Agricultura de precisión y sostenibilidad

Los beneficios de la agricultura de precisión

Cuando se trata de tecnología y datos disponibles en la industria agrícola, hay una gran cantidad de opciones en estos días. Es importante que los minoristas comprendan y puedan orientar a sus clientes sobre qué funciona bien y qué no. Comprender las tecnologías y los conjuntos de datos es importante y la mejor forma de utilizarlos es aún más crucial.

La agricultura de precisión es un término ampliamente utilizado hoy en día en la industria y esencialmente se refiere a la tecnología y los sistemas de software que brindan conocimiento para mejorar la toma de decisiones y, si se usan correctamente, pueden contribuir a reducir los desechos, aumentar las ganancias y proteger el medio ambiente.

Hoy en día, los productores utilizan tecnología de precisión para mejorar su proceso de cultivo, incluidos equipos de aplicación de campo y plataformas de sensores que controlan las compras de productos y pueden proporcionar datos registrados en tiempo real. También se encuentra disponible un software que luego se puede utilizar para recopilar y analizar datos para ayudar a informar a los minoristas y productores de diversas decisiones a lo largo del proceso de producción de cultivos.

A medida que la agricultura de precisión aumenta el impulso en 2017, aquí hay cuatro beneficios y formas en que la agricultura de precisión puede ayudar a los productores a aumentar la productividad del campo y al mismo tiempo reducir el estrés ambiental.

Monitoree los parámetros del suelo y de la planta: los productores pueden determinar las condiciones máximas para el crecimiento de las plantas colocando sensores en los campos.
Automatizar la gestión del campo: el suelo y las especies de plantas se pueden optimizar automáticamente a través de sensores tomados de un sistema de soporte de decisiones, que puede ayudar a determinar los mejores momentos para regar y fertilizar.
Recopile datos en tiempo real: la aplicación de dispositivos de detección en todo el campo permitirá un monitoreo continuo de los parámetros elegidos y ofrece datos en tiempo real para ayudar a informar las decisiones durante la temporada de siembra y cosecha.
Obtenga los mejores resultados de la mano de obra y los recursos: utilice la tecnología para ayudar a maximizar los beneficios de los nutrientes de su cultivo, la protección de los cultivos y los costos de riego mediante el uso de sensores automáticos que alertan al productor de la necesidad o el mejor momento para regar, fertilizar, etc.
Se estima que más del 50 por ciento de los productores se dedican actualmente a alguna forma de tecnología agrícola. La agricultura de precisión puede traer muchos beneficios a los productores que deciden utilizar tecnología para ayudar a administrar sus campos.

Los minoristas agrícolas tienen la oportunidad de ayudar a sus clientes brindándoles experiencia local sobre cómo las diversas tecnologías disponibles en la actualidad podrían implementarse mejor dentro de su geografía y, más específicamente, dentro de su operación individual para ayudarlos a mejorar el retorno de la inversión de la manera más adecuada. .

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EL USO DE FERTILIZANTES Y LAS 4R

Los fertilizantes son un componente necesario de la producción agrícola sostenible. Cuando se administran adecuadamente, los fertilizantes ayudan a abordar el desafío de aumentar la producción de una manera económicamente viable mientras se mantiene la integridad ecológica de los sistemas de cultivo. Sin embargo, si los nutrientes no están disponibles en forma adecuada dentro de un sistema de producción de cultivos, la fertilidad se extrae del suelo y el cultivo nunca alcanzará rendimientos óptimos. Por el contrario, si los nutrientes se suministran en exceso o sin gestionar los riesgos, aumenta la posibilidad de que los nutrientes se muevan fuera del sistema de cultivo, lo que podría afectar negativamente al medio ambiente. En ambas situaciones, la rentabilidad del sistema de cultivo se verá afectada negativamente por la pérdida de rendimiento o por la pérdida de insumos.

4R Nutrient Stewardship utiliza las mejores prácticas de manejo de fertilizantes (BMP) que abordan la fuente de fertilizante correcta, en la dosis adecuada, en el momento adecuado y en el lugar adecuado. Las 4R proporcionan la base de un marco basado en la ciencia para lograr una gestión sostenible de la nutrición vegetal. En resumen, las prácticas de las 4R son buenas para el productor, buenas para la comunidad agrícola y buenas para el medio ambiente.

Existe una necesidad existente de mejorar la adopción de las mejores prácticas de manejo de fertilizantes para mejorar la sostenibilidad, eficiencia y productividad de los sistemas agrícolas. La eficiencia y la productividad juntas están entrelazadas con la sostenibilidad. Esforzarse por mejorar la eficiencia sin aumentar también la productividad simplemente aumenta la presión para producir más en tierras menos aptas para la producción agrícola. Por el contrario, malgastar recursos para maximizar la productividad puede resultar en un mayor impacto ambiental y una menor rentabilidad.

Los nutrientes esenciales de las plantas juegan un papel vital en el suministro de alimentos adecuados y la protección de nuestro medio ambiente.

Los nutrientes de las plantas promueven un cultivo más vigoroso, saludable y productivo. Un cultivo de crecimiento vigoroso tiene un mayor sistema de raíces, más residuos en la superficie, crecimiento sostenido de la copa verde, cobertura del suelo más rápida, mayor eficiencia en el uso del agua, mayor eficiencia de nutrientes y mayor resistencia al estrés de los cultivos causado por la sequía, plagas, temperaturas frías o retraso en la siembra. El crecimiento de las plantas a través del proceso de fotosíntesis utiliza dióxido de carbono atmosférico, un gas de efecto invernadero, y genera oxígeno que sustenta la vida. Si bien muchos nutrientes son esenciales para la salud de las plantas, algunos nutrientes representan un mayor riesgo ambiental que otros cuando se manejan de manera inadecuada. Los dos nutrientes que se asocian con mayor frecuencia con la mala gestión y las preocupaciones ambientales de fuentes no puntuales son el nitrógeno (N) y el fósforo (P).

NITRÓGENO Y MEDIO AMBIENTE
Cuando el suministro de nitrógeno del suelo se reduce, el estrés de las plantas es inmediato y las pérdidas de rendimiento están aseguradas. La gran demanda que tienen los cultivos de nitrógeno (las leguminosas son una excepción) significa que deben proporcionarse fuentes suplementarias para una producción agrícola eficiente y sostenible. Todas estas fuentes, cuando se agregan a los suelos, entran en el ciclo de transformación del nitrógeno y eventualmente se convierten en amonio y nitrato-nitrógeno disponibles para las plantas. Para cumplir con los objetivos de manejo de cultivos, las mejores prácticas de manejo de fertilizantes deben asegurar que se usen cantidades adecuadas de nitrógeno para niveles de producción rentables, mientras se minimizan los posibles efectos negativos en el medio ambiente. Esto se logra mejor utilizando prácticas que aborden las 4R.

Gran parte de la preocupación por el nitrógeno en el medio ambiente se debe al movimiento potencial del nitrato-N no utilizado o en exceso a través del perfil del suelo hacia el agua subterránea (lixiviación). Debido a su carga negativa, el nitrato-nitrógeno no es atraído por las diversas fracciones del suelo. Más bien, es libre de lixiviarse a medida que el agua se mueve a través del perfil del suelo. El tipo de suelo influye en la cantidad y la velocidad con la que el nitrato-nitrógeno se mueve a través de un perfil de suelo, con mayor movimiento en los suelos arenosos en comparación con los arcillosos. También es motivo de preocupación la pérdida de nitrógeno como volatilización del amoniaco de fuentes aplicadas en la superficie y como gas dinitrógeno (N₂) u óxido nitroso (N₂O) de la actividad microbiana del suelo.

Es más probable que el nitrato se mueva hacia abajo en suelos arenosos que en suelos arcillosos. Fuente: IPNI
Es más probable que el nitrato se mueva hacia abajo en suelos arenosos que en suelos arcillosos.
Fuente: IPNI

FÓSFORO Y MEDIO AMBIENTE
El fósforo se ha asociado con la contaminación ambiental a través de la eutrofización de lagos, bahías y cuerpos de agua que no fluyen. Los síntomas son floraciones de algas, crecimiento intenso de plantas acuáticas y desoxigenación. Dado que el fósforo es insoluble en relación con otros nutrientes esenciales, la degradación ambiental se asocia en gran medida con el movimiento del fósforo cuando se produce la erosión del suelo. Excepto en algunos suelos orgánicos, se encuentran concentraciones muy bajas de fósforo en las aguas de drenaje como resultado de la lixiviación. La forma principal de fósforo que ingresa a las aguas superficiales en la mayoría de las cuencas hidrográficas agrícolas es el fósforo particulado asociado con fracciones de suelo arcilloso o materia orgánica. Estas fracciones son las que se erosionan más fácilmente,

El fósforo enriquecido en sedimentos comúnmente contiene de dos a seis veces los niveles de fósforo del suelo que quedan. La alta carga en la escorrentía superficial generalmente se asocia con eventos de tormenta. Las concentraciones de flujo de tormenta de fósforo soluble son a menudo 10 veces mayores que las concentraciones de flujo base. Numerosos estudios de investigación han demostrado que las prácticas de labranza de conservación reducen la erosión del suelo y el movimiento de fósforo de las tierras agrícolas. La labranza de conservación es una BMP porque reduce considerablemente la erosión al absorber el impacto de la lluvia que cae y ralentizar la escorrentía. Si se detiene la erosión, las pérdidas de fósforo al medio ambiente se reducirán a niveles mínimos aceptables.

IMPLEMENTACIÓN DE LAS 4R PARA SISTEMAS DE CULTIVO SOSTENIBLES
Las demandas de producción, los requisitos de insumos y los impactos ambientales tomados en conjunto significan que los riesgos de tomar decisiones incorrectas sobre el uso de nutrientes son mayores ahora que nunca. Cuando las BMP de fertilizantes dan como resultado una mayor producción y eficiencia en el uso de insumos, también reducen las pérdidas al medio ambiente. Al realizar la selección de la práctica, se debe considerar la interconectividad entre las prácticas que abordan la fuente, la tasa, el tiempo y el lugar.

Si bien las prácticas científicas que gobiernan las 4R son universales, la implementación de la práctica es específica del sitio; por lo que no existe un plan de manejo común o un conjunto de prácticas que funcionen para todos en todos los lugares. Los asesores de cultivos son clave en los esfuerzos para aumentar la adopción de la administración de nutrientes 4R entre los productores.

La selección de BMP para aumentar la eficiencia y la productividad de los nutrientes mientras se reduce el impacto ambiental comienza con abordar los principios científicos detrás de las 4R. Las BMP de fertilizantes deben seleccionarse con base en estos principios y luego deben usarse en combinación con otras prácticas de conservación.

FUENTE CORRECTA:
Asegurar un suministro equilibrado de nutrientes esenciales, considerando tanto las fuentes naturales disponibles como las características de productos específicos en formas disponibles para las plantas. Específicamente, considere el suministro de nutrientes en formas disponibles para las plantas, asegúrese de que el nutriente se adapte a las propiedades del suelo y reconozca las sinergias entre los elementos.

Gráfico de fuente derecha
TASA CORRECTA:
Evaluar y tomar decisiones basadas en el suministro de nutrientes del suelo y la demanda de las plantas. Específicamente, evalúe adecuadamente el suministro de nutrientes del suelo (incluidas las fuentes orgánicas y los niveles existentes del suelo), evalúe la demanda de las plantas y prediga la eficiencia del uso de fertilizantes.

TIEMPO CORRECTO:
Evalúe y tome decisiones basadas en la dinámica de absorción de cultivos, suministro de suelo, riesgos de pérdida de nutrientes y logística de operaciones de campo. Específicamente, evalúe el momento de la absorción del cultivo, evalúe la dinámica del suministro de nutrientes del suelo, reconozca los factores climáticos y considere la logística.

LUGAR CORRECTO:
Aborde la dinámica de la raíz y el suelo y el movimiento de nutrientes, y gestione la variabilidad espacial dentro del campo para satisfacer las necesidades de cultivo específicas del sitio y limitar las pérdidas potenciales del campo. Específicamente, reconocer la dinámica raíz / suelo, manejar los problemas de variabilidad espacial, considerar el sistema de labranza y limitar el transporte potencial fuera del campo.

MEJORES PRÁCTICAS DE MANEJO DE FERTILIZANTES QUE ABORDAN LAS 4R
NIVEL DE RENDIMIENTO
Utilice registros históricos y monitores de rendimiento para establecer objetivos de rendimiento realistas, que estén al menos entre un 5 y un 25 por ciento por encima del promedio. Revise el manejo actual de los factores agronómicos utilizados en el cultivo de cada cultivo. Los niveles óptimos de rendimiento son el resultado del uso de un paquete de todas las BMP probadas para factores agronómicos como la selección de variedades, la población de plantas, el espaciamiento de hileras, la fecha de siembra, las prácticas de labranza, la fertilización equilibrada y el control de plagas. Los nuevos dispositivos de monitoreo del rendimiento que se utilizan junto con la agricultura de precisión son útiles para desarrollar un historial de rendimiento más confiable y preciso. El manejo específico del sitio (dentro del campo) se puede utilizar para hacer ajustes en las variaciones del campo y mejorar el rendimiento general y la eficiencia de los nutrientes.

TIEMPO DE APLICACIÓN
Evite las aplicaciones de nitrógeno mucho antes de las necesidades del cultivo en suelos de textura gruesa. Las aplicaciones de nitrógeno de otoño deben limitarse a suelos de textura fina en regiones más secas, donde el potencial de pérdida por lixiviación es bajo. Elija amonio o fuentes de nitrógeno que produzcan amonio para la aplicación de otoño en los cultivos de primavera y espere hasta que la temperatura del suelo en el nivel de 4 pulgadas haya caído por debajo de 50 grados Fahrenheit.

Asegúrese de que haya suficiente fósforo disponible para un buen crecimiento de las plántulas. Anillar fósforo en suelos con alto contenido de fósforo aumenta la eficiencia.

APLICACIONES DE NITRÓGENO DIVIDIDO O MÚLTIPLE
Considere las aplicaciones de nitrógeno dividido de acuerdo con las etapas de crecimiento de la planta y las necesidades de los cultivos tanto para granos pequeños como para cultivos en hileras. Antes de la siembra, el iniciador, el recubrimiento superior, el recubrimiento lateral y la fertirrigación son algunas de las opciones de tiempo de aplicación de fertilizantes. Los análisis de suelo y plantas pueden ser útiles para determinar las necesidades adicionales de nitrógeno. La puntualidad de la aplicación es esencial para garantizar que los rendimientos de los cultivos no sufran de deficiencia de nitrógeno.

SUMINISTRO DE NUTRIENTES ADECUADO Y EQUILIBRADO
Manejar de manera que todos los nutrientes esenciales estén en un suministro adecuado y equilibrados con los requerimientos de nitrógeno. Las pruebas de suelo son una herramienta de gestión esencial para ayudar a determinar la necesidad. Los cultivos cultivados, los residuos de cultivos producidos y la rotación de cultivos que se utiliza son factores a considerar para determinar las necesidades totales de nutrientes.

El equilibrio de nitrógeno, fósforo y potasio aumenta el rendimiento del maíz y la eficiencia en el uso de nitrógeno
USO DE INHIBIDOR DE NITRIFICACIÓN
Los inhibidores de nitrificación (IN) ralentizan la conversión del suelo de amonio-nitrógeno retenido por arcilla y materia orgánica en nitrato-nitrógeno lixiviable. Estos compuestos son especialmente útiles en suelos de textura gruesa, donde la lixiviación es probable, y en suelos de textura fina, donde el exceso de agua puede causar pérdidas por desnitrificación de nitrato-nitrógeno. El uso de un inhibidor de la nitrificación puede ser útil con aplicaciones de nitrógeno antes de la siembra y de aplicación lateral. El uso de un inhibidor de nitrógeno puede mejorar la eficiencia del uso de nitrógeno y proporcionar beneficios a los cultivos al extender la disponibilidad y absorción de nitrógeno amónico.

USO DE INHIBIDOR DE UREASA
Los inhibidores de ureasa ralentizan la hidrólisis de la urea, una reacción que produce amoníaco y nitrógeno amoniacal. Si se produce hidrólisis de urea en residuos de plantas o en la superficie del suelo, se producen pérdidas de nitrógeno por volatilización del amoniaco. Estos compuestos pueden ser efectivos particularmente en sistemas con alto contenido de residuos.

MÉTODO CORRECTO DE APLICACIÓN
Use aplicaciones de bandas superficiales o subterráneas de fertilizantes líquidos de urea sólida y nitrato de urea-amonio (UAN) en sistemas de cultivo con alto contenido de residuos para evitar la retención de nitrógeno en los residuos de los cultivos o la pérdida de nitrógeno por volatilización del amoníaco. Incorporar urea al voleo, UAN y estiércol en el suelo donde se practica la labranza para evitar la volatilización del amoníaco y las pérdidas por escorrentía.

CRÉDITOS DE ESTIÉRCOL
Obtenga un análisis de estiércol de laboratorio para cualquier estiércol animal disponible. Reste la cantidad de nutrientes disponibles de las necesidades totales de fertilizantes. Utilice estimaciones del asesor de cultivos para determinar la tasa de liberación de nitrógeno y reste esta cantidad de nitrógeno de la necesidad total del cultivo.

CRÉDITOS DE LEGUMINOSAS
Utilice la estimación del asesor de cultivos de nitrógeno disponible de un cultivo de leguminosas anterior. Si bien este no es un valor preciso, restar el nitrógeno de las leguminosas estimado de la necesidad total ayuda a agudizar las recomendaciones de nitrógeno suplementario.

PRUEBAS DE SUELOS Y TEJIDOS
Estas pruebas ayudan a determinar la cantidad de nitrógeno y fósforo disponibles en el suelo o en el cultivo en crecimiento. Para el muestreo de nitrógeno, suelo y tejidos, las recomendaciones varían según el cultivo y las distintas regiones del país. Utilice las recomendaciones de los asesores de cultivos para determinar los métodos de prueba y los créditos de nitrógeno a utilizar.

El primer paso en el manejo del fósforo es determinar el estado relativo de fósforo del suelo. Si el suelo tiene niveles inadecuados de fósforo para un crecimiento óptimo, entonces se deben realizar aplicaciones correctivas para elevar los niveles de fósforo de la prueba del suelo al rango suficiente. Si los niveles de prueba de fósforo en el suelo están en el rango alto, entonces las tasas de aplicación deben ser iguales a la eliminación del cultivo. Sin embargo, las pruebas de suelo por sí solas no son el único indicador de la necesidad de fósforo suplementario. Se ha demostrado repetidamente que colocar fertilizante-fósforo cerca de las semillas de los cultivos (iniciador) produce un mayor rendimiento y rentabilidad, incluso en pruebas de suelo con alto contenido de fósforo en condiciones de siembra temprana, suelos fríos o húmedos, grandes cantidades de residuos, niveles de pH del suelo inadecuados y la presencia de compactación del suelo.

CRÉDITOS DE AGUA DE RIEGO
Analice el agua de riego en busca de nitrato-nitrógeno. La cantidad estimada de nitrógeno que se aplica a través del agua de riego debe restarse de las necesidades generales del cultivo.

CONTROL DE LA EROSIÓN
El uso de sistemas de labranza de conservación junto con BMP agronómicas ayuda a controlar la erosión y a mantener el suelo y los nutrientes en su lugar. El control de la erosión reduce la pérdida de todos los nutrientes y mejora la eficiencia de los nutrientes y la calidad del agua.

USO DE CULTIVOS DE COBERTURA
El uso de cultivos de cobertura de invierno puede ayudar a prevenir la lixiviación del nitrógeno-nitrato en áreas de alta precipitación. Los cultivos de cobertura absorben los nutrientes residuales y los devuelven al suelo para el siguiente cultivo.

Precaución: Existe un posible costo del agua con el uso de cultivos de cobertura en regiones más secas.

ENCALADO PARA CONTROLAR LA ACIDEZ DEL SUELO
La adición de nitrógeno amónico al suelo procedente de fertilizantes comerciales, legumbres, estiércol o lodos de depuradora conduce finalmente a un aumento de la acidez del suelo. El proceso de nitrificación del nitrógeno amónico por las bacterias del suelo, independientemente de la fuente original del nitrógeno amónico, libera una acidez que debe controlarse mediante el encalado en suelos que tienen tendencia a volverse ácidos. Pruebe el suelo y mantenga el nivel de pH recomendado para cada campo y cultivo. La eficiencia del fósforo depende de mantener el pH del suelo en el rango óptimo.

Cuando se utilizan programas de fertilidad adecuados y equilibrados junto con BMP agronómicas y de conservación, se han tomado las medidas de manejo óptimas para asegurar un impacto ambiental mínimo en las aguas subterráneas y superficiales. Estos son los mismos pasos de gestión que ayudan a garantizar un suministro abundante de alimentos y la rentabilidad de la granja. Es una suerte que las prácticas agrícolas modernas y la integridad ambiental sean compatibles en un mundo que requiere más y más alimentos cada año.

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El uso de redes de sensores inalámbricos en agricultura de precisión

Las redes de sensores inalámbricos (WSN) son la tecnología habilitadora para una agricultura de precisión (PA) eficiente y económica. Antes de la AP, los agricultores tenían que depender de imágenes satelitales y de aviones u otros sistemas basados ​​en mapas para identificar con precisión sus áreas de cultivo.

La agricultura de precisión tiene la ventaja de proporcionar retroalimentación en tiempo real sobre una serie de diferentes cultivos y variables del sitio. Como su nombre lo indica, la agricultura de precisión es precisa tanto en el tamaño del área de cultivo que monitorea como en las cantidades de suministro de agua, fertilizante, etc. Esta tecnología puede aislar una sola planta para monitorear y nutrir, o más típicamente un área en decenas o cientos de pies cuadrados.

La recolección de datos, monitoreo y aplicación de materiales a los cultivos permite mayores rendimientos y menores costos, con menor impacto al medio ambiente. Cada área recibe solo lo que se requiere para su espacio particular, y en el momento y la duración apropiados.

Una red de sensores inalámbricos para la agricultura es similar a las que se utilizan en otras industrias, como los controles industriales, la automatización de edificios y los sistemas de seguridad. El sistema WSN requiere una unidad de control centralizada con interfaz de usuario, pasarelas de comunicación y enrutadores, elementos de potencia y lo más importante: los sensores.

A diferencia de otros sistemas, la agricultura de precisión requiere un modelo de software único para cada área geográfica, el tipo de suelo intrínseco y el cultivo o plantas en particular. Por ejemplo, cada ubicación recibirá su propia cantidad óptima de agua, fertilizantes y pesticidas.

En general, se recomienda que la recopilación de datos se realice por horas. Con mayor frecuencia, no proporciona información adicional útil para el modelo de software y se convierte en una carga para la red de sensores inalámbricos en términos de consumo de energía y transmisión de datos. El monitoreo menos frecuente puede ser aceptable para ciertos cultivos de crecimiento lento y áreas que tienen condiciones climáticas muy estables y uniformes.

Se puede emplear una aplicación agrícola general para:

Monitoreo de grandes áreas de cultivo
Monitoreo de bosques / vegetación
Prevención de incendios forestales
Estudios de biomasa
Seguimiento de animales
Mejora del rendimiento de los cultivos
Si bien se suele pensar que la agricultura se basa en la tierra, los conceptos presentados aquí también son aplicables a los ecosistemas acuáticos y submarinos. Por ejemplo, un WSN se usa para monitorear los lechos de algas marinas y el crecimiento de algas. La temperatura del aire para las granjas es a menudo tan crítica como la temperatura del agua para las plantas marinas. Se puede establecer una correlación similar para la cantidad de luz solar y los niveles de pH.

Los sensores se utilizan para monitorear los siguientes parámetros:

Temperatura
Humedad
Presión barométrica
Gases de dióxido de carbono (CO)
La humedad del suelo
Acidez del suelo / pH
El software de modelado incorpora los datos de los sensores en un circuito de retroalimentación que activa la red de control. Esto proporciona las cantidades óptimas de insumos agrícolas para las ubicaciones individuales y los tiempos variables.

La Red de Control es responsable de:

Presión del agua
Operación de válvula / riego
Control de animales (p. Ej., Puertas abiertas y cerradas)
Dispersión de fertilizantes
Dispersión de plaguicidas
Refrigeración calefacción
Luz solar / sombreado (generalmente en un invernadero o en un área de cultivo cerrada)
A medida que el costo de los sensores y la infraestructura de comunicaciones tiende a la baja, más productores están implementando redes de sensores inalámbricos para sus cultivos. Esto es cada vez más frecuente en las granjas más pequeñas, las micro granjas y las granjas urbanas. En cada una de estas situaciones, los rendimientos de los cultivos son críticos, ya que los productores pueden tener solo un área muy pequeña y requisitos de espacio únicos con los que lidiar. En algunos casos, las áreas agrícolas se están construyendo sobre enrejados verticales que tienen solo de 4 a 8 pies de alto y se colocan en techos de gran altura o junto a viviendas residenciales.

La tecnología WSN permite monitorear y enfocar específicamente cada cultivo, lo que hace que sea práctico y rentable implementar la Agricultura de Precisión independientemente del área de cultivo. Este enfoque también es fácilmente escalable al agregar concentradores y sensores de comunicación adicionales.

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Una mirada más cercana a la ganadería de precisión

Los ganaderos de carne de Brasil ya utilizan hoy en día IoT, inteligencia artificial y almacenamiento en la nube para la cría de ganado . En junio de 2017, Bosch presentó su sistema de ganadería de precisión en el mercado brasileño. Su objetivo es hacer que la producción de carne sea más eficiente, en un país que tiene más ganado que habitantes. Pero, ¿qué beneficios concretos ofrece el sistema? Gustavo Ferro, Director de la Unidad de Negocios de Ganadería de Bosch Latinoamérica, y Ricardo Keigo Andrade, Líder del Equipo de Desarrollo de Software para Ganadería de Bosch Latinoamérica, responden cinco preguntas clave.

¿Cómo funciona el sistema de ganadería de precisión ?
¿Sabías?
Según el Servicio Agrícola Exterior del USDA, Brasil tiene más de 220 millones de cabezas de ganado, uno de los rebaños más grandes de cualquier país. En comparación, Estados Unidos tiene solo la mitad de ganado, pero produce más carne cada año. La tecnología puede ayudar a reducir esta brecha de productividad.

Ferro: En términos simples, el sistema de ganadería de precisión es una estación de pesaje automatizada. El agricultor lo coloca en el medio del corral de engorde, con el alimento en un lado y el agua en el otro. Siempre que un animal pasa del pienso al abrevadero, o viceversa, pasa por encima de la plataforma de pesaje. El ganado no se conduce de ninguna manera. Se mueven libremente, como les gusta. Los agricultores también pueden instalar el sistema en pastos abiertos.

Siempre que un animal camina sobre la plataforma de pesaje, los sensores determinan su peso. Esta información va a la “Caja de campo”, una unidad de procesamiento ubicada en el campo. Luego, los datos se envían a través de una antena al «Farm Box» en la oficina de la granja. Esto procesa la información y se comunica con la nube, convirtiendo así los datos brutos del campo en indicadores de desempeño. Cada animal lleva un chip UHF-RFID para identificarlo.

Andrade: En efecto, el sistema es más que una báscula. Lo que nos importa es la tecnología inteligente involucrada en el seguimiento del peso de los animales. El sistema también le dice al agricultor cuántos animales hay en el pasto. Y el peso de cada animal le dice si está sano o no. De hecho, lo sabe tan pronto como el sistema le dice que un animal no está cruzando con tanta frecuencia para beber.

Infografía que muestra cómo funciona el sistema de ganadería de precisión.Fuente: BoschCuando el animal camina hacia la plataforma de pesaje del sistema de cría de ganado de precisión, los sensores miden su peso. Esta información se transmite al «Field Box», una unidad de procesamiento de campo que toma todas las señales de los distintos sensores y las convierte en información precisa para el sistema Bosch. El «Bosch Integrated Reader» identifica al animal por radiofrecuencia UHF. Toda esta información se envía a la «Farm Box» a través de una antena externa. El servidor local y la «Farm Box» se encuentran en la oficina de la granja. La caja procesa todos los datos y se comunica con la nube, donde se encuentra la inteligencia del sistema. Los paneles solares permiten que el sistema funcione independientemente de la red eléctrica.
¿Cuáles son las ventajas del sistema de ganadería de precisión?
Ferro: Para los productores de carne de res, es difícil controlar y realizar un seguimiento de los rebaños grandes. Este sistema tiene como objetivo reemplazar las impresiones subjetivas con datos objetivos basados ​​en hechos y cifras.

Y proporciona más que solo información sobre cuánto peso ha ganado cada animal. Los agricultores también deben saber si el animal está sano. La falta de apetito es síntoma de muchas dolencias. El seguimiento constante de cada animal permite al ganadero detectar enfermedades desde el principio y tratarlas con éxito.

¿Cómo se desarrolló el sistema de Ganadería de Precisión?
Gustavo Ferro
Trabajo para Bosch desde 2004. Disfruto que me desafíen; es algo que me impulsa. He tenido la oportunidad de pasar diez años en el extranjero, principalmente en Alemania y China, donde he trabajado para un total de tres divisiones. La ganadería está en mi sangre. Sin duda, este es el mayor desafío de mi carrera hasta ahora. Es un proyecto especial, que enfrenta obstáculos especiales, con un equipo especial. Juntos, estamos abriendo un mercado nuevo e importante para la empresa que también contribuirá a la sostenibilidad.

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Ferro: Adoptamos un enfoque muy ágil y pensamos mucho en el diseño. Al principio, solo existía la idea, sin ninguna especificación precisa sobre cómo implementarla. Por tanto, avanzamos paso a paso, con diferentes prototipos. Todo el sistema se desarrolló mediante un enfoque receptivo, basado en un diseño centrado en el usuario. Logramos que los agricultores se involucraran en una etapa temprana para incorporar sus necesidades. Ponemos nuestras ideas en papel. Luego discutimos con ellos cómo sería el sistema final. Eso hizo que todo el proceso de desarrollo fuera más rápido y más eficiente. La respuesta al sistema ha sido muy positiva, especialmente en lo que respecta al software que lo respalda.

También era importante asegurarse de que el sistema estuviera diseñado para las condiciones del campo. La plataforma de pesaje debe soportar la carga constante de los animales que caminan sobre ella. Y debe continuar brindando lecturas confiables cuando las condiciones se ponen difíciles, cuando hay mucho barro o polvo, por ejemplo.

¿Es fácil implementar el sistema de ganadería de precisión?
Ferro: El sistema está diseñado para integrarse fácilmente en las operaciones agrícolas. Los agricultores no deberían tener que reorganizar radicalmente cómo trabajan para usarlo. Y los animales no deben ser molestados en su entorno natural.

Ricardo Keigo Andrade
Soy un desarrollador de software apasionado con más de una década de experiencia en implementación de proyectos. La mayor parte de este trabajo se ha realizado en Bosch, tanto en Alemania como en Brasil. Mis desafíos actuales involucran implementar Scrum en nuevas áreas comerciales, combinando software, hardware y desarrollo comercial. He utilizado Scrum para implementar con éxito productos innovadores e influir en muchas áreas de mi organización.

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Andrade: Hay problemas con las comunicaciones inalámbricas en la industria agrícola de Brasil. La cobertura de red con 2G o 3G no es buena. Entonces creamos nuestra propia red de malla para el sistema.

Ferro: En realidad, es el hardware del sistema el que crea la red para transferir los datos. Las grandes fincas en Brasil solo tienen acceso a Internet en la oficina. Nuestro sistema supera este problema con su propia tecnología de red y se puede utilizar en cualquier lugar.

Andrade: Otro problema es el suministro de energía, que solucionamos con paneles solares. Nuestro sistema de ganadería de precisión plug-and-play no requiere ninguna fuente de alimentación externa. El agricultor simplemente lo enciende y tiene acceso a todos los datos registrados por el sistema. No se requiere configuración. El granjero puede comenzar a monitorear su ganado de inmediato.

¿Qué le depara el futuro a esta solución?
Ferro: Planeamos agregar más funciones al sistema. Esto incluye un módulo que marca a los animales con un tinte a medida que pasan. Los agricultores podrán activar esta función directamente en el sistema de ganadería de precisión. La idea es vigilar de cerca a los animales marcados que no están aumentando de peso según el plan. El sistema también podría utilizarse en otros países. De hecho, ya estamos mirando a Argentina, donde la ganadería de carne también es una industria importante.

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Manejo integrado de malezas para una agricultura sostenible

Desde el advenimiento de la agricultura, el manejo de malezas ha sido un componente crítico del sistema de producción. Sin embargo, las estrategias de manejo de malezas son específicas de cada cultivo. Por ejemplo, en el centro de los Estados Unidos, los nativos americanos usaron calabazas y frijoles plantados entre plantas de maíz para eliminar las malezas, mientras que los colonos usaron la labranza (Clay et al., 2017). Cualquiera que haya cuidado un jardín sabe de malas hierbas. Al pasar de parcelas de jardín a campos agronómicos, una sola temporada de mala gestión puede convertir un campo relativamente libre de malas hierbas en un parche de malas hierbas. Esto se debe a que el suelo contiene millones de semillas de malezas viables de múltiples especies por acre. Si hay emergencia y supervivencia de solo el 1% de 1 000 000 de semillas, el resultado es 10 000 plantas por acre. Dependiendo de la especie, competencia de plantas y tiempo de emergencia,

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Toma de decisiones inteligente en agricultura de precisión

Las empresas modernas están tomando decisiones comerciales inteligentes gracias al IoT industrial y su impulso hacia una mayor conectividad. En la agricultura de precisión, la nueva tecnología tiene el potencial de cambiar las reglas del juego para el manejo de cultivos, permitiendo una mayor visibilidad sobre los cultivos y una toma de decisiones inteligente que impacta directamente la producción de alimentos. Sin embargo, según un artículo reciente de la revista CropLife, mientras los agricultores están aprovechando la automatización, la industria de la agricultura de precisión en su conjunto es relativamente nueva en comparación con la industria agrícola tradicional, al igual que la adopción de tecnología de TI.

La emocionante noticia es que los agricultores se están volcando cada vez más hacia la automatización para optimizar las operaciones. A medida que se adoptan la automatización y la conectividad para la agricultura de precisión, existe un mercado emergente de drones que está lleno de posibilidades. Un artículo reciente que se centra en los drones en la agricultura informa: «Con la agricultura de precisión, los agricultores ahora pueden estar seguros de que están tomando decisiones cruciales de manera correcta e inteligente, lo que se facilita a través del análisis de drones». Fabricantes de drones están trabajando activamente para hacer tecnología que creen que cambiará el juego de la agricultura de precisión. Su objetivo es mejorar la producción de alimentos y distribuir pesticidas y agua de manera más eficiente. Los drones también pueden ayudar en el manejo de enfermedades que se propagan rápidamente a través de los cultivos. Con el uso de cámaras, los drones también pueden ofrecer a los agricultores visibilidad en tiempo real de la salud de sus cultivos.

Con el auge de los drones en los sectores comercial e industrial, vemos muchas oportunidades para los fabricantes de drones, proveedores de tecnología y agricultores por igual. Lo que también vemos como la clave del éxito en todas estas áreas es la tecnología que funciona con consistencia y confiabilidad. En el caso de los drones, sin enlaces de comando y control (C2) seguros y confiables, el rendimiento de los drones se verá afectado y, como resultado, también lo harán los datos importantes que los agricultores encontrarán esenciales para tomar decisiones inteligentes.

Enlaces de comando y control
Hay tecnologías disponibles que han demostrado ser compatibles de manera infalible con las operaciones críticas de drones. De hecho, después de décadas de servir aplicaciones de misión crítica en el gobierno y la defensa, las mismas capacidades C2 de las comunicaciones de datos inalámbricas avanzadas han comenzado a migrar a los mercados de drones comerciales e industriales. En la actualidad, existen varias soluciones de comunicaciones de datos inalámbricas seguras disponibles que permiten enlaces C2 confiables y han sido confiables por el gobierno y la industria de defensa durante años.

Además, existen proveedores de soluciones que ofrecen múltiples frecuencias para enlaces C2, ofreciendo a los fabricantes de sistemas no tripulados una cartera de opciones para implementar. Además de las opciones de frecuencia, cuando se implementan las medidas de seguridad y las capacidades de cifrado adecuadas, los enlaces C2 pueden protegerse mejor para frustrar los ataques maliciosos en sistemas no tripulados. Para la industria de la agricultura de precisión, esto significa menos tiempo de inactividad y drones confiables para operaciones que son críticas para la salud del cultivo.

Los drones y otras tecnologías de TI modernas están interrumpiendo la industria de la agricultura de precisión, pero existe un potencial sustancial para un gran impacto en la industria agrícola en su conjunto. Dado que los drones se desarrollan para llevar a cabo estas aplicaciones en la agricultura de precisión, es especialmente importante garantizar que se creen con los enlaces C2 que respaldarán las necesidades de conectividad modernas.

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Un enfoque de agricultura inteligente para la agricultura

DIGITALIZACIÓN

La agricultura de precisión promete mejores rendimientos de la inversión y mejores medios de vida para los agricultores de todo el mundo. Uno de los mayores cambios en la agricultura en nuestras vidas, se está extendiendo a los países en desarrollo, donde las tecnologías agrícolas inteligentes, incluidos los datos recopilados de satélites y drones, están configurados para ajustar la forma en que los agricultores cultivan sus cultivos.

Durante siglos, los agricultores han plantado y cosechado según antiguos patrones estacionales, utilizando el conocimiento tradicional para advertir sobre sequías e inundaciones que podrían amenazar los cultivos y los medios de vida. Ahora, los agricultores están dando un paso de gigante hacia el futuro con la agricultura de precisión. Utilizando tecnología inteligente, los agricultores de hoy pueden administrar su granja desde una computadora portátil para controlar de forma remota los tractores instalados con GPS e instruir a los sistemas de riego de cultivos distantes para que se enciendan y apaguen. Se pueden colocar sensores en los campos para medir la temperatura y la humedad del suelo y el aire, y se pueden usar drones y satélites para recopilar y analizar datos para ayudar a informar cómo los agricultores fertilizan y cuidan sus cultivos. Los nuevos métodos aumentan el conocimiento local en lugar de reemplazarlo, proporcionando formas rentables y altamente precisas de predecir y proteger el crecimiento de cultivos agrícolas.

Utilizando información en tiempo real recopilada por los centros de control para decidir cuándo plantar, fertilizar y cosechar, los agricultores de los países desarrollados están aprovechando la tecnología para observar datos sobre el clima, la calidad del suelo y el aire y el progreso de los cultivos. Se analizan los costos y la disponibilidad de equipos y mano de obra para garantizar que el número correcto de personas y máquinas esté disponible en el momento adecuado. También ha habido un rápido aumento en el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) o drones, pero la tecnología también promete cambios para la agricultura en los países ACP, ya que los drones brindan datos valiosos y altamente precisos que pueden ahorrar tiempo y dinero a los agricultores. Otras tecnologías inteligentes se están extendiendo a los países en desarrollo donde los beneficios de la agricultura de precisión podrían ser de gran ayuda para los agricultores que luchan con los caprichos duales del clima y los mercados.

La agricultura de precisión proporciona las herramientas y los datos para un análisis profundo de las prácticas agrícolas en granjas individuales y en regiones y países. Para analizar una finca, la información sobre el suelo y el agua y las características de la tierra permite a los agricultores e investigadores observar las variaciones en un área. Esta información ayuda a los productores a comprender su suelo y sus reacciones, para que puedan tomar decisiones más inteligentes sobre cómo cultivar y qué insumos son los más apropiados para su suelo y cultivo, aumentando la productividad del cultivo. Sin embargo, las definiciones de agricultura de precisión varían. Si bien algunos lo usan solo cuando se refieren a la producción, otros sostienen que se trata más de soluciones agrícolas inteligentes más holísticas, incluidas las TIC como sensores y drones.

Sensores
La agricultura inteligente hace uso de una gama de nuevas tecnologías y sensores que son clave para la recopilación de datos precisa. Los sensores pueden ser lo suficientemente pequeños como para sostenerlos en la mano, pero marcan una gran diferencia para los agricultores. Los sensores ópticos de alta calidad pueden medir instantáneamente qué tan bien están creciendo sus plantas y se puede enviar información a los centros de control agrícola, incluidos los detalles de los requisitos de fertilizantes y el control de plagas. Rolf Sommer, líder del programa de suelos para África del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), dice que la agricultura inteligente y las nuevas tecnologías están aportando muchos beneficios a las naciones africanas. “Los sensores [están] informando a los agricultores en tiempo real sobre los requisitos de los cultivos: agua, nutrientes, no solo en general, sino también espacialmente explícitos y de alta resolución”.

Los sensores pueden ser tan simples como un teléfono inteligente de mano que un agricultor usa para fotografiar una planta no saludable y luego recibir comentarios en línea sobre qué está mal y cómo tratarlo y si vale la pena. Sin embargo, un sensor agrícola típico es un dispositivo ‘plantado’ en un campo o conectado a un dron que proporciona una variedad de datos y permite a los agricultores un acceso rápido a información específica para permitir una agricultura más inteligente y rentable, utilizando WiFi, teléfono móvil o Conectividad Bluetooth. Los sensores permiten proyecciones de rendimiento de cultivos utilizando el estado real de la planta y la información de pronóstico del tiempo.

Uso de drones para agricultura de precisión
Los drones están capturando la imaginación de los agricultores modernos. Mire hacia el cielo en las áreas agrícolas de Europa y los EE. UU., Y es posible que vea un dron volando sobre su cabeza, recopilando datos para su uso por parte de investigadores y agricultores. Idealmente, los agrónomos y los investigadores quieren que los drones recopilen datos varias veces en una temporada para asegurarse de que toman decisiones bien informadas. Los datos confiables comprenderán una amplia gama de indicadores, incluida la biomasa, la tasa de clorofila, el índice de área foliar, la tasa de emergencia, el estrés hídrico, las plantas faltantes, la altura o la floración. Los drones también miran el índice de vegetación de diferencia normalizada, que es un método de mapeo que identifica si un área contiene o no vegetación verde viva. La vigilancia con drones también puede proporcionar una alerta temprana sobre el estrés de los cultivos y los problemas de salud de los cultivos, proporcionando imágenes que permiten estadísticas precisas y confiables.

Sin embargo, si bien la tecnología de drones se ha popularizado como una herramienta de gestión de cultivos en partes del mundo ricas en tecnología, para los agricultores de muchas naciones africanas, el dron sigue siendo algo «fuera de este mundo». Con ganas de ver a los agricultores de todas partes disfrutando de los beneficios de los drones, CTA está trabajando para establecer operadores de drones en Benin, República Democrática del Congo, Ghana, Tanzania y Uganda. «Una parte importante de nuestro trabajo se centra en las TIC innovadoras», dice Giacomo Rambaldi, coordinador sénior del programa de tecnologías de la información y la comunicación de la CTA. Cree que existe un enorme potencial para los drones en la agricultura africana y que los jóvenes podrían beneficiarse creando empresas para servir la comunidad agrícola.

CTA se ha asociado con la empresa francesa Airinov, que proporciona servicios de interpretación de datos por teledetección. Su tecnología se exhibió en Ghana, lo que permitió a una variedad de partes interesadas reunirse y discutir oportunidades. Airinov ha recibido el apoyo de CTA para formar a siete empresarios africanos. En marzo de 2017, el grupo visitó las oficinas de Airinov en París para una formación de una semana. Airinov es una empresa próspera, con 40 empleados y una facturación en 2015 de 2,5 millones de euros. Su capacitación aseguró que el equipo visitante adquiriera las habilidades y la experiencia para liderar el camino en el uso de drones para la agricultura de precisión en sus países de origen. «Ahora pueden apropiarse de nuestra tecnología y luego implementar servicios personalizados en casa», explica Hamza Rkha Chaham, a cargo de asuntos internacionales en Airinov. Cada uno de ellos adquirió un dron de cuatro rotores, un sensor multiespectral y equipamiento adicional por 5.000 €, el 60% de los cuales es financiado por CTA. Luego, Airinov los seguirá durante 1 año. El grupo se ha formado en áreas como procesamiento de datos y desarrollo empresarial.

Frederick Mbuya, fundador de Uhurulabs en Tanzania, dice que los agricultores necesitaban ver drones en acción para comprender las posibilidades. “La respuesta crítica de los agricultores cuando mencionas los drones es que no es nada para nosotros, ¿cómo podría eso ayudarnos en nuestro negocio?”, Dice Mbuya. «Pero lo mejor de volar un dron con los agricultores es que inmediatamente comienzan a decir ‘podría usarlo para esto, podría usarlo para aquello'». Obtener una vista aérea de 50 o 100 m de su granja ilumina al agricultor en cosas tan triviales como la inspección de cercas y fronteras ”.

Los sensores que llevan los drones pueden detectar malezas, pronosticar rendimientos, medir la falta o el exceso de agua, las infestaciones de plagas y la falta de nutrientes. Los agricultores inspeccionan las imágenes de drones de sus cultivos, discuten la interpretación con el personal técnico y deciden cuándo y dónde aplicar fertilizantes y otros insumos. Los datos son completos, precisos y se proporcionan en tiempo real; también se puede utilizar para determinar los daños a las cosechas con fines de seguro. Los agricultores todavía querrán comparar los datos con la situación en el terreno, pero las imágenes de drones pueden dirigirlos a su área objetivo.

En una granja de piñas en Ghana, Joshua Ayinbora, director ejecutivo de GROITAL Farms , se interesó en las posibilidades de usar drones para su granja después de que CTA organizara una demostración en su granja. Comprobó la tecnología en YouTube y se puso en contacto con un amigo del negocio de la construcción, que accedió a volar su dron sobre sus parcelas, lo que llevó al descubrimiento de un ataque de hongos en algunas partes del cultivo. “Cuando miramos el campo lateralmente, es difícil ver los distintos tonos de verde en las piñas”, explica Ayinbora. «Después de analizar las imágenes, nos dimos cuenta de que algunos de los campos eran de color verde oscuro, mientras que otros eran de color verde claro». El equipo de GROITAL inspeccionó las áreas de color verde claro y descubrió el problema. “Y eso nos ayudó a ahorrar mucho dinero”, afirma.

Manteniendo los cielos abiertos
Los drones volaron en un vacío legal, volando en un espacio aéreo estrictamente regulado que no estaba completamente preparado para la llegada de los UAV. Para ayudar a abordar esto, CTA ha estado trabajando en drones durante casi 2 años, reuniendo a más de 500 miembros de 82 países en una comunidad de práctica. Reconociendo la necesidad de claridad, la CTA estudió las políticas y regulaciones existentes, produciendo un documento integral sobre gobernanza (ver Spore 184 Drone Regulation: A Guide to the Laws Governing UAVs ). Además, una base de datos en línea , con resúmenes de las leyes nacionales sobre drones, se actualiza periódicamente de acuerdo con cualquier cambio en las regulaciones.

Sudáfrica fue la primera nación africana en regular el uso de drones, con el objetivo de realizar estudios topográficos, actividades mineras y contra la caza furtiva. Con el tiempo, las empresas privadas comenzaron a ofrecer servicios a los agricultores que se basaban en datos recopilados por drones. Otros países africanos que han regulado el uso de drones son Botswana, Camerún, Côte d’Ivoire, Gabón, Ghana, Kenia, Madagascar, Nigeria y Ruanda.

Utilizar cooperativas para costear la nueva tecnología
Si bien los drones, los sensores y otras herramientas de agricultura de precisión pueden ser el camino a seguir para los agricultores modernos, gran parte de esta nueva tecnología aún está fuera del alcance de los pequeños agricultores en los países en desarrollo. Para ser rentables, los drones deben trabajar con agroindustrias o cooperativas de pequeños agricultores que posean entre 3.000 y 4.000 ha de tierra. Las cooperativas de nueva generación tienen un papel importante que desempeñar en la adopción de técnicas de agricultura de precisión, ya que pueden utilizarse para derribar las barreras financieras que experimentan los pequeños agricultores rurales. “Las empresas suelen ser muy pequeñas, mientras que las inversiones iniciales son elevadas; [hay] falta de conocimientos informáticos ”, dice Sommer. Las cooperativas pueden proporcionar el poder financiero necesario para invertir en tecnología agrícola inteligente, desbloqueando los beneficios de las nuevas tecnologías y la agricultura inteligente para todos (consulte la entrevista en línea de Spore, Theo de Jager:Los agricultores necesitan organizarse ).

Airinov también ve los beneficios de que los agricultores se agrupen para trabajar con drones, ya que la tecnología puede estar fuera del alcance de un solo agricultor. “El objetivo principal de eso es hacerlo asequible para el agricultor”, dice Chaham. “No se moverá al campo para volar 1 ha, se moverá para volar 20, 30, 50 ha. Y luego puede hacer economías de escala y hacer que los servicios sean útiles para ellos ”, explica.

Recopilación de datos a gran escala
Con los agricultores africanos comenzando a recopilar una variedad de datos sobre su trabajo, hay nuevas posibilidades de coordinación y análisis de datos a gran escala. El CGIAR está trabajando en un proyecto de coordinación de big data que verá a los agricultores monitoreando sus granjas y proporcionando a los científicos datos sobre las lluvias, el uso de fertilizantes, las variedades de cultivos y los rendimientos. Se utilizarán datos antiguos y nuevos de organizaciones de investigación, universidades y gobiernos para completar la Plataforma CGIAR para Big Data en Agricultura.. CGIAR dice que compartir datos de alta calidad tiene resultados asombrosos. Recientemente, en Colombia, los productores de arroz ahorraron millones de dólares al retrasar la siembra hasta que pasó una racha de sequía, que fue el resultado de que el CIAT y el gobierno colombiano trabajaron juntos con información y objetivos compartidos. La plataforma de coordinación de Big Data se ejecutará de 2017 a 2022, con el objetivo de aprovechar las capacidades de Big Data para acelerar y mejorar el impacto de la agricultura inteligente.

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Agricultura de precisión y sostenibilidad

Agricultura inteligente cómo la tecnología está mejorando el bienestar animal y la eficiencia en la agricultura

Agricultura de precisión

En la región de Péloponnèse, en el sur de Grecia, algunos de los olivos tienen cien años y han sido cultivados mediante métodos probados durante décadas; pero estos enfoques consagrados ahora están siendo aumentados por la agricultura de precisión .

Se trata de una moderna idea de gestión agrícola, que utiliza la última tecnología con el objetivo de aumentar la cantidad y calidad de los productos agrícolas. El sistema, también conocido como Smart Farming , utiliza métodos como GPS, escaneo del suelo y gestión de datos para tomar con mayor precisión la acción requerida en el momento adecuado y brindar el cuidado necesario para garantizar una agricultura saludable y sostenible.

En la región de Péloponnèse, las nuevas técnicas se están utilizando para crear el equilibrio adecuado entre los métodos tradicionales y la mejora de las tecnologías avanzadas.

Los científicos que operan en la zona forman parte de un proyecto de investigación europeo. Los drones con cámaras multiespectrales permiten a los productores de aceite de oliva monitorear con mayor precisión las etapas de crecimiento de cada uno de sus árboles.

Un microscopio en el aire

Evangelos Anastaiou, ingeniero agrícola e investigador de la Universidad Agrícola de Atenas, dijo que es muy útil para vigilar de cerca los árboles:

«Es como poner un microscopio en el aire. Podemos identificar qué árboles son los más vigorosos y saludables en comparación con otros, luego podemos tener tratamientos específicos para todos ellos».

Otro objetivo importante es el mejor control del riego. El sitio también cuenta con una estación meteorológica inteligente. Esto está conectado a los sensores de humedad del suelo y permite al agricultor activar el riego de forma remota cuando sea necesario. El agricultor puede usar su teléfono para activarlo, sin tener que visitarlo en persona. Esto permite un riego más preciso, ahorrando tiempo, dinero y, por supuesto, agua dulce.

Kostas Pramataris, ingeniero informático de la empresa de alta tecnología Synelixis , dice que la nueva tecnología puede garantizar que cada área reciba la cantidad de riego que necesita, minimizando el desperdicio:

«Este dispositivo nos permite monitorear el suelo y establecer algunos umbrales exactos, de modo que cuando la sequedad del suelo desciende por debajo de un nivel específico, puede comenzar a regar. Luego puede dejar de regar cuando se alcanza nuevamente el nivel correcto».

Ayudando a estos procesos hay otro dispositivo inteligente, un sensor de conductividad eléctrica. Esto muestra la ubicación y el movimiento del agua subterránea.

Actualmente, estas tecnologías siguen siendo muy caras para los agricultores que se encuentran bajo presión financiera. Pero dada la seriedad de los riesgos ambientales, muchos están dispuestos a usarlos.

Orientación y reducción de la entrada de recursos

Antonis Paraskevopoulos, director de Economía Rural del municipio de Trifylia, está convencido de la importancia de la nueva tecnología:

«Estos sistemas nos van a ayudar a reducir la cantidad de recursos que estamos usando, que es una de nuestras prioridades. También están orientados a producir productos seguros y aumentar nuestra producción. Pero lo más importante es que el producto final debe ser respetuoso con el medio ambiente. Teniendo en cuenta esos objetivos, no podemos tener éxito sin estas nuevas tecnologías «.

Agricultura en Suecia

También se puede ver que los métodos de agricultura inteligente funcionan en un entorno agrícola muy diferente, muy al norte de Grecia. Suecia es uno de los países más estrictos en términos de bienestar animal.

Una granja aquí también es parte del proyecto Smart Farming. Uno de los métodos que se están aplicando aquí para ayudar al bienestar animal es la fijación de sensores en las orejas de las cerdas, que miden el latido del corazón de los animales.

Christophe Verjus es ingeniero de la Organización Suiza de Investigación y Desarrollo CSEM . Dice que el dispositivo permite acceder a información muy útil:

«Gracias a la medición de la frecuencia cardíaca, especialmente si conocemos la frecuencia cardíaca regular de un animal dado, sabremos si el animal tiene fiebre, si está estresado o enfermo. Lo sabremos antes de que haya síntomas visibles. El ganadero entonces podrá actuar y tomar las decisiones correctas rápidamente «.

Seguimiento del bienestar de las cerdas durante el parto

Esta tecnología ayuda a los ganaderos durante el parto, los nacimientos de las camadas de las cerdas. Este es el momento más crucial del proceso de cultivo. Las cerdas deben gozar de buena salud para cuidar a sus bebés.

Gracias a un sistema de alerta, el granjero Jos Boterman y su hijo Frank pueden darse cuenta más rápido y reaccionar tan pronto como sepan que es necesario hacer algo.

Frank está de acuerdo en que la nueva tecnología es invaluable:

«Cuando estoy en casa, no sé qué está pasando en el establo. Con estos datos, puedo ver desde casa si una cerda empieza a parir. Así que me ayuda por la mañana».

Todos los datos pasan a través de un terminal electrónico situado en el edificio de la granja, que funciona como puerta de enlace. También mide la calidad del aire y la temperatura.

Mejora del bienestar de los animales

Ander Herlin, profesor titular de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas , es el coordinador de las operaciones suecas del proyecto. Cree que las nuevas tecnologías marcan un gran paso adelante:

“Cada animal es muy importante, es valioso y tiene su propio derecho al bienestar. Por eso tenemos que vigilar a cada animal y esta es la idea de la ganadería de precisión”.

Se espera que el mercado mundial de agricultura inteligente se duplique en los próximos cinco años y alcance un valor de 16.000 millones de euros.

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Agricultura de precisión y sostenibilidad

DRONES PARA MEJORAR EL MONITOREO DE LOS CULTIVOS DE INVERNADERO

Un estudio demostró que la utilización de drones para medir la temperatura, humedad, iluminación y concentración de dióxido de carbono de un invernadero puede ayudar a mejorar los sistemas de control del clima y la monitorización de los cultivos, ya que la capacidad del robot aéreo para desplazarse en las tres dimensiones y colocar los sensores en cualquier punto supone una ventaja sobre otras alternativas como las redes de sensores.

Este estudio lo han llevado a cabo investigadores del Grupo de Robótica y Cibernética (RobCib) y del Centro de Automática y Robótica (CAR), que es un centro mixto de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Muchos invernaderos poseen sistemas avanzados para controlar el clima o suministrar agua o nutrientes a las plantas. La agricultura bajo plásticos requiere un minucioso control del clima, además de monitorización de los cultivos. Por tanto, existe la necesidad de medir ciertas variables ambientales del invernadero de forma continua y precisa.

El quadrotor ha sido equipado con sensores de temperatura, humedad, iluminación y concentración de dióxido de carbono, así como un controlador para recoger sus datos y enviar los valores a través de una red inalámbrica. El quadrotor puede seguir de forma autónoma recorridos programados por el invernadero o desplazarse libremente en busca de anomalías.

Todos los sistemas han sido probados en un invernadero situado en el mar de plásticos de Almería. El robot ha recorrido el invernadero completo en alrededor de 20 minutos y ha generado mapas de temperatura, humedad, iluminación y concentración de dióxido de carbono. Estos mapas se pueden utilizar, entre otras cosas, para asegurar que las condiciones ambientales son idóneas para el crecimiento de las plantas o para detectar fugas de temperatura y humedad debidas a defectos en las cubiertas.

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Pequeñas inversiones, grandes ganancias

Dónde empezar con herramientas agrícolas de precisión gratuitas y de bajo costo, y por qué
Por Treena Hein
Tiempo de lectura: 3 minutos
Publicado: 6 de marzo de 2019
Cultivos

Los mapas de salud de cultivos ayudan a identificar áreas de preocupación en el campo. Foto: Cortesía de Paul Hermans
Tiempo de lectura: 3 minutos
Para los productores que buscan sumergirse en el grupo de la agricultura de precisión por un bajo costo y recompensas potencialmente sustanciales, la ayuda está aquí.

Las grandes ventajas que puede proporcionar la agricultura de precisión son en su mayoría bien conocidas. En resumen, la información es poder.

Por qué es importante : hay algunos puntos de entrada de menor costo a la agricultura de precisión para los agricultores que quieren probarla, pero no quieren hacer una gran inversión.

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“No se puede administrar lo que no se puede medir y la utilización de sistemas de administración de datos rentables junto con su asesor de confianza puede generar muchos beneficios”, dice Steph Kowalski, líder de agronomía en Agromart Group con sede en Thorndale, Ontario. «Si simplemente administra un rincón húmedo de una granja de manera diferente en función de los datos de rendimiento o un simple mapa de imágenes de satélite que muestra un punto rojo durante toda la temporada, ya ha pagado su suscripción».

Un plan de campo y granja es una pequeña inversión en agricultura de precisión y un lugar para comenzar.

«Esto lo ayudará a colocar el producto correcto en el campo correcto, según el tipo de suelo, la rotación de cultivos y más, y es un servicio gratuito que ofrecemos a nuestros clientes», dice Paul Hermans, gerente de efectividad digital para el este de Canadá en Corteva Agriscience, que posee la marca Pioneer y el sistema de manejo de cultivos de precisión Encirca. «Puede hacer esto en una hoja de papel grande si lo desea o con un dibujo computarizado».

Kowalski cree que vale la pena analizar un muestreo de suelo más detallado.

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“No es necesario que sean cuadrículas de 2.5 acres, pero dividir la finca por topografía, historial de rendimiento y / o experiencia / conocimiento pasado de la finca puede hacer que la bola avance hacia la gestión de zonas de manera diferente”, dice. «Todos conocemos las partes de nuestras granjas que se comportan de manera diferente, pero es necesario medirlas antes de administrarlas».

Plantación de tasa variable
La siembra de tasa variable es otra opción de pequeña precisión que requiere poco tiempo y no cuesta nada.

«Hemos visto ganancias de cinco a seis bushels adicionales en 2016 y 2017 en el este de Ontario por parte de los agricultores que lo usan, y predecimos que la mitad de la superficie de maíz y soja en los (Estados Unidos) se sembrará de esta manera para 2020», Hermans informa. “Para los clientes que aún no tienen esto en su sembradora, hay una aplicación gratuita de Pioneer Plantability en la que colocan híbrido, objetivo de rendimiento, etc. y les proporcionará una tasa de siembra genérica para ese campo, para que hacia abajo y cambie la rueda dentada. Cinco o seis bu. por acre suma «.

Kowalski también sugiere que los productores pregunten a sus minoristas de fertilizantes qué hay disponible en términos de servicios de aplicación de tasa variable, sin necesidad de inversión de capital para el productor.

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“El fertilizante es uno de los mayores costos en la granja, por lo que si tiene la capacidad de manipularlo, o mejor colocarlo, está por delante de donde estaba antes”, explica.

«La cal o el fósforo y el potasio de clasificación variable pueden generar grandes ahorros, sin mencionar el beneficio social de practicar la administración de nutrientes 4R».

Imágenes de satélite simples
En los equipos en los que está habilitado el GPS, las plataformas de datos agrícolas de precisión general, como Fieldview, Encirca Pro, SMS, Agrian y MyJohnDeere, son económicas a aproximadamente $ 1 por acre y tienen ofertas similares, como mapas de rendimiento y uso de imágenes satelitales.

“Le da una mirada (a) las áreas buenas y malas del campo, y hemos descubierto que Encirca Pro detecta los problemas de siete a 10 días antes de lo que usted los detecta a través de sus propias observaciones”, dice Hermans. «Puede comenzar a determinar qué está sucediendo más rápido y tomar decisiones más rápidas para aumentar la productividad».

Un área problemática se detecta a través de imágenes de satélite y análisis de software de diferencias de densidad de vegetación (NDVI) y también altura de planta. Un cultivador puede haber omitido una aplicación de nitrógeno y luego puede hacer un tratamiento de rescate según el momento, dice Hermans, o detectar una infestación de ácaros o tratar los parches de malezas que el rociador pasó por alto.

Una inversión relativamente mayor de $ 5,000 a $ 15,000 (si ya tiene GPS) que Hermans recomienda encarecidamente es un monitor de rendimiento para la cosechadora. Él dice que una vez que se recopilan los datos de rendimiento, las diferentes zonas se vuelven claras y los agricultores pueden decidir mejor cómo actuar en esas zonas, ya sea que se trate de siembra de tasa variable o aplicaciones de fertilizantes u otras decisiones.

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