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Los desafíos previstos en la agricultura en lo que respecta a la necesidad de duplicar el suministro de alimentos ahora están poniendo la sostenibilidad agrícola a la par con la garantía de la seguridad alimentaria. Existe la necesidad de un sistema alimentario mundial eficiente en el uso de los recursos que tenga en cuenta el aspecto de la sostenibilidad. Por ejemplo, si está luchando por garantizar la eficiencia en el uso del agua en su granja, las formas de reducir la erosión del suelo y garantizar una degradación mínima, o incluso minimizar la entrada de energía, no está solo. Cada agricultor en todo el trabajo espera lograr todos estos y otros objetivos al mínimo costo posible. Sin embargo, tales objetivos plantean algunos de los requisitos más altos en la agricultura que no se pueden lograr con éxito mediante los enfoques tradicionales de la agricultura.

Con el aumento de las demandas y la necesidad de una agricultura sostenible, se está volviendo realmente necesario para los agricultores y las partes interesadas asociadas invertir mucho en conocimiento y en máquinas y dispositivos más sofisticados. En este artículo discutimos, en profundidad, el tema de la agricultura inteligente y su papel en el desarrollo de la agricultura sostenible.

Descripción general de la agricultura inteligente

La agricultura inteligente es un concepto agrícola moderno que analiza el uso de la tecnología para mejorar la producción agrícola y, al mismo tiempo, reducir los insumos de manera significativa. Tal como está, la agricultura inteligente es un enfoque agrícola basado en la información, lo que aumenta la necesidad de que se observe. Este enfoque aplica medidas que son económica y ecológicamente significativas para lograr un rendimiento mejorado en la producción.

La agricultura inteligente se basa en los principios de la agricultura de precisión, como el uso de la guía GPS en la aplicación de medidas específicas del lugar. Sin embargo, dado que la agricultura de precisión se centra principalmente en la adopción de cierta tecnología agrícola, la implementación de cosechadoras y tractores con piloto automático, entre otros dispositivos y maquinaria agrícola, cambia el enfoque hacia un enfoque holístico y más completo donde el enfoque no es solo en precisión espacial pero con el tratamiento más inteligente.

Los problemas típicos que la agricultura inteligente tiene como objetivo resolver incluyen aspectos como la cantidad de fertilizante que se necesita aplicar, el tiempo de aplicación y el área específica a aplicar, qué recursos se necesitan para la protección de las plantas y aspectos relacionados. Sin embargo, el campo de la agricultura se enfrenta a un gran desafío de información. La mayoría de los agricultores tienen parcelas muy pequeñas donde producen alimentos; situación que lleva a la implementación de altas medidas espaciales y temporales en cualquier sistema de monitoreo utilizado. Además, se necesita información compleja para obtener mejores resultados cuando se utiliza la agricultura inteligente.

¿Cómo promueve la agricultura inteligente la agricultura sostenible?

La agricultura inteligente y la agricultura sostenible dependen de la disponibilidad de datos. La agricultura inteligente apoya la agricultura sostenible y rentable a través de la combinación de satélites de navegación y datos de observación de la tierra para facilitar a los agricultores la toma de decisiones informadas cuando cultivan. Por ejemplo, el uso de sensores ayuda a los agricultores a tomar decisiones sobre cómo, dónde y cuándo asignar ciertos recursos para mejorar los resultados ecológicos y económicos.

Además de la modificación genética y la selección de cultivos, la agricultura inteligente parece estar tomando la ruta de la revolución verde mediante el uso de técnicas y herramientas agrícolas innovadoras. Por ejemplo, los agricultores ahora pueden usar drones, geolocalizadores y sensores para mejorar sus prácticas agrícolas. Generalmente, este enfoque implica el uso de tecnología en red para lograr ciertos objetivos de producción y en el proceso apoyar la agricultura sostenible. Las tendencias indican que la implementación continua de la agricultura inteligente en la agricultura ayudará a aliviar algunos de los problemas de seguridad alimentaria que se experimentan en diferentes partes del mundo en la actualidad.

La sostenibilidad en la agricultura se puede lograr mediante el uso adecuado de los datos en la toma de decisiones. De hecho, la agricultura innovadora se considera una rama del análisis de datos y las matemáticas. Cada día, los agricultores experimentan una serie de variables que van desde la diversidad en la composición del suelo hasta el cambio climático. Tales variaciones necesitan un análisis adecuado para implementar la práctica agrícola adecuada. La agricultura inteligente, que hace hincapié en el uso de big data en la toma de decisiones, puede ayudar a abordar algunos de estos problemas de manera adecuada y lograr cualquier objetivo de producción establecido.

La observación de la Tierra se ha utilizado desde la antigüedad, pero la tecnología avanzada presentada en los enfoques de agricultura inteligente ha asegurado la recopilación de datos satelitales de calidad. Este avance da cuenta de una excelente serie temporal de datos, como el desarrollo de la biomasa, los tipos de cultivos, las prácticas agrícolas y las calamidades.

A diferencia del pasado, hoy en día los agricultores pueden utilizar enfoques agrícolas inteligentes para recopilar datos y tomar decisiones informadas a partir de ellos. Existen diversas técnicas de análisis de datos que los agricultores pueden utilizar. Por ejemplo, a través de la tecnología inteligente, los agricultores pueden establecer la fertilidad de sus tierras de cultivo mediante el análisis y la comparación de imágenes de satélite y, al final, utilizar los datos para obtener el potencial de rendimiento de una tierra determinada.

Con la agricultura inteligente, los agricultores encuentran fácil medir variables y procesar datos con precisión. Esto tiene como objetivo garantizar que las tareas sean mucho más simples, mejorar los rendimientos, reducir costos y avanzar hacia una agricultura sostenible. Por ejemplo, las prácticas agrícolas inteligentes se pueden ver en el uso de la tecnología GPS aplicada a los tractores. Con estos enfoques, los agricultores pueden transmitir datos sobre la posición del vehículo y poder cultivar la tierra de manera uniforme, lo que le permite ahorrar mucho combustible.

Oportunidades de agricultura inteligente

La agricultura inteligente viene con muchas oportunidades con el objetivo de reducir la huella ecológica. El uso de insumos que son específicos del sitio o el uso mínimo de recursos como pesticidas y fertilizantes puede ayudar a mitigar los problemas de lixiviación y la liberación de gases de efecto invernadero dañinos al medio ambiente. La mejora de las TIC ahora permite la creación de una red de sensores mediante la cual los agricultores pueden interconectarse y ver el estado de los suelos, los animales y las plantas y alinearlo con las necesidades de los insumos de producción, como medicamentos, fertilizantes y agua.

En segundo lugar, con la agricultura inteligente, es fácil lograr rentabilidad en la agricultura. El uso de ciertas técnicas para reducir los insumos de recursos puede garantizar que los agricultores ahorren enormemente en mano de obra y la necesidad de datos espaciales confiables en la reducción de riesgos. Esto se puede atribuir al hecho de que la agricultura inteligente fomenta el uso de tecnología en los pronósticos meteorológicos específicos del sitio, el mapeo de probabilidad de desastres y enfermedades y las proyecciones de rendimiento.

La tecnología de la información no cuenta como obstáculos para la adopción e implementación de la agricultura inteligente. Lo que la mayoría de la gente debería aceptar es el conocimiento y la comprensión de cómo funciona este concepto. La agricultura inteligente tiene mucho potencial para hacer que la agricultura sea rentable y sostenible, impulsando la aceptación del consumidor, reduciendo los insumos de recursos y los costos.

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Cuando se trata del manejo de plagas, el costo de oportunidad de renunciar a la agricultura de precisión es simplemente demasiado alto. A escala mundial, los patógenos y las plagas están reduciendo los rendimientos de los cinco cultivos alimentarios principales entre un 10% y un 40%. Además de las vastas consecuencias económicas, los daños causados ​​por las plagas también suelen tener un efecto dominó negativo en el medio ambiente, incluida la posible pérdida de hábitats de vida silvestre y la obstrucción de arroyos y vías fluviales. La gestión eficaz de plagas se basa en el uso de herramientas y estrategias que son posibles gracias al acceso a Big Data. La agricultura digital permite la toma de decisiones basada en datos que ayuda a integrar el manejo de plagas en el manejo diario de las granjas.

El manejo de plagas es cuando el manejo de la granja utiliza estrategias de prevención, evitación, monitoreo y supresión ambientalmente sensibles para manejar malezas, insectos, enfermedades, animales y otros organismos que directa o indirectamente causan daño o molestia. Hay una gran cantidad de factores y los agricultores emplean una variedad de estrategias de manejo de plagas que incluyen labrar el suelo, rotar cultivos, explorar campos, considerar cuidadosamente factores como la densidad de plantas y las fechas de siembra y, a menudo, aplicar pesticidas orgánicos o sintéticos.

Los sistemas agrícolas digitales de SaraniaSat ™ utilizan soluciones combinadas de hardware y software de detección remota para recopilar datos con mayor frecuencia y precisión. Cuando las mediciones de imágenes de detección remota de infrarrojos de onda larga (LWIR) se procesan con los algoritmos de detección de señales débiles no lineales de SaraniaSat ™, los datos resultantes demuestran ser un predictor eficaz del estrés de los cultivos y el rendimiento final de la cosecha. Además de LWIR, las imágenes de infrarrojos de onda media (MWIR) también contienen información procesable sobre el estrés de los cultivos que está ausente en el índice de vegetación de diferencia normalizada convencional (NDVI) que actualmente se utiliza ampliamente para la agricultura de precisión.

Los rangos espectrales difieren entre LWIR (banda de longitud de onda de 8-10 micrones) y MWIR (banda de longitud de onda de 3-5 micrones), y también lo hacen algunos otros factores. Por ejemplo, el componente de emisión terrestre en la banda MWIR es significativamente más bajo que en la banda LWIR, y se mezcla con la reflectancia solar, lo que dificulta la determinación precisa de las temperaturas del dosel y del suelo. Tanto las imágenes procesadas MWIR como LWIR son superiores a los mapas NDVI en su capacidad para detectar variaciones de humedad del suelo en suelos desnudos antes de la siembra. Además, las imágenes LWIR procesadas son más sensibles al mostrar variaciones más finas en un rango dinámico más amplio de estrés del cultivo.

Los datos que procesa SaraniaSat ™ a menudo se combinan con fuentes externas, como información meteorológica, y están sujetos a análisis e interpretación por parte de agrónomos expertos. La información de gestión agrícola procesable resultante permite a los agricultores tomar decisiones más informadas y apropiadas, de forma rápida y precisa, ahorrando tiempo y recursos valiosos como mano de obra, fertilizantes, riego y costos de protección de cultivos. Desde una perspectiva de gestión agrícola, la «alerta temprana» o el conocimiento de la salud de los cultivos antes de la manifestación visible de los efectos del estrés de los cultivos, es de gran valor.

Las plagas, enfermedades y malezas pueden resultar en daños costosos e irreparables para el ganado y los cultivos. El manejo integrado de plagas tiene como objetivo resolver los problemas de plagas y, al mismo tiempo, minimizar los riesgos para las personas y el medio ambiente. Es una estrategia basada en el ecosistema que se enfoca en la detección temprana y mitigación de la infestación de plagas y su daño a través de una combinación de técnicas que incluyen el control biológico, la manipulación del hábitat, la modificación de las prácticas agrícolas y el uso de variedades resistentes. La idea es utilizar la información procesable proporcionada por SaraniaSat ™ para maximizar los beneficios de las prácticas agrícolas que promueven la salud de las plantas y permiten que los cultivos escapen o toleren el daño de las plagas, y para mejorar el impacto de cualquier control natural beneficioso ya presente.

Si no se controlan, las plagas, las especies invasoras y las enfermedades de las plantas tienen el potencial de devastar industrias agrícolas enteras, eliminar empleos, amenazar nuestros suministros de alimentos y costar miles de millones. Afortunadamente, las soluciones de análisis y adquisición de datos de teledetección de SaraniaSat ™ proporcionan una manera eficiente y rentable de recopilar datos no solo a escala de campo o granja individual, sino que también permiten la agregación precisa de datos a escalas regionales y nacionales. Los algoritmos de fusión de sensores y detección de señales débiles no lineales de SaraniaSat ™ funcionan de manera eficiente en el «borde», en otras palabras, en el punto en el que se adquieren los datos digitales y, por lo tanto, reducen el tiempo de demora o latencia para proporcionar a nuestros clientes información procesable. información a pocas horas de la adquisición de datos brutos. Esto permite que los datos precisos lleguen a los agricultores más rápido que nunca.
La agricultura digital está preparada para provocar una revolución sin precedentes en la agricultura al iluminar, predecir e influir significativamente en la continuidad de los problemas de cultivo en la granja moderna. Con la progresión de los algoritmos predictivos, el análisis y las tecnologías de vanguardia, la agricultura moderna está buscando formas de tratar de manera precisa y científica las plagas y enfermedades de las plantas dañinas.

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La agricultura y la conservación de las tierras agrícolas a veces parecen estar en desacuerdo: una victoria para uno se considera una pérdida para el otro. Sacar la tierra de la producción para la conservación se considera una pérdida de tierras agrícolas productivas, mientras que la comunidad ecológica a veces ve la producción agrícola intensiva como una amenaza para la sostenibilidad a largo plazo.

Pero un estudio en curso pregunta: «¿Por qué no podemos tener ambos?»

En otras palabras, ¿por qué no podemos tener un escenario de beneficio mutuo en el que las tierras de cultivo no rentables se reorienten en los servicios del ecosistema para que los productores puedan concentrarse en sus acres rentables?

Piense en ello como una combinación de agricultura de precisión y conservación de precisión, dice Clarence Swanton, un científico de malezas de la Universidad de Guelph.

Durante los últimos tres años, Swanton y sus compañeros profesores Madhur Anand y Aaron Berg han dirigido un equipo que investiga sistemas de mapeo de rentabilidad. Utilizando hasta 10 años de datos de rendimiento de tres granjas en el sur de Ontario, lo cruzaron con datos de precios de insumos y mercados provinciales. Dependiendo del año, la investigación del equipo encontró que el 14 por ciento de la tierra en estas tres granjas habría perdido dinero con la producción agrícola (con más del 50 por ciento de la tierra bajo investigación sin cumplir con las expectativas de ingresos mínimos).

“Un agricultor puede mirar un mapa de rendimiento y pensar: ‘Sí, sé que esta es una parte del campo de bajo rendimiento’”, dice Swanton. «Pero si lo piensa en términos de rentabilidad y realmente ve que podría estar perdiendo dinero cada vez que aterriza en esa parte del campo, eso resuena mucho, mucho más que el rendimiento».

Conecta y reproduce
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El mapeo de la rentabilidad no es nada nuevo. De hecho, muchos equipos agrícolas ahora tienen tecnología GIS (sistema de información geográfica) que, en teoría, puede decirle a un agricultor cómo ajustar las tasas de siembra y las aplicaciones de fertilizantes y químicos para maximizar las ganancias.

Pero la información es a menudo de difícil acceso, más difícil de interpretar, subestimada por los distribuidores de equipos (muchos agricultores ni siquiera saben que está allí) y, a veces, incluso de propiedad exclusiva.

Entonces, el objetivo final de la investigación de Guelph es cambiar eso mediante el desarrollo de una solución simple, gratuita, plug-and-play que los productores puedan usar por su cuenta, dice la investigadora Virginia Capmourteres, becaria postdoctoral en la Facultad de Ciencias Ambientales de la universidad. .

“La idea es que los agricultores eventualmente puedan hacer esto por sí mismos para no tener que gastar miles de dólares para contratar empresas de consultoría que, en su mayor parte, guarden sus datos para sí mismos”, dice.

«Queremos ofrecer algo que sea gratuito y lo suficientemente fácil y simple para que los agricultores lo utilicen por sí mismos para que puedan interpretar los datos y tomar decisiones por sí mismos».

Beneficio, no rendimiento
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El mayor defecto actual de la agricultura de precisión es que no influye fácilmente en la rentabilidad, dice Swanton. Más bien, el enfoque tiende a estar en el rendimiento por acre cuando debería estar en las ganancias por acre.

“Hay mucho entusiasmo en torno a la agricultura de precisión, se habla mucho, cuesta mucho, pero es cuestionable en términos de rentabilidad”, dice Swanton. “Las herramientas agrícolas de precisión recopilan más información de la que los agricultores realmente saben qué hacer. La verdadera pregunta fundamental es si pagan su camino «.

La investigación de Guelph sobre los datos de las tres granjas del sur de Ontario encontró que algunas de las tierras probablemente se habrían servido mejor si se hubieran convertido en un servicio ecológico (un pago por eliminarlas de la producción agrícola), dijo Capmourteres.

“Había áreas dentro de las granjas que, probablemente debido a las condiciones del suelo, simplemente no eran rentables y seguimos viendo esa falta de rentabilidad año tras año”, dice ella. “Entonces, tal vez eso proporcione evidencia convincente para decir que estas áreas realmente no pueden mejorar en términos de rentabilidad; no importa cuánta gestión les pongamos.

“Invertir en beneficios ambientales, aunque sea mínimamente, a menudo puede ser económico en comparación con las pérdidas económicas debidas a cosechas fallidas”.

El equipo de investigación determinó la rentabilidad utilizando mapas de rendimiento que se remontan a 2006 y luego teniendo en cuenta los costos de insumos y los datos de precios de mercado para cada año.

Calcular las ganancias deduciendo los costos de los ingresos parece un proceso simple, pero los agricultores a menudo se enfrentan a desafíos cuando intentan hacerlo ellos mismos. El desarrollo de mapas de rentabilidad puede ser un proceso que requiere mucho tiempo y, a menudo, requiere la contratación de consultores agrícolas. También puede resultar difícil extraer e interpretar los datos almacenados en el equipo.

Empieza pequeño
Si un productor desea desarrollar o interpretar un mapa de rentabilidad, Swanton tiene dos recomendaciones: comenzar con algo pequeño y contratar a un consultor de cultivos.

“Tome una parte de la superficie y vea cómo funciona para usted”, dice. “Pregúntese qué equipo necesita o puede modificar e identifique todo lo que pueda necesitar para que sea rentable.

“Si tiene mapas de rendimiento de los últimos tres a cinco años, querrá que alguien lo ayude a depurar los datos, asegúrese de que no haya valores atípicos extremos en los datos, y luego convierta eso en rentabilidad según el precio actual del cultivo y el costo de las operaciones «.

Los agricultores interesados ​​también pueden querer preguntar a su concesionario si cierto equipo incluye un mapa de rentabilidad y cómo recuperarlo.

“Probablemente dirán, ‘Sí, está enterrado allí en algún lugar de la programación’”, dice Swanton. “Pero está ahí. Si los productores tienen dificultades, podemos vincularlos con nuestra gente aquí en la Universidad de Guelph ”.

Sin embargo, el objetivo final de la investigación es eliminar por completo la necesidad de terceros en el proceso.

Al final de los próximos cinco años de investigación, el equipo de la U of G espera desarrollar un software de precisión que permita a los agricultores ingresar algunos datos y encontrar la información que buscan en cuestión de segundos.

¿Cuánto no es rentable?
Sin embargo, esto llevará tiempo, dice Capmourteres.

“Empezamos hace tres años y tendremos al menos cinco años más de investigación”, dice. “La idea es que eventualmente desarrollemos algún tipo de software que los agricultores puedan usar gratis para jugar en el invierno y encontrar estimaciones de cuánto dinero creen que ganarán, qué áreas de sus granjas creen que deberían cultivar, qué áreas puede que no valga la pena cultivarla, algún tipo de herramienta que los ayude a optimizar sus tierras para que puedan tomar sus propias decisiones «.

A partir de ahí, sería cuestión de escalar a nivel provincial con la esperanza de que otras provincias adopten la tecnología y la adapten a sus propias circunstancias.

“Queremos eventualmente escalar esto a un nivel provincial porque por ahora solo estamos trabajando con algunas fincas individuales”, dijo Capmourteres. «Con el tiempo, queremos averiguar qué proporción de la tierra agrícola de Ontario no es rentable».

Eso plantea la pregunta de qué hacer con la tierra que no genera ganancias.

Una opción sería poner esos acres en un programa de “servicios ecológicos”, como los Servicios de Uso Alternativo de la Tierra (ALUS), que paga a los agricultores para que reserven tierras para proteger áreas ribereñas o crear hábitats para la vida silvestre.

Pero saber si la tierra es capaz de generar ganancias o no es el punto de partida clave, dice Capmourteres.

“En este momento, los agricultores simplemente están agregando todos estos insumos e invirtiendo dinero en áreas que quizás sea mejor dejar para la conservación. Podríamos aumentar las oportunidades de conservación en tierras agrícolas sin que los agricultores tengan que incurrir en pérdidas económicas «.

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Unas de sus propuestas más llamativas es el uso de drones. Se trata del modelo eBee, único en España y conocido como ala fija. Incluye diferentes sensores multiespectrales que permiten tener información sobre la salud del cultivo en la parte visible y en la que no lo es. Tienen una autonomía de vuelo de 50 minutos y pueden controla 5 hectareas por minuto.

El Confidencial Autonómico pudo hablar con los impulsores de este sistema que sostienen que es “como bajar un satélite a una capa muy cerca del cultivo”. Además, están dotados de una cámara térmica que permite realizar mapas de temperatura de una parcela y conocer el grado de humedad. Así se pueden conocer fallos y corregir erros del sistema de pivots a la hora de regar.

La empresa se basa en la experiencia de los agricultores franceses con la compañía Airinov que empezaron a utilizar un servicio similar. Las fuentes consultadas afirman que uno de los mayores logros fue conseguir prescribir las dosis de abono para poder fertilizar a medida cultivos de maíz, colza y trigo.

Tomar este tipo de medida, a su juicio, no conlleva que se aumente el rendimiento sino que se reduzca el aporte de nutrientes donde no se necesite y se aumenta en las zonas de la parcela que más lo demandan. Esta medida permite conocer con más precisión las condiciones del terreno, lo que supone un ahorro de hasta el 35% en productos fertilizantes.

A pesar de que el proyecto sólo tiene seis meses de vida, estos empresarios dicen que han recibido una buena acogida por parte del sector y la administración. Las bodegas, empresas de fertilizantes y del sector de la remolacha –muy importante en Castilla y León- se están poniendo en contacto con ellos para estudiar con ellos cómo mejorar los procesos.

Además, Smart Rural está trabajando para llevar redes Wi-Fi a las parcelas para permitir a los agricultores controlar de forma inalámbrica las bombas de riego, pivots y válvulas de paso. Por otro ayuda, permite una instalación de sistema de alarma para prevenir los robos y recopilar información sobre lo que sucede en la tierra.

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Se proyecta que el mercado de la agricultura de precisión crecerá de su valor actual de $ 4 mil millones a más de $ 12 mil millones para 2025.
Según un informe elaborado por la firma de consultoría de gestión e investigación de mercado Global Market Insights , que investiga el potencial de crecimiento dentro del mercado de la agricultura de precisión , se espera que la creciente popularidad de las prácticas agrícolas inteligentes y la mayor aceptación de los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) contribuyan a el mercado triplicará su tamaño en los próximos cinco años.

La agricultura de precisión, el concepto de aumentar los procesos agrícolas a través de la observación dirigida y las respuestas en tiempo real a las condiciones de los cultivos, despliega una gama de soluciones tecnológicas para mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos. Los agricultores pueden aprovechar los datos en tiempo real recopilados a través de sensores, observación satelital y drones para administrar las condiciones del suelo, implementar la rotación de cultivos; y determinar el momento óptimo para plantar y cosechar cultivos.

El informe destaca el hardware de agricultura de precisión como un factor de crecimiento clave para el período que abarca de 2019 a 2025, y dice: ‘En el mercado de componentes de agricultura de precisión, se espera que el segmento de hardware domine el mercado en 2025 con una participación superior al 70% debido a la gran instalación de dispositivos que incluyen sensores, teléfonos inteligentes, cámaras y UAV [vehículos aéreos no tripulados]… En este segmento, los sensores dominarán el mercado de la agricultura de precisión en 2025 con una participación de más del 18%. Los agricultores e investigadores están implementando sensores que les ayudarán a controlar mejor la salud de sus cultivos. Los actores que operan en el mercado están introduciendo productos avanzados basados ​​en sensores, que pueden proporcionar métricas cuantitativas sobre la salud de los cultivos ‘.

Se prevé que las tecnologías destinadas a monitorear el rendimiento de los cultivos y las condiciones climáticas muestren el crecimiento más drástico. Para el 2025, se proyecta que América del Norte tendrá una participación de mercado de más del 32%, debido en parte a la dependencia existente en todo el sector agrícola del continente en soluciones agrícolas tecnológicas y mecanizadas; así como la implementación de políticas progresistas en los Estados Unidos que apoyan la conectividad para la agricultura de precisión rural.

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La agricultura de precisión se inició a mediados de la década de 1980, utilizando tecnologías recientemente disponibles, para mejorar la aplicación de fertilizantes variando las dosis y mezclas según sea necesario dentro de los campos. Actualmente, el concepto se ha adaptado a una variedad de prácticas, cultivos y países. Su adopción varía significativamente según el sistema de cultivo, las regiones y los países, pero se introduce o evalúa progresivamente en todo el mundo. Varios tipos de desafíos limitan una adopción más amplia: socioeconómica, agronómica y tecnológica. Las barreras socioeconómicas son principalmente los costos y la falta de habilidades. Los desafíos agronómicos son la falta de información básica, procedimientos inadecuados de muestreo y exploración, ausencia de recomendaciones de fertilizantes específicas para el sitio, mal uso de la información y falta de servicios agronómicos calificados. Existen múltiples barreras tecnológicas relacionadas con la maquinaria, los sensores, el GPS, el software y la teledetección. Sin embargo, estas barreras se eliminarán progresivamente y la agricultura de precisión será un componente importante del sistema agrícola del futuro. Ofrece una variedad de beneficios potenciales en rentabilidad, productividad, sostenibilidad, calidad de los cultivos, seguridad alimentaria, protección del medio ambiente, calidad de vida en las fincas y desarrollo económico rural.

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i Old McDonald tuviera una granja hoy, podría administrarla desde su computadora portátil y mapearla con una aplicación en su dispositivo portátil. Cuando estaba en el campo, el sistema de guía de su tractor podía conocer su posición en menos de una pulgada, encendiendo y apagando sus sembradoras y pulverizadores en consecuencia. Un sistema de control de altura de la pluma se aseguraría de que su pulverizador no golpeara el suelo y un monitor de rendimiento en su cosechadora mediría el volumen exacto de su cosecha, en tiempo real. Los sensores de humedad del suelo conectados en red a través de módems celulares, sensores de densidad del suelo en sus sembradoras y sensores infrarrojos de salud de los cultivos en su tractor recopilarían una gran cantidad de datos que su agrónomo usaría para preparar un mapa de prescripción para la próxima temporada. En unos años, ese flujo de datos también incluiría imágenes aéreas recopiladas por su vehículo aéreo no tripulado (UAV) y su tractor también funcionaría sin tripulación como un robot en el campo. Si un polluelo, pato, pavo, cerdo, vaca, gato, mula, perro, tortuga o peón se interpusiera en su camino, el sistema de prevención de colisiones por radar del tractor lo reconocería y se detendría.

El término más utilizado para describir este complejo conjunto de tecnologías es la agricultura de precisión, y la adopción está aumentando. La mayoría de los tractores e implementos nuevos se venden con receptores del sistema global de navegación por satélite (GNSS) instalados de fábrica y una variedad de sensores. Revirtiendo una tendencia de larga data, los niños que nacieron y se criaron en granjas ahora regresan allí después de la universidad, porque el trabajo es mucho más desafiante intelectualmente y menos intensivo en mano de obra de lo que solía ser.

Abordar la variabilidad
Las características del suelo, incluida la cantidad de fósforo, potasio, calcio y magnesio, a menudo varían significativamente de un área de un campo a otra. La práctica de la tasa variable toma en cuenta esta variabilidad para reducir los insumos de agua, semillas, fertilizantes y combustible, así como para aumentar los rendimientos dividiendo los campos en sectores y prescribiendo tasas para cada uno.

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Figura 1: Mapa de prescripción de campo que muestra datos del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) con una resolución de 30 centímetros. Imagen cortesía de Simplot.

Los distribuidores de fertilizantes, los vendedores de semillas y los consultores de cultivos analizan los datos agrícolas y asesoran a los agricultores sobre estas tasas. Sin embargo, los agricultores también pueden crear mapas de prescripción ellos mismos, cargando datos del tipo de suelo, datos históricos de rendimiento e imágenes aéreas en el software de gestión agrícola de sus computadoras. Luego, pueden cargar esos mapas en los sistemas de guía de sus tractores, que los utilizan para variar las tarifas según la ubicación, con redes inalámbricas que crean un sistema para toda la granja.

La precisión también juega con los impactos ambientales, como la reducción del uso de agua o la cantidad de productos químicos agrícolas en el agua.

“Para ser más eficientes con nuestra agua y dejar de expulsar tanto nitrógeno a través del suelo hacia la capa freática”, dice Chris Gallo, un especialista en agricultura de precisión en Simplot, “muchos agricultores están cambiando del riego por inundación al riego por goteo y micro- rociadores «.

Al administrar sus campos en función de las propiedades del suelo y colocar fertilizante donde debe ir, los agricultores pueden administrar mejor sus nutrientes. Al establecer «zonas de exclusión», los agricultores también pueden cortar automáticamente la pulverización de fertilizante antes de que alcance una distancia crítica del suministro de agua. “Eso ha salvado a muchos agricultores de litigios y multas”, dice Mike Martinez, gerente de mercado de Trimble Agriculture.

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Figura 2: Un tractor remolcando un rociador de fertilizante usando el sistema GreenSeeker de Trimble. Imagen cortesía de Trimble.

Otro beneficio de la agricultura de precisión es que permite a los agricultores evitar lagunas y superposiciones al plantar. “También somos capaces de detectar geoespacialmente dónde ya hemos aplicado fertilizante y sembrado. De esa forma el sistema corta el suministro en esos puntos, para que no se desperdicien insumos ”, dice Martínez.

Equipamiento estandar
Así como los compradores de automóviles de hoy esperan la integración de Bluetooth y la radio satelital Sirius XM, los agricultores esperan que los nuevos tractores vengan con orientación. Los tractores, pulverizadores y cosechadoras Case IH se venden con un receptor GNSS habilitado para Glonass instalado de fábrica, una pantalla y un controlador, que consta de acelerómetros y giroscopios que compensan terrenos irregulares.

“Así como paga por diferentes niveles de radio XM en su vehículo, paga para desbloquear diferentes niveles de precisión de posicionamiento”, dice Trevor Mecham, gerente de marketing para América de Case IH, Advanced Farming Systems. «Puede obtener correcciones WAAS gratuitas o pagar por la precisión de DGPS que le otorga más o menos un par de pulgadas entre pasadas». señala, refiriéndose al Sistema de Aumento de Área Amplia de la Administración Federal de Aviación y al Sistema de Posicionamiento Global Diferencial de la Guardia Costera de los Estados Unidos. “Si necesita repetibilidad año tras año para la agricultura de tráfico controlado, de modo que pueda realizar las aplicaciones de faenado lateral y labrado en franjas, necesita RTK”, que significa navegación por satélite cinemática en tiempo real.

Asimismo, John Deere vende sus tractores y cosechadoras con un sistema de guiado integrado. “Los sensores de las cosechadoras ya vienen instalados de fábrica para el mapeo del rendimiento y la documentación de la cosecha”, dice Cole Murray, gerente de producto del Grupo de Soluciones Inteligentes (ISG) de la compañía. «También tenemos algunas oportunidades adicionales: por ejemplo, al agregar un receptor GPS a un pulverizador, puede controlar la franja».

John Deere es propietario de NavCom, que diseña y fabrica receptores GNSS y escribe software. También posee una red de correcciones diferenciales, la red StarFire, que funciona en todo el mundo.

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Figura 3: Agricultor usando una pantalla integrada Trimble FmX. Imagen cortesía de Trimble.

Kinze fabrica sembradoras y carros de granos que cuantifican la siembra y la cosecha. «Hemos agregado básculas a estos carros, de modo que cuando los agricultores descarguen el grano de la cosechadora en el carro, puedan usarlo para registrar la cantidad de grano que están sacando en el campo», dice Rhett Schildroth, uno de los productos de la compañía. gerentes.

“Cuando están plantando, los agricultores se preocupan por tres cosas: qué tan profundo plantan esa semilla en el suelo, lograr un buen contacto entre la semilla y el suelo y el espacio entre las semillas”, explica Schildroth. «Por lo tanto, hemos agregado sensores para asegurarnos de que podemos medir cada una de esas cosas y luego también controlarlas sobre la marcha, para que puedan variar en todo el campo».

Desafíos de conexión
Los campos abiertos parecerían un entorno ideal para la navegación por satélite, porque permiten una visión clara del cielo. Esto suele ser cierto en el medio oeste, por ejemplo, en Kansas o Missouri, donde solo hay espacios abiertos, colinas onduladas y tierra plana. “Sin embargo, hay muchas otras áreas alrededor del mundo donde algunos campos están totalmente rodeados por árboles de 100 pies con copas muy densas que hacen un muy buen trabajo bloqueando las señales de los satélites”, señala Martínez.

Los desafíos técnicos incluyen múltiples rutas, dificultades del terreno, un número reducido de satélites visibles en latitudes más altas y máximos solares. Estos son los mismos que enfrentan los topógrafos pero con el desafío adicional de que los sistemas agrícolas están operando continuamente. “Si un topógrafo tiene que esperar 30 segundos para obtener una buena señal, eso no es gran cosa, pero en 30 segundos en el campo ha cubierto mucho terreno”, dice Schildroth. Además, los usuarios de RTK pueden enfrentarse a la dificultad de la comunicación por radio entre la estación base y el móvil en distancias largas y terreno irregular.

“Para asegurarse de tener una conexión en todo momento, necesita un sistema portátil o una señal muy fuerte de su estación base”, agrega Schildroth. «Si está utilizando una conexión celular, por ejemplo, en una red CORS, debe asegurarse de tener cobertura celular en todo su campo». Para abordar este problema, hace aproximadamente un año, Trimble lanzó un servicio llamado CenterPoint RTX. “Es el primer servicio de corrección entregado por satélite en tiempo real de la industria que puede lograr una precisión absoluta de pulgada a pulgada y media, todo entregado desde el satélite directamente al tractor”, dice Martínez.

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Figura 4: Plantación de lechuga con una sembradora automática en el Reino Unido. Imagen cortesía de Trimble.

Analizando los datos
Varios servicios analizan los datos de la granja y generan mapas de prescripción. Los distribuidores de fertilizantes, los consultores de cultivos y los agrónomos toman los datos, los analizan y ayudan a los agricultores a tomar decisiones.

Nick Achen, un ingeniero agrícola, y su hermano, un agricultor, cofundaron y son copropietarios de www.easyfarmmaps.com . “Identificamos una necesidad en nuestra comunidad de poder procesar todos estos datos que los agricultores recolectan en el campo”, dice. “Hay software a la venta que es caro y complicado, por lo que muchos agricultores no saben cómo usarlo o no quieren aprender a usar estos sistemas. Así que creamos un sitio web para tomar esos archivos y procesarlos en mapas legibles «.

AgJunction, un sistema de agronomía basado en la web operado por HemisphereGPS, permite a los usuarios importar datos de pruebas de suelo y las ubicaciones de las muestras de suelo, así como datos de John Deere, Raven, Trimble y otros sistemas, y generar mapas de prescripción. Sus clientes son principalmente minoristas agrícolas, como minoristas independientes de fertilizantes químicos o cooperativas.

Según John Lueger, director de Gestión de Productos en Hemisphere GPS, “Un minorista podría usar nuestro sistema para enviar un mapa de prescripción directamente a una de nuestras terminales en un tractor o un pulverizador y luego el agricultor, cuando haya completado ese trabajo, puede enviar esos datos al minorista y archivarlos automáticamente con fines históricos «.

Otras opciones y enfoques de los diferentes fabricantes adoptan un enfoque similar. Raven Industries tiene un producto llamado Slingshot que registra lo que está haciendo con varios conjuntos de datos y se sincroniza con software basado en la nube. Connected Farm de Trimble extrae de forma inalámbrica los datos de las aplicaciones de los productores a lo largo de las temporadas y los consolida. En general, los fabricantes afirman que estas tecnologías se amortizan en aproximadamente una temporada de uso.

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Figura 5: Un sistema de cosecha autónomo de Kinze, que consta de un tractor, un carro de granos y una cosechadora. Imagen cortesía de Kinze.

Sensores
Casi todos los equipos agrícolas tienen sensores y controles en estos días. Los rociadores ahora tienen sensores que detectan si las plantas están privadas de nutrientes o no, y los sensores arrastrados por el campo muestran la variación de textura en el suelo.

“Usamos celdas de carga en carros de granos, sensores de flujo magnético para detectar cuando los ejes de toma de fuerza (PTO) están girando y el grano está descargado, sensores infrarrojos para contar la semilla a medida que baja por el tubo de semillas, celdas de carga en sembradoras para entender la fuerza descendente necesaria para plantar las semillas y los receptores GPS para el posicionamiento ”, dice Schildroth.

El uso de sensores de humedad del suelo, conectados en red mediante módems celulares, está creciendo muy rápidamente. “Cuando estaba en la granja de nuestra familia, a principios de los 90, la tarea que más me desagradaba era ir al campo y leer los medidores del contenido de humedad del suelo”, dice Mecham. “Las granjas familiares corporativas pueden tener hasta 35,000 acres y una persona lo hace todo el día. Por lo tanto, esto es extremadamente importante, especialmente en áreas donde tiene que bombear agua desde sistemas de pozos profundos. Ahora los agricultores pueden recibir esa información por correo electrónico o mensajes de texto «.

“Nuestro sistema de guía básico vendrá de manera estándar con una serie de sensores inerciales que brindan información al sistema de guía sobre la inclinación del campo o el cabeceo, balanceo, guiñada o rumbo del vehículo”, dice Martínez. “Las cosechadoras tienen sensores ópticos que registran el volumen que pasa a través de su elevador de granos, así como sensores de humedad. Entonces, en tiempo real, conocemos el volumen y sabemos el contenido de humedad de la cosecha que se está cosechando ”.

Ahora se utilizan sensores para controlar la altura de las barras de pulverización, que pueden tener hasta 120 pies de ancho. “Entonces, como viajan a altas velocidades por el campo, si no tienes un campo perfectamente plano, vas a golpear ese brazo en el suelo”, señala Martínez. “Ya no es posible que el conductor controle la altura de su brazo lo suficientemente rápido. Por lo tanto, acabamos de anunciar un sistema que utiliza sensores ultrasónicos para detectar, muy rápidamente, el perfil del suelo para que luego, a través del sistema hidráulico, pueda mover la pluma hacia arriba y hacia abajo según sea necesario «.

El sensor GreenSeeker de Trimble es un sensor localizado en tiempo real que se monta directamente en el vehículo de pulverización. Utiliza un sensor óptico y algunas bandas de luz diferentes para medir la salud del cultivo en tiempo real.

“Inmediatamente, mientras el aspersor viaja y registra estos datos, está creando una receta para luego aplicar nitrógeno en la cantidad correcta necesaria en esa parte particular del campo”, explica Martínez. El sistema de aspersión localizada WeedSeeker de la compañía utiliza ópticas avanzadas para detectar si hay una maleza presente y envía una señal a una boquilla de aspersión para que suministre una cantidad precisa de químico, rociando solo la maleza y no el suelo desnudo.

Futuro
Los desarrollos futuros en la agricultura de precisión incluyen vehículos agrícolas autónomos, el uso de imágenes de UAV y telemetría, que transmiten de forma inalámbrica a la oficina datos sobre la salud de los cultivos, las características del suelo y el rendimiento, así como sobre el estado de las máquinas agrícolas, lo que permitir a los agricultores mejorar la planificación del servicio y el mantenimiento de los vehículos, dice Swain. Los sensores que pueden analizar y gestionar la compactación del suelo también están en el futuro, según Achen.

Actualmente, los productores obtienen códigos de desbloqueo de funciones de su distribuidor. “En el futuro”, dice Mecham, “nos gustaría que los distribuidores pudieran enviarlos directamente a los dispositivos de los vehículos, a través de módem, para permitir a los clientes probar nuevas funciones. Nuestros clientes exigen ese nivel de simplicidad «.

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Los avances en la agricultura de precisión están considerados como una de las mayores esperanzas para solucionar el gigantesco desequilibrio de la oferta y la demanda de alimentos al que se enfrenta la humanidad en este siglo y del que diversos organismos internacionales vienen alertando desde hace décadas. Son muchas las innovaciones que estamos conociendo en el ámbito de la agricultura inteligente que han llegado a través de la combinación entre la robótica, la inteligencia artificial y la gestión de los datos, abiertos o no.

Existen aplicaciones de visión computacional como Agrio que pueden ejecutarse en el móvil para detectar de forma temprana enfermedades en las plantas. Existen aplicaciones como Climate Fieldview que pueden decidir la cantidad exacta de agua y fertilizante que necesitan las plantas de cada zona de cultivo en una finca. Y algunas de estas innovaciones son españolas, como las de la empresa Agrobot, con origen en Huelva y que comercializa sus robots para recoger fresas también desde Estados Unidos.

Todos estos casos y la mayoría de los que conocíamos hasta ahora tienen en común que se basan en agregar robots y sensores al proceso existente con el fin último de mejorar la productividad gracias a las posibilidades que abre la ciencia de datos. En este escenario, los datos abiertos tienen un papel cada vez más importante para contribuir a la mejora de los procesos de decisión en combinación con los datos que recogen sensores y robots. Hasta ahora la limitación comúnmente aceptada de esta aproximación a la agricultura de precisión estaba en que la cantidad de tierra cultivable es finita y en los países desarrollados incluso tiende a disminuir por lo que no resultará sencillo incrementar la productividad de la tierra tanto como es necesario para alimentar a la humanidad.

Recientemente hemos conocido el caso de una granja autónoma completamente robotizada que además tiene la particularidad de estar localizada en interiores. Lo más novedoso de esta propuesta de la empresa Iron Ox es que utiliza una interesante forma de abordar la agricultura de precisión, ya que se basa, no en agregar robots a las granjas, sino en diseñar toda la granja y los procesos alrededor de los robots, incluido el propio sistema de cultivo hidropónico.

Con este enfoque, la compañía dice ser más sostenible que otras granjas de precisión ya que ha sido diseñada para aprovechar el sol y sólo utiliza iluminación LED de alta eficiencia en combinación con un sistema de cultivo hidropónico que utiliza un 90% menos de agua que la agricultura tradicional. Pero el dato más sorprendente es que dicen conseguir una productividad por hectárea que multiplica por un factor de 30 la de las granjas tradicionales.

Como era de esperar con este enfoque de granja autónoma se capturan enormes cantidades de datos procesables a los que se aplican algoritmos, por ejemplo para la detección de enfermedades de las plantas, y que permiten tomar decisiones que aseguren que cada planta que sale de la granja sea de la mayor calidad posible. Sin embargo cabe preguntarse si en este nuevo enfoque el papel de los datos abiertos relacionados con la agricultura tendrá una menor importancia.

Algunas investigaciones científicas ya señalan que el futuro de la agricultura inteligente puede desembocar en dos escenarios extremos: (1) uno dominado por sistemas cerrados y propietarios en los que el agricultor forma parte de una cadena de suministro de alimentos altamente integrada u (2) otro basado en sistemas abiertos y colaborativos en los que el agricultor y el resto de los integrantes de la cadena de suministro son flexibles en la elección de socios comerciales, proveedores y clientes.

Como es lógico, los mayores interesados en el escenario cerrado son las grandes corporaciones del sector de la agricultura. Un mayor desarrollo de las plataformas, los estándares y los datos abiertos, y su impulso desde las instituciones son un contrapeso fundamental para favorecer un escenario más abierto.

Es por ello que hay numerosas instituciones públicas, como por ejemplo GODAN, la Comisión Europea o el Departamento de Agricultura de EEUU (USDA) que están tratando de influir activamente a través de su defensa de los datos abiertos y de la financiación de innovadores proyectos basados en datos que sirvan para equilibrar el impulso de las grandes corporaciones y las startups y sus inversores.

No son menos importantes los esfuerzos institucionales respecto a la gobernanza, la privacidad o la propiedad de los datos. Sin embargo una mayor disponibilidad de datos abiertos ya no sólo resulta necesaria para cumplir con los objetivos de las políticas de seguridad alimentaria o de la sostenibilidad de la producción, sino también para asegurar un futuro en el que la agricultura inteligente esté basada en la apertura y la colaboración.

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El Ministerio de Agricultura, Naturaleza y Calidad de los Alimentos de los Países Bajos (LNV) tiene una visión clara: alimentos suficientes que también sean saludables para todos: financieramente saludables para los agricultores, productores y pescadores, saludables para los consumidores y buenos para la naturaleza y el medio ambiente. En una nación tan pequeña y poblada como Holanda, eso no está exento de desafíos. Además, el gobierno holandés se está centrando en gran medida en la experiencia y la innovación para fortalecer la posición internacional del sector agrícola del país. La agricultura de precisión se ha identificado como una de las formas de lograr estos objetivos. Pero, ¿los datos significan automáticamente conocimiento y, posteriormente, acción?

Como sugiere el nombre, la agricultura de precisión es un enfoque agrícola muy preciso y hecho a medida. Existe una tendencia general a que la agricultura se vuelva más intensiva en información, estimulada por factores como salvaguardar la rentabilidad y la necesidad de métodos de producción sostenibles. La agricultura de precisión forma parte de esto. Estos desarrollos son evidentes en prácticamente todas las áreas de la agricultura, desde la producción lechera y la agricultura arable hasta la horticultura en invernadero. Las nuevas tecnologías, las TIC, Internet y los macrodatos son todos avances que permiten la digitalización de la agricultura. Lo interesante es que la posición, o la autonomía, del agricultor también ha cambiado. A lo largo de los años, el gobierno ha introducido reglas para mejorar la sostenibilidad de la agricultura, y el mercado también tiene un efecto significativo sobre qué se debe producir y cómo (ya qué precio). En efecto, el agricultor se ha convertido en parte de una densa red de proveedores de equipos y semillas, de clientes (minoristas y consumidores), de consultores y del gobierno. En el núcleo de esa red, es decir, las actividades de producción, se utilizan y generan grandes volúmenes de datos, y esos datos son los que hacen que el agricultor sea tan interesante para los demás interesados.

El manejo de cultivos específico del sitio aún está algo lejos
En los primeros días de la agricultura de precisión en la agricultura arable, se trataba principalmente del uso de la tecnología GPS para conducir en línea recta (en sistemas de rejilla) con el fin de reducir el desperdicio (por ejemplo, de semillas, fertilizantes, agentes fitosanitarios, combustible). Desde entonces, este enfoque se ha vuelto relativamente común. Sin embargo, la investigación ha demostrado que otras aplicaciones centradas en el manejo de cultivos específico del tiempo y del sitio, como trabajar con mapas de prescripción (ver cuadro) para dosificación variable (por ejemplo, fertilizantes, protección de cultivos, agua, calcio, etc.), no lo han hecho. [1], aunque se disponga de la tecnología correspondiente. El gobierno se enfrenta a la pregunta de qué está frenando la adopción generalizada de la agricultura de precisión, incluso si la causa está en la legislación. Es trabajo de LNV responder esto, por eso hablé con Frans Lips, responsable de la formulación de políticas de la Dirección General de Agricultura y Desarrollo Rural de la LNV. Ha estado involucrado en la agricultura de precisión y los datos geográficos durante algún tiempo: “Esa pregunta nos dio una razón para obtener una imagen clara del estado actual de la agricultura de precisión en la agricultura arable en todos los ámbitos, es decir, su uso, la educación de los agricultores, la tecnología , la legislación y el caso empresarial. Es una perspectiva de 360 ​​grados porque todas las partes interesadas están involucradas en su creación «. El estudio fue realizado por WUR y se puso en marcha en agosto de 2016. En febrero de 2017 se presentó un informe a la Cámara de Representantes de los Países Bajos. Parece haber algunos obstáculos considerables que impiden a los agricultores utilizar métodos de agricultura de precisión en la práctica. Entonces, ¿por qué los agricultores no aprovechan las oportunidades? “La agricultura de precisión implica mucha tecnología y TI. Muchos proveedores ofrecen soluciones parciales, pero no hay suficientes proveedores que ofrezcan una solución integrada. Para los agricultores, a menudo es demasiado complejo conectar todas esas soluciones parciales e importar todos los datos a su propio sistema de gestión.

Frans Lips.
Frans Lips.
Otra razón es el desequilibrio financiero; los agricultores deben realizar una inversión sustancial, sin tener claridad sobre los rendimientos reales. Además, dependen de consultores externos y empresas de TI, lo que aumenta aún más los costes y ellos mismos carecen de los conocimientos necesarios para decidir qué necesitan realmente ”, explica Frans. Cuestiones prácticas como la conectividad también pueden obstaculizar la aplicación de tecnología de precisión. La conectividad a Internet sigue siendo un problema en algunos lugares. Un obstáculo interesante es la cuestión de la propiedad de los datos. ¿Dónde terminan realmente los datos que se generan? ¿Los datos son propiedad del agricultor, o del sistema que los almacena, o del proveedor / servicio que les da acceso? Ayuda cuando esta pregunta se responde de una manera que le da certeza al agricultor. Los datos recopilados no les dicen a los agricultores cómo actuar. En otras palabras, si parte de la cosecha está rezagada en términos de crecimiento, los datos por sí solos no indican por qué ni qué se debe hacer. Por lo tanto, los agricultores a menudo se ven obligados a confiar en su propio conocimiento sobre su tierra, lo que significa que los datos están infrautilizados. Sin embargo, utilizando los enormes volúmenes de datos y conocimientos, es posible desarrollar algoritmos que puedan sugerir medidas correctivas. Ya se están logrando avances basados ​​en datos y en tecnología. La pregunta es, ¿en qué medida participa el agricultor? Sin embargo, utilizando los enormes volúmenes de datos y conocimientos, es posible desarrollar algoritmos que puedan sugerir medidas correctivas. Ya se están logrando avances basados ​​en datos y en tecnología. La pregunta es, ¿en qué medida participa el agricultor? Sin embargo, utilizando los enormes volúmenes de datos y conocimientos, es posible desarrollar algoritmos que puedan sugerir medidas correctivas. Ya se están logrando avances basados ​​en datos y en tecnología. La pregunta es, ¿en qué medida participa el agricultor?

NPPL as a network for learning
LNV considera importante una aplicación más amplia de la agricultura de precisión. La agricultura de precisión permite lograr un mejor rendimiento, al tiempo que reduce el impacto ambiental. Las reducciones en el uso de combustibles, agentes fitosanitarios y fertilizantes artificiales contribuyen a un mundo mejor y al logro de los objetivos climáticos. Frans: “Por eso el ministerio está invirtiendo en proyectos e investigación para dar este paso. Sin embargo, muchos proyectos dentro del programa ‘Sector superior’ del gobierno se centran más en I + D y menos en la adopción práctica de innovaciones, por lo que hemos lanzado el Campo Experimental Nacional para Agricultura de Precisión (NPPL). NPPL quiere cerrar la brecha entre los métodos probados y comprobados, los métodos para la agricultura de precisión que se consideran listos para la aplicación práctica y el uso real. Se trata de estimular motivando, apoyando activamente y proporcionando orientación «. Para llegar a este punto, en el verano de 2017 LNV y WUR organizaron una reunión que reunió a la comunidad de agricultura de precisión, incluidos agricultores, proveedores, trabajadores subcontratados y científicos, así como representantes de asociaciones gubernamentales, educativas e industriales como Southern Agriculture and Horticulture. Organización (ZLTO). El objetivo era determinar qué métodos están listos para su uso en la práctica. Esto dio como resultado que se eligieran seis, incluido el manejo de nematodos, el encalado de dosis variable, la fertilización específica de la ubicación y el espaciado variable de las plantas. Luego se seleccionaron seis agricultores para cada trabajo con un método, apoyados por asesores de WUR. “A través del NPPL, esperamos ayudar con éxito a los agricultores a aplicar métodos en la práctica para superar los obstáculos. Aparte de eso,

Entonces, es una red para aprender, en otras palabras. La revista especializada holandesa De Boerderij es socia y brinda apoyo a través de un sitio web donde los participantes comparten sus experiencias, así como a través de grupos de chat, seminarios y la propia revista De Boerderij , que informa sobre las experiencias dentro de la NPPL. Recientemente se creó un grupo de Facebook que ya ha atraído a cientos de seguidores. Es un lugar donde la comunidad publica y responde activamente las preguntas y los problemas, incluso sobre cuestiones prácticas, como la resolución de errores en un XML.

Figura 1: Mapas de prescripción. | Qué tratamiento de cultivo se debe aplicar y en qué cantidad varía según el sitio. La dosis requerida en cada área del campo se calcula de antemano y se registra en un mapa de prescripción (ver Fig. 1). Esto guía el equipo de fumigación de cultivos según la posición GPS en tiempo real. Actualmente se utilizan varios formatos de archivo para mapas de prescripción (SHP, XML).
Figura 1: Mapas de prescripción. | Qué tratamiento de cultivo se debe aplicar y en qué cantidad varía según el sitio. La dosis requerida en cada área del campo se calcula de antemano y se registra en un mapa de prescripción (ver Fig. 1). Esto guía el equipo de fumigación de cultivos según la posición GPS en tiempo real. Actualmente se utilizan varios formatos de archivo para mapas de prescripción (SHP, XML).
Estimulación a través de datos abiertos
LNV está permitiendo que la política de datos abiertos ayude a estimular la aplicación de la agricultura de precisión, es decir, proporcionando acceso gratuito a datos relevantes. Ejemplos de esto incluyen PDOK, una plataforma financiada con fondos públicos (incluida por LNV) para geodatasets que proporciona datos abiertos sobre cosas como la topografía y la altura (AHN), el Dutch Satellite Data Portal ( satellietdataportaal.nl)) donde los usuarios pueden acceder libremente a datos satelitales detallados sobre los Países Bajos, y al hecho de que el mapa nacional de suelos ha estado disponible como datos abiertos desde 2017. Pero eso no es todo. Hay planes para aumentar el beneficio del usuario del mapa de suelos agregando detalles basados ​​en datos de satélites y drones y produciendo mapas de susceptibilidad: para sedimentación, compactación del suelo, acidificación, hundimiento, pérdida de materia orgánica y sequedad. Estos datos, una combinación de datos de sensores basados ​​en la ubicación y conocimiento sobre la producción de cultivos, generarán una gran cantidad de inteligencia a largo plazo. La agricultura de precisión se volverá aún más eficaz gracias a que también se indica a los agricultores cómo actuar. Con el fin de mejorar el acceso y el uso de las fuentes de datos que son importantes para el sector agrícola, WUR está trabajando en una infraestructura de datos llamada AgroDataCube. Esta plataforma proporcionará acceso claro y seguro a fuentes gubernamentales de datos abiertos y datos propiedad de la empresa para su uso en el desarrollo de aplicaciones. Mirando hacia el futuro, Frans dice: “La agricultura de precisión puede evolucionar hacia una forma de trabajar en el sector que considera que la tecnología avanzada ayuda a que los valores inclusivos de la naturaleza y el conocimiento ecológico se conviertan en una parte integral del enfoque empresarial. Esto puede mejorar la resiliencia natural y la vitalidad de los cultivos (menor riesgo de enfermedades y plagas) y al mismo tiempo mejorar la biodiversidad, la calidad del suelo y el medio rural. Estos desarrollos contribuyen a un sector agrícola fuerte y sostenible que es valorado por la sociedad en su conjunto «. Mirando hacia el futuro, Frans dice: “La agricultura de precisión puede evolucionar hacia una forma de trabajar en el sector que considera que la tecnología avanzada ayuda a que los valores inclusivos de la naturaleza y el conocimiento ecológico se conviertan en una parte integral del enfoque empresarial. Esto puede mejorar la resiliencia natural y la vitalidad de los cultivos (menor riesgo de enfermedades y plagas) y al mismo tiempo mejorar la biodiversidad, la calidad del suelo y el medio rural. Estos desarrollos contribuyen a un sector agrícola fuerte y sostenible que es valorado por la sociedad en su conjunto «. Mirando hacia el futuro, Frans dice: “La agricultura de precisión puede evolucionar hacia una forma de trabajar en el sector que considera que la tecnología avanzada ayuda a que los valores inclusivos de la naturaleza y el conocimiento ecológico se conviertan en una parte integral del enfoque empresarial. Esto puede mejorar la resiliencia natural y la vitalidad de los cultivos (menor riesgo de enfermedades y plagas) y al mismo tiempo mejorar la biodiversidad, la calidad del suelo y el medio rural. Estos desarrollos contribuyen a un sector agrícola fuerte y sostenible que es valorado por la sociedad en su conjunto «. Esto puede mejorar la resiliencia natural y la vitalidad de los cultivos (menor riesgo de enfermedades y plagas) y al mismo tiempo mejorar la biodiversidad, la calidad del suelo y el medio rural. Estos desarrollos contribuyen a un sector agrícola fuerte y sostenible que es valorado por la sociedad en su conjunto «. Esto puede mejorar la resiliencia natural y la vitalidad de los cultivos (menor riesgo de enfermedades y plagas) y al mismo tiempo mejorar la biodiversidad, la calidad del suelo y el medio rural. Estos desarrollos contribuyen a un sector agrícola fuerte y sostenible que es valorado por la sociedad en su conjunto «.

En la agricultura de precisión, tecnologías como GPS, sensores, TIC y robots ayudan a garantizar que las plantas (o animales) reciban precisamente el tratamiento que necesitan. La principal diferencia es que en la agricultura tradicional los agricultores trabajan por campo, mientras que en la agricultura de precisión las decisiones se toman por metro cuadrado o incluso por planta en lo que se conoce como «gestión de cultivos específicos del sitio».

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El concepto de la combinación perfecta de prácticas de producción para maximizar la eficiencia de los insumos, los rendimientos y la protección del medio ambiente no es nada nuevo. De hecho, los expertos del Instituto Internacional de Nutrición Vegetal (IPNI) rastrearían su definición hace más de 20 años, desarrollada a través de la cooperación entre la industria de fertilizantes y las comunidades científicas. Pero la idea ha cobrado nueva vida en los últimos dos años a medida que The Fertilizer Institute (TFI) ha ampliado su implementación y esfuerzo de divulgación en la iniciativa 4R para fertilizantes: Aplicar el producto correcto en el momento correcto, a la tasa correcta en el lugar correcto. .

ANUNCIO

El esfuerzo de colaboración actual es el trabajo de varias organizaciones, incluyendo TFI, IPNI, el Instituto Canadiense de Fertilizantes (CFI) y la Asociación Internacional de la Industria de Fertilizantes (IFA). IPNI proporciona la lectura principal de la ciencia de las 4R, dice Lara Moody, directora de programas de administración en TFI, mientras que TFI y CFI trabajan en estrecha colaboración con IPNI para tomar la iniciativa en el alcance.

Una parte importante del programa 4R es www.nutrientstewardship.org , lanzado en marzo de 2011. Contiene una gran cantidad de información útil sobre producción y enlaces, y presenta las organizaciones (más de 40 en este momento) que se asocian con TFI en actividades de divulgación y implementación. Por ejemplo, los socios pueden contribuir con artículos de noticias e información sobre sus iniciativas. El sitio es un lugar de encuentro central para demostrar la colaboración de las organizaciones que implementan las 4R y difunden el mensaje sobre los beneficios, explica Moody. También es el lugar donde los distribuidores pueden registrarse para recibir el Boletín Trimestral de 4R, una publicación que ya llega a más de 1,000 creyentes.

Distribuidores a bordo

Los minoristas con los que hablamos han estado implementando muchos de los conceptos detrás de las 4R durante años. Mike Twining, vicepresidente de ventas y marketing de Willard Agri-Service, Lynch, MD, señala que el enfoque original del fundador de la empresa, De Willard, en los fertilizantes líquidos que podrían mezclarse de forma personalizada campo por campo en función de las pruebas de suelo, sigue impulsando los procesos de pensamiento de la empresa 40 años después.

En 2009, el concepto de 4R «intrigó» a Mike Wilson, agrónomo de Wabash Valley Service Co., Grayville, IL, porque indicaba en qué había estado trabajando su empresa desde 1994: utilizar todas las herramientas (pruebas de suelo, pruebas de tejidos, rendimiento y plantación). datos, tipo de suelo, etc.) disponibles para decidir el curso de acción apropiado para una prescripción de fertilizante, ya sea aplicado al suelo o foliar.

Y aunque el concepto de 4R puede ser simple, implementar los sistemas necesarios para practicarlo puede ser desafiante y costoso. Por ejemplo, Wabash Valley ha creado dos departamentos dentro de la empresa para hacer frente a los desafíos: una División de Servicios Agronómicos ofrece los servicios necesarios para evaluar las necesidades de campo y prescribir soluciones, mientras que una División de Productos Especializados evalúa diferentes productos, tanto de suelo como foliares, para ver si y dónde encajan en un programa de nutrientes total. La empresa ha realizado una inversión sustancial en personas y equipos para ayudar a los clientes a adaptarse. Y cambiar a una mentalidad 4R ha significado un cambio en la forma de pensar de algunos empleados y productores, por ejemplo, al pasar de una o dos aplicaciones de nutrientes por año a distribuirlas a lo largo de la temporada de crecimiento, dice Wilson. «Por suerte,

Willard Agri-Services ha invertido recursos para crear el sistema de apoyo a la toma de decisiones de HighQ que ayuda a un productor a evaluar la productividad de los campos, luego el personal «discute la tasa, la fuente, la ubicación y el momento de su alimento vegetal», dice Twining.

«Los productores entienden intuitivamente las 4R», agrega. “Llega al corazón de ayudarlos a administrar sus decisiones económicas y ecológicas, que creemos van de la mano. Ahora articulamos esto como un enfoque tanto en el rendimiento de un productor como en su huella ”.

Cooperative Producers Inc. (CPI) ha incorporado las tecnologías para ofrecer muestreo de suelo en red, aplicación de dosis variable, aplicación dividida de fertilizantes, estabilizadores de nitrógeno, monitoreo del perfil de humedad del suelo y otras prácticas de mejora de la eficiencia de los fertilizantes. En 2011, la compañía lanzó un nuevo programa de agricultura de precisión llamado CPI300 para ayudar a impulsar las decisiones necesarias para aprovechar al máximo el potencial de semillas y suelo. El agrónomo de CPI Harlan Schafer dice que la inversión financiera adicional fue razonable y agregó valor comercial a los servicios de CPI.

Para promover las prácticas de las 4R, Crop Production Services (CPS), Delphi, IN, ha ido tan lejos como para ayudar a los clientes a actualizar sus sembradoras con la tecnología necesaria para entregar fertilizantes emergentes en surcos, productos extremadamente eficientes que se aplican a solo dos galones. por acre. Y en un programa de costos compartidos con los productores, CPS ayudará a instalar e implementar sistemas completos de suministro de fertilizantes en las sembradoras del cliente junto con Sure-Fire Ag Systems, Atwood, KS.

El trabajo reciente de CPS con fertilizantes de estiércol muestra cómo una empresa puede adaptar sus recomendaciones 4R a las condiciones y recursos locales, dice Nick Sommers, consultor de cultivos. Su ubicación está en el corazón del país de procesamiento porcino. Cuando los productores usan el estiércol disponible allí, CPS se asegura de que reciban el crédito adecuado por esta fuente de nutrientes, además de que la empresa ofrece un catalizador de fertilizante llamado Achieve LM que aumenta la eficiencia del nitrógeno, fosfato y potasio del estiércol.

Gran momento

Los programas de fertilizantes cada vez más afinados no podrían llegar en un momento mejor o más importante. Por un lado, los precios de los cultivos continúan siendo altos y los productores buscan consejos sobre cómo obtener los máximos rendimientos mediante el uso racional de fertilizantes. En segundo lugar, los precios de los insumos continúan siendo volátiles, a menudo con una tendencia alta, y los clientes quieren el máximo rendimiento de sus inversiones en fertilizantes.

En tercer lugar, las comunidades están examinando el impacto ambiental de la agricultura más de cerca que nunca y promover aquí el mensaje inmensamente positivo de las 4R es fundamental.

Schafer de CPI escuchó por primera vez sobre la iniciativa 4R al mismo tiempo que trabajaba con los Distritos de Recursos Naturales (NRD) locales y las áreas de protección de manantiales de la comunidad mientras consideraban nuevas regulaciones sobre la aplicación de fertilizantes en Nebraska. “4R Nutrient Stewardship fue el mensaje correcto en el momento adecuado para ayudar a describir el compromiso de nuestra empresa con la gestión”, dice. Resonó entre todos los interesados. «Los objetivos de las 4R no colocan la administración ambiental y la rentabilidad de la granja en campos opuestos, es verdaderamente beneficioso para todos».

Doug Busdeker, gerente senior de Northern Farm Centers de The Andersons Inc. , Maumee, OH, describe otra situación. La calidad del agua en el lago Erie ha recibido mucha atención como resultado de una floración de algas en 2011, y las investigaciones muestran un exceso de fósforo en el lago debido a muchos factores: agricultura, tratamiento de aguas residuales y desechos industriales, entre otros. “Si las prácticas agrícolas pasadas están contribuyendo al problema, parece prudente que ayudemos a encontrar las soluciones”, dice Busdeker. «The Anderson tiene una estrategia para hacer crecer nuestro programa de precisión utilizando tecnología de tasa variable basada en GIS, lo que garantiza que los nutrientes sean consistentes con 4R». La mudanza requiere una inversión en tecnología, personas y equipo de campo.

La compañía también está trabajando con socios en la industria, el gobierno y grupos ambientales para encontrar soluciones al problema del lago y ha proporcionado recursos financieros y de personal para respaldar la investigación, trabajar con sus clientes y educarlos sobre los mejores productos y prácticas y participar activamente en la formulación de nuevas políticas.

Involucrar a los productores

No todos los productores están familiarizados con los sistemas 4R o pueden adoptarlos. Sommers de CPS recomienda a los minoristas que den «pequeños pasos» con algunos clientes. “Hay tantas cosas que podemos hacer que podemos abrumar a los productores”, señala. Sugiere elegir una práctica y comenzar a implementarla en un «nivel básico». La clave es seguir siendo profesional y responsable, asegurándose de que un enfoque sea bueno tanto para el agricultor como para el distribuidor.

Los productores comprenden los conceptos de las 4R muy rápidamente, dice Schafer, pero cuando se trata de prácticas y gastos nuevos para ellos, como con cualquier innovación, hay una curva de adopción. “Nuestro personal de ventas de agronomía y nuestra empresa realmente enfatizan la colocación del producto adecuado en el campo, incluso si eso significa vender menos o adaptar nuestros métodos de entrega”, dice Schafer. «Una vez que nuestros clientes reconocen ese compromiso, creo que también reconocen la diferencia entre CPI y nuestros competidores».

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