte “Muestreo de suelo y aplicación de fertilizante de tasa variable”, publicación de NDSU SF-1176-2) . En la mayoría de los estudios, de dos a seis zonas por campo fueron tan significativas como 36 muestras de cuadrícula en el mismo campo. El muestreo de zona es muy económico y los patrones que produce generalmente representan los patrones de nitrato residual del suelo en la región.
Foto cortesía de Rural Tower Network
Torre base GPS RTK (cinética en tiempo real). (Foto cortesía de Rural Tower Network)
Haciendo algo al respecto
Los controladores de tasa variable están disponibles para cualquier entrada que necesite una gestión específica del sitio. Los materiales líquidos, incluidos los fertilizantes y el estiércol, los materiales secos, incluidos los fertilizantes y el estiércol, el amoníaco anhidro, las semillas, los productos químicos agrícolas y los fertilizantes iniciadores aplicados en sembradoras, pueden variarse con cualquier número de equipos. Las consolas de monitoreo de flujo existentes también se pueden modificar para controlar la aplicación de materiales específicamente en el sitio. El dispositivo de entrada de datos puede ser tan pequeño como una PDA (asistente digital personal) o una computadora portátil. El equipo de aplicación de dosis variable puede ser tan grande como un aplicador de fertilizante comercial o tan personal como una sembradora de dosis variable o un aplicador de amoníaco anhidro. La mayoría de las consolas de controlador de hoy se han desarrollado para funcionar con varios dispositivos de aplicación. Sería aconsejable consultar con los fabricantes de equipos para determinar qué consolas funcionarían mejor para un determinado conjunto de necesidades de aplicaciones. Muchas empresas también cuentan con expertos en sitios específicos en su personal para ayudar en la selección de las herramientas adecuadas para hacer que la agricultura específica del sitio funcione para los productores.
Manejo de datos
Otro temor de los productores con respecto a la agricultura en un sitio específico es la percepción de que necesitan ser programadores de computadoras para tener éxito. Esta región tiene una serie de consultores de sitios específicos cuyo negocio se basa en ayudar a los productores a comenzar y continuar con éxito en el cultivo de sitios específicos. Estos consultores tendrán sugerencias sobre los productos a considerar y los tipos de datos a recopilar. Podrán producir los mapas y las instrucciones de la aplicación digital que necesitarán sus herramientas para realizar las tareas específicas del sitio. Muchos cultivadores que utilizan hoy en día herramientas específicas del sitio no son más expertos en computadoras que la persona normal. Sin embargo, tienen un consultor que sabe cómo manejar los datos.
Los beneficios
La agricultura en un sitio específico permite a los productores hacerse cargo de muchos aspectos de la producción que anteriormente se suponía que eran actos aleatorios de azar. Hace que los productores sientan curiosidad por los problemas en el campo y proporciona las herramientas para corregir muchos de ellos de manera efectiva. Proporciona métodos para probar variedades, tasas de entrada y nuevos productos en su finca y analizar los resultados con facilidad y confianza. Algunos productores se beneficiarán de la aplicación de dosis variable. Algunos se beneficiarán de cambios en la gestión. Otros se beneficiarán de maquinaria guiada por GPS o información de producción archivada. El público se beneficia de la aplicación de insumos a tasas adecuadas en todas las áreas del campo y la limitación de la exposición de las áreas sensibles al exceso de nutrientes o productos químicos.
La agricultura en un sitio específico no tiene por qué ser prohibitivamente cara. Se han probado métodos para minimizar los costos y maximizar los beneficios. Los costos de los equipos han disminuido desde el inicio de la agricultura en sitios específicos hace unos 20 años, de modo que todos los productores, independientemente del tamaño de la operación, pueden participar si así lo desean.