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Los drones han sido el formidable avance tecnológico que el mundo agrícola había estado esperando y con la revolución de los drones surgieron muchas ideas diferentes sobre cómo podrían usarse a diario en un entorno agrícola. Por supuesto, los drones tendrán ciertas limitaciones, pero en su mayor parte son equipos robustos y muy útiles. Echamos un vistazo a 5 formas emocionantes y prácticas de poner su dron en funcionamiento y ver un mejor retorno de la inversión. Un dron bien utilizado debería aumentar tus ganancias y hacer que tu día a día en la granja sea más fácil.

Monitoreo de equipos de riego y fertirrigación
Si tiene un sistema de riego o fertirrigación, sabrá lo tedioso que puede ser verificar que todos los puntos estén funcionando y libres de obstrucciones. Los drones le brindan acceso rápido a aspersores y boquillas y le permiten verificarlos de manera efectiva sin la necesidad de caminar físicamente por los campos. También funcionan bien cuando los cultivos crecen y entierran los puntos que alguna vez fueron fácilmente accesibles. Algunos drones incluso tienen cámaras termográficas, por lo que simplemente correr por el agua a temperatura te permitirá comprobar que todos los enchufes funcionan según lo previsto.

Monitoreo de ganado
Saber dónde está su ganado hará que la granja sea feliz. Si pastorea ganado, su tierra podría ser bastante extensa, si lo es, conoce muy bien las molestias de rastrear el rebaño. Lo peor es cuando ha encontrado la manada, pero el recuento de cabezas revela que tiene un par de rezagados. Atrás quedaron los días en los que pasabas horas infructuosas buscando literalmente en la carretera y a pie a los que quedaban atrás, porque ahora tienes ojos en el cielo que pueden hacerlo todo rápidamente por ti. Los drones realizan todas las funciones que usted esperaría que hicieran, contando y también permitiéndole inspeccionar visualmente a sus animales. Le ahorran tiempo y ese tiempo significa que le ahorra estrés y dinero adicionales.

Manejo de malezas
Los drones son equipos sofisticados con un software muy inteligente disponible para mejorar aún más sus capacidades. Uno de estos programas se integra con la función de cámara de su dron y le permite inspeccionar sus campos en busca de malezas. Esto le permite detectar áreas problemáticas y también tomar medidas, ¡utilizando su dron! Los drones pueden equiparse con todo lo necesario para matar las malas hierbas o pueden combinarse con vehículos terrestres no tripulados que seguirán las órdenes del dron y localizarán la hierba y la eliminarán. La tecnología es muy impresionante y puede identificar plantas, cultivos y malas hierbas individuales para que pueda poner los pies en alto y concentrarse en mantenerse al tanto de los últimos desarrollos de agricultura de precisión.

Comprobación del estado de los cultivos
Como se mencionó anteriormente, los drones son capaces de identificar sus cultivos hasta el nivel de una sola planta. También pueden buscar indicadores que le dirán si sus cultivos están funcionando como se esperaba. Al plantar, un agricultor tendrá una buena idea del tamaño total de la cosecha por la absorción, pero además de verificar la cosecha manualmente de vez en cuando, es difícil medir los problemas en tiempo real y aún más difícil decir con precisión cuánto rendimiento esperar de cualquiera. campo. Con los drones esto ha cambiado. Pueden contar cultivos, medir el tamaño y observar la salud de las plantas. Determinan si el cultivo está creciendo en condiciones óptimas y señalan las áreas que podrían mejorarse. También hacen esto en no más de unos pocos barridos del campo, lo que significa que ahora puede monitorear sus cultivos a diario y obtener toda la información de su cultivo a medida que sucede.

Monitoreo de suelos
Los drones, como seguimos diciendo, son piezas ingeniosas de tecnología. Van mucho más allá de ser una cámara aérea. La agricultura de precisión se basa en asegurarse de que cada aspecto de su granja sea óptimo de manera constante. Los drones le brindan la capacidad de revisar su suelo, evaluar la condición, ver dónde tiene exceso de drenaje o no hay suficiente drenaje y ver dónde el suelo está perdiendo nutrientes. Proporcionan información confiable y actualizada que le brinda la oportunidad de ubicar las áreas afectadas y solucionar cualquier problema.

Esperamos que los drones se conviertan pronto en el «mejor amigo de los agricultores» y, con el nuevo año a la vuelta de la esquina, estamos entusiasmados con los nuevos desarrollos de drones en un futuro no muy lejano. Esperamos que sigan revolucionando el mundo de la agricultura de precisión y racionalizando el trabajo que hacen los agricultores inteligentes en todas partes. Realmente es un momento realmente emocionante para ser agricultor.

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Pulverizador agrícola que realiza una aplicación variable de fertilizante sobre cultivos recién plantados.
PULVERIZADOR AGRÍCOLA QUE REALIZA UNA APLICACIÓN VARIABLE DE FERTILIZANTE SOBRE CULTIVOS RECIÉN PLANTADOS.

La agricultura de precisión se ha convertido en un éxito y aún no hemos visto un impacto en los precios de los alimentos. La agricultura, aunque es conocida por sus ineficiencias y subsidios estatales, está siendo impactada por la revolución tecnológica y se está convirtiendo en una empresa de alta tecnología. Entonces, ¿cuál es exactamente la precisión en la agricultura? ¿Cómo afecta la producción de alimentos y los alimentos que comemos? ¿Podemos saborearlo?

La era industrial provocó una revolución en la eficiencia de la agricultura de grandes extensiones de tierra. Los tractores y la maquinaria automatizada ayudaron a los agricultores a plantar y cosechar cientos y miles de acres de tierras agrícolas cada temporada. Estos avances trajeron comida más barata a nuestras mesas. También hicieron que los agricultores dependieran de los subsidios gubernamentales, ya que la producción de alimentos excedió la demanda y bajaron los precios de los alimentos tanto que hicieron que la agricultura no fuera rentable. Esto también condujo a la desaparición de las granjas familiares, ya que la agricultura en pequeñas parcelas de tierra dejó de ser rentable incluso con la ayuda de subsidios gubernamentales.

Si bien la cantidad de alimentos en nuestras tiendas aumentó y los precios de los alimentos disminuyeron, la calidad de los productos se vio significativamente afectada. Los tomates ya no sabían a tomates y una generación de niños dejó de comer verduras. La razón fue simple. Si bien las máquinas permitieron que la producción agrícola se expandiera, la escala de producción no permitió a los agricultores tener en cuenta las variaciones en la calidad del suelo, la variabilidad de la humedad y los microclimas locales que son necesarios para obtener productos de alta calidad para crecer. Lo que antes era una realidad para las pequeñas granjas familiares, ahora se perdió. El agricultor y el agrónomo perdieron contacto con el suelo bajo sus pies y apenas iban a la par con las máquinas que revolucionaron su industria. Para sobrevivir, las granjas se vieron obligadas a centrarse en la cantidad más que en la calidad de los alimentos.

Con el advenimiento de la era de la información, se acuñó el término » agricultura de precisión «. Al observar más de cerca la industria agrícola y su historia, uno rápidamente se da cuenta de lo que realmente significa. Es el regreso a los valores agrícolas familiares. El uso preciso de los recursos y la comprensión del suelo bajo los pies de un agricultor. Es la comprensión del clima local y sus microclimas para lograr cultivos saludables y sabrosos con un uso mínimo de fertilizantes, pesticidas y herbicidas. La agricultura de precisión es el retorno a la agricultura de precisión de las pequeñas granjas familiares que existieron durante cientos de miles de años antes de que el primer tractor acelerara su motor.

micro estación meteorológica MeteoHelix IoT sobre un campo de cultivo.
MICRO ESTACIÓN METEOROLÓGICA METEOHELIX IOT SOBRE UN CAMPO DE CULTIVO.

Los drones y las estaciones meteorológicas automáticas son sinónimos del término «agricultura de precisión». Entonces, ¿cómo contribuyen realmente a la calidad de los alimentos que vemos en nuestras mesas? La aplicación de estaciones meteorológicas puede verse como el primer paso en la agricultura de precisión y se remonta a décadas. La comprensión del clima y la comparación de las variaciones estacionales en la cantidad de lluvia y los niveles de temperatura fueron los pequeños pasos que permitieron a los agricultores ajustar los niveles de riego y fertilizantes para lograr cultivos más saludables. El amanecer de Internet-of-Things (IoT) y nuevas tecnologías de sensores como el escudo de radiación solar helicoidal para sensores de temperatura logran nuevos niveles de precisión y repetibilidad de medición, lo que permite un análisis detallado y preciso de los datos meteorológicos y permite a los agricultores ajustar el riego y el fertilizante varias veces por temporada para lograr un rendimiento equilibrado y cultivos saludables.

Complementado con el uso de drones como portadores de sensores, los agricultores pueden obtener una vista de águila de la salud y la variabilidad de los cultivos sin pisar cada metro cuadrado de sus campos. Los drones llevan cámaras multiespectrales que, en lugar de tomar una imagen en color, toman varias imágenes de la misma escena, cada una en un color diferente, descubriendo variaciones de cultivos y suelos que no son visibles para el ojo humano. El monitoreo de la humedad y la temperatura del suelo junto con estas imágenes se procesan en mapas coloridos y se presentan al agrónomo y agricultor local cuyo lugar en la agricultura de precisión está firmemente arraigado. Solo ellos conocen la tierra lo suficientemente bien como para interpretar los resultados en el contexto de su granja y traer alimentos y productos sabrosos a nuestras mesas.

Topografía agrícola con drones con cámara multiespectral y mecanismo de nivelación.
TOPOGRAFÍA AGRÍCOLA CON DRONES CON CÁMARA MULTIESPECTRAL Y MECANISMO DE NIVELACIÓN.

La tecnología GPS y la automatización del tractor permiten la aplicación precisa de fertilizantes, agua y pesticidas para minimizar significativamente su uso. Los ahorros se logran no solo mediante el uso reducido de productos químicos agrícolas y agua, sino que también se obtienen mayores ganancias con un rendimiento más equilibrado y cultivos más saludables al final de la temporada. El monitoreo detallado del clima y el suelo reduce los riesgos de enfermedades de los cultivos y evita que los cultivos se sequen o riegan en exceso.

La agricultura de precisión es el regreso a la precisión de la granja familiar a mayor escala para traer cultivos saludables y sabrosos a nuestras mesas con un uso mínimo de pesticidas, agua y fertilizantes. Permite a los agricultores y agrónomos aplicar conocimientos detallados sobre la tierra y el clima para seguir el ritmo de la maquinaria agrícola siempre eficiente. Permite que las pequeñas granjas sean eficientes y que las grandes granjas se centren no solo en la cantidad sino también en la calidad de sus productos.

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Con la exageración de los medios y el marketing de hoy, es fácil confundirse acerca de los dos términos, agricultura de precisión y Big Data. Además de revisar brevemente el impacto de la agricultura de precisión, este artículo enfatiza que Big Data es mucho más que agricultura de precisión. Sin embargo, las operaciones de agricultura de precisión a menudo generarán elementos clave de los datos necesarios para las aplicaciones de Big Data. Esta es la segunda de una serie de seis partes sobre Big Data y agricultura.

Este artículo proporciona una idea de la evolución de la agricultura de precisión, identifica las tecnologías más populares empleadas y revisa la evidencia ciertamente escasa en cuanto a la eficacia de estas innovaciones en la finca. El artículo concluye discutiendo los vínculos clave con Big Data.

20 años (más o menos) de agricultura de precisión.

La agricultura de precisión tiene varias dimensiones; de hecho, el concepto en sí no está definido con precisión. Un informe de 1997 del Consejo Nacional de Investigación se refiere a la agricultura de precisión, «… como una estrategia de gestión que utiliza tecnologías de la información para traer datos de múltiples fuentes para influir en las decisiones asociadas con la producción de cultivos». Por alguna razón, el término agricultura de precisión se ha relacionado principalmente con la producción de cultivos. Sin embargo, las prácticas de precisión y las técnicas de Big Data son igualmente aplicables en la agricultura animal.

Los agricultores y los administradores de agronegocios desempeñaron un papel importante en el desarrollo de la agricultura de precisión. Por ejemplo, a mediados de la década de 1990, un grupo de profesionales de la agroindustria en el condado de Champaign, Illinois, se reunió para explorar las oportunidades asociadas con dos tecnologías emergentes: la agricultura en un sitio específico y esa cosa extraña llamada Internet. Este grupo, llamado CCNetAg, fue parte de una iniciativa copatrocinada por la Cámara de Comercio local y el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación de la Universidad de Illinois. CCNetAg, una empresa voluntaria, proporcionó un vehículo para que agricultores, gerentes de agronegocios e investigadores universitarios exploraran conjuntamente la adopción de estas herramientas. La Figura 1 muestra sus expectativas de una agricultura de precisión en el futuro.

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Aunque se creó hace algún tiempo, el gráfico sigue representando elementos clave de la agricultura de precisión:

• El papel de la georreferenciación está indicado por satélites que se conectan al campo de la granja.

• En el campo mismo, las operaciones agrícolas clave están siendo dirigidas y capturando información digital sobre:

Características del suelo,
Aplicación de nutrientes,
Plantando
Exploración de cultivos y
Cosecha.

• Las capas que subyacen al campo agrícola representan la noción de que el mapeo visual permitiría al agricultor, ya sus asesores, ver correlaciones significativas para informar decisiones futuras.

Desde 1997, las tecnologías han avanzado, aunque las categorías generales siguen siendo relevantes. Por ejemplo, las capacidades de dirección automática en maquinaria agrícola se han vuelto mucho más frecuentes. Y la medición activa y detallada del proceso de plantación (registrar dónde ocurren los «saltos») ahora es factible. Además, la capacidad de monitorear el estado de la maquinaria agrícola mientras opera ahora se combina con comunicaciones electrónicas para señalar cuando las operaciones de la máquina están fuera de los límites aceptables.

Si bien ha habido muchas publicaciones que describen la agricultura de precisión, los informes con evaluación independiente de la economía de la adopción son mucho menos numerosos. Un medio para evaluar si existen beneficios netos de una tecnología es monitorear su adopción en el mercado. Durante varios años, el Centro de Negocios Agrícolas y Alimentarios de la Universidad Purdue y la revista CropLife han encuestado a los proveedores de insumos agrícolas sobre la adopción de la agricultura de precisión. Centrado principalmente en las regiones del Medio Oeste y Sur, este trabajo es una evaluación particularmente útil de la aplicación de la tecnología. Del informe de 2015, las Figuras 2 y 3 proporcionan evidencia de adopción de prácticas clave de agricultura de precisión (Erickson y Widmar 2015).

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Los distribuidores de insumos agrícolas que proporcionaron información para este estudio están en una posición privilegiada para comprender e informar sobre la adopción de estas tecnologías. Sus empresas proporcionan insumos (fertilizantes, pesticidas y semillas) y servicios a los productores que evalúan y adoptan la agricultura de precisión.

El interés inicial en la agricultura de precisión se centró en la aplicación de insumos en sitios específicos y en el uso de monitores de rendimiento. Como se muestra en la Figura 2, el muestreo en cuadrícula, una práctica asociada con la aplicación de fertilizantes y cal en un sitio específico, se emplea actualmente en aproximadamente 2 de cada 5 acres de cultivo. Se espera una mayor cobertura a la mayoría de acres para 2018. Se observan tasas de adopción similares (43% y 59%) para los monitores de rendimiento asistidos por GPS. Durante la última década, el uso de sistemas de guía GPS ha aumentado rápidamente, hasta un uso actual que se estima supera el 50%. Se espera un fuerte crecimiento continuo hasta 2018. El uso de imágenes satelitales y UAV como herramientas para apoyar la producción de cultivos es más reciente. El uso actual afecta el 18% y el 2% de la superficie, respectivamente. Interesante, se espera que la superficie cubierta por UAV aumente ocho veces, al 16%, en solo tres años.

La Figura 3 describe un patrón de adopción relativamente consistente para las prácticas de VRT (tecnología de tasa variable). A principios de la década de 2000, la adopción se realizó a niveles digitales únicos. Desde entonces, se han producido aumentos constantes en la extensión de la superficie cubierta. Sin embargo, la práctica más utilizada, la aplicación de cal, solo ahora está logrando cubrir el 41% de la superficie total. Estos patrones también son interesantes debido a los regímenes de precios muy diferentes que existieron para el maíz y la soja durante estos 15 años. Cuando los precios de producción eran bajos antes de 2008, el factor de adopción probablemente fue la reducción de costos. Posiblemente, el aumento de los rendimientos fue un factor más significativo en los últimos años cuando los precios eran más altos.

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Vínculos con Big Data

La atención de los medios y el marketing a veces difumina las distinciones entre agricultura de precisión y Big Data. Algunas comunicaciones parecen sugerir que Big Data es solo una palabra de moda actualizada para las prácticas de agricultura de precisión.

Ese no es el caso. La figura 1 se puede utilizar para identificar diferencias clave:

• Si bien es una imagen útil, ese gráfico centra nuestra atención en el campo individual. La característica de volumen de Big Data requiere observaciones de muchos, muchos campos agrícolas para que sea efectiva. Discernir los efectos interrelacionados del tipo de suelo, varios nutrientes y la variedad de semillas requiere datos dispersos en el tiempo y el espacio.

• Si bien el agricultor tiene varios tipos de datos de precisión de cada campo, las fuentes adicionales de datos residen naturalmente y se originan más allá de la valla. Lograr la característica de variedad de Big Data requiere acceso a ese conjunto más amplio de información.

• La agricultura de precisión emplea comparaciones entre capas de mapas de campo como su método de análisis dominante. El efecto de un solo factor, como una línea de mosaico bloqueada o una cerca enterrada, a menudo se puede observar en un mapa. Sin embargo, la identificación de interacciones complejas entre varios factores de producción y varios años requiere herramientas mucho más sofisticadas. La analítica es una característica diferenciadora importante de Big Data.

• Como se señaló anteriormente, hemos tenido más de 20 años de experiencia en agricultura de precisión. Si pudiéramos contar toda la información digital recopilada de los monitores de rendimiento y las operaciones de entrada específicas del sitio, el total sin duda calificaría como BIG Data. Sin embargo, podríamos pensar en la legión de memorias USB, unidades de disco y computadoras de escritorio donde residen todos esos datos en la actualidad. Los análisis no pueden suceder a menos que / hasta que se pueda acceder y agregar esos datos. Este desafío organizacional se discutirá en el sexto artículo de esta serie.

Tanto la agricultura de precisión como el Big Data surgen del advenimiento y la aplicación de las tecnologías de la información y la comunicación. Sin embargo, no son sinónimos. Dicho esto, es difícil prever que los enfoques de Big Data tendrán un impacto significativo sin emplear los datos generados por las prácticas de agricultura de precisión con las que ahora nos hemos familiarizado.

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En este primer cuarto de este siglo que nos tocó inaugurar, nos encontramos redefiniendo paradigmas orientados a cómo la agricultura alimentará a la creciente población mundial, cómo podemos hacer el mejor uso de la tecnología para aprovechar mejor los recursos y cómo producir alimentos más saludables a un menor costo.

Llamémosle agricultura de precisión, Ag Tech, agricultura digital o simplemente tecnología – la reducción de costos de la tecnología digital, aunada a los cada vez más ajustados márgenes para los productores y la demanda de un suministro de alimentos más seguro y transparente por parte de los consumidores y minoristas, están ampliando cada vez más el uso de datos e información más precisa en la producción de alimentos. Se está construyendo un camino repleto de tecnología desde la siembra hasta el procesamiento, empaque, almacenamiento y transporte.

Áreas clave de tecnología
Con tantos proveedores y tecnologías, el desafío y oportunidad es distinguir quién y qué es realmente importante. Este proceso continuará por algún tiempo a medida que las nuevas tecnologías continúen emergiendo, sean refinadas y adaptadas para la agricultura de producción, y continúen haciéndose más accesibles para la mayoría de los productores. Al hacerlo, es útil categorizar el amplio mundo de la agricultura de precisión en cuatro áreas clave:

Recolección de datos -clima, muestreo de suelo, imágenes de campo de cámaras, sensores, drones, aviones y satélites, monitoreo de rendimiento, datos de la maquinaria y equipos.
Almacenamiento, síntesis y análisis de datos -sistemas complejos de manejo y administración de operaciones.
Aplicación de datos -especialmente el manejo de variables como las semillas, nutrientes de cultivos, protección de cultivos y agua.
Cosecha y poscosecha -robótica, mecanización de empacadoras, trazabilidad durante toda la cadena de producción y distribución a travésde sensores y otras tecnologías.
Y detrás de todas estas innovaciones tecnológicas y para hacer que todo se conecte y funcione con un mismo propósito se encuentra otra tecnología que lidera este camino de conectividad, –el Internet de las cosas (en inglés, Internet of things, abreviado IoT)​​.

El uso de la agricultura de precisión en los cultivos básicos sigue dependiendo de los precios
Los agricultores pueden ver los servicios de agricultura de precisión como una línea de lujo que se puede omitir por un año o dos cuando los precios de los productos básicos bajan y los márgenes son apretados. Esto, junto con la poca facilidad de uso y la persistente incompatibilidad de productos y plataformas, ha limitado la adopción de la agricultura de precisión como uso completo de datos desde la preproducción hasta la postproducción.

En Estados Unidos menos de un 15% de los productores han adoptado estas tecnologías y este porcentaje es mucho menor en Latinoamérica. Los proveedores esperan que este nivel de adopción aumente a medida que baje el precio de la tecnología y los agricultores vean un retorno en la inversión directo de los servicios de precisión.

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La horticultura de precisión es un mercado vibrante
Mientras que los precios de los cultivos básicos suben y bajan, y a menudo y con ellos se llevan el interés de los agricultores por la precisión, los productores de cultivos especializados que enfrentan problemas crónicos por cuestiones laborales, costos, escasez de agua y requisitos de seguridad alimentaria y sustentabilidad, se encuentran motivados por las primas potenciales de sus cultivos. Estos productores están saltando a un subconjunto de precisión más especializado -los sensores de suelo, el riego de precisión, la robótica en campo y la automatización poscosecha.

Los servicios se acercan más a las necesidades del productor
El peligro de las nuevas tecnologías de precisión es que muchas veces se le da más atención a la tecnología misma que a su implementación práctica. Sin embargo los proveedores de precisión están ajustando cada vez más los beneficios para que coincidan con los puntos débiles del productor. Entre estos alineamientos de necesidades están los datos del suelo para las decisiones de semillas y fertilización; datos meteorológicos para validar las reclamaciones de seguros; imágenes para responder a los datos de campo y tomar decisiones; aplicaciones para regular los suministros; datos de la maquinaria para mejorar el rendimiento en el campo (p. ej., detectar la compactación, garantizar la velocidad correcta del tractor); alertas de riego para optimizar el uso del agua; alertas de plagas para iniciar la respuesta oportuna; y almacenamiento utilizando sensores de humedad y clima.

La optimización del agua es primordial
Si algo bueno ha resultado de las largas sequias en varias partes del mundo es que la aplicación de agua debe enfocarse con tanto cuidado como la aplicación de productos para la protección y nutrición de cultivos. Esto no es una revelación en países áridos como Israel, que hace mucho tiempo adoptó tecnologías de riego de precisión que pueden adaptarse para su uso en todo el mundo. Los sistemas de riego -utilizando la conectividad IoT para combinar las lecturas de los sensores con el pronóstico del tiempo, y el análisis de expertos para que el agua pueda aplicarse de forma más precisa, serán más comunes a medida que el agua se vuelve cada vez más escasa y costosa.

De analizar el pasado a predecir el futuro
La agricultura de precisión comenzó hace ya más de 30 años como una forma de registrar y analizar datos históricos, como el comportamiento de un cultivo en cierta región utilizando una combinación de insumos determinada. Pero el valor real ahora radicará en el análisis predictivo. Por ejemplo, un productor de tomate en invernadero que busca el pico del día e incluso la hora para cosechar no se beneficia mucho de una alerta de cosecha al momento. Sin embargo, cuando se envía una alerta días antes, los productores pueden garantizar que sus equipos de cosecha estarán alineados durante un tiempo esperado para la cosecha, o en un futuro próximo podrán desplegar una flota de robots que podrán trabajar hasta en la oscuridad.

En la actualidad existen herramientas similares funcionando en cultivos básicos, como las tecnologías de gestión del nitrógeno que pueden usar la humedad actual del suelo y predicciones meteorológicas a más largo plazo para predecir no solo el tamaño de la cosecha, sino también estimar cuánto podría ganar económicamente un productor al hacer aplicaciones secundarias de fertilizantes y obtener un mayor rendimiento de su cosecha.

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Hoy continuamos con una serie de publicaciones de blog de cuatro partes que discuten las Cuatro R del Manejo de Nutrientes. Junto con el potasio y el fósforo, el nitrógeno es uno de los nutrientes de cultivo más importantes debido a su absorción relativamente alta por plantas como el maíz. Sin embargo, se enfrenta a un escrutinio cada vez mayor por parte de los reguladores preocupados por el impacto ambiental de la contaminación por nitrógeno en las vías fluviales. El ciclo del nitrógeno es complicado, con varias vías por las que el nitrógeno puede entrar y salir de los campos agrícolas. Al comprender las 4R de la gestión de nutrientes, los productores pueden mitigar eficazmente las pérdidas de nitrógeno, lo que ayuda tanto al medio ambiente como a sus resultados. Las 4R incluyen la tasa correcta, el momento correcto, la fuente correcta y la ubicación correcta. Echemos un vistazo a la tercera «R», o la fuente correcta.

Fuente correcta

La fuente se refiere a la forma específica de fertilizante que se aplica. Esto se puede dividir en categorías amplias, como fertilizantes comerciales o estiércol. Las fuentes comerciales de nitrógeno incluyen amoníaco anhidro, urea y UAN (28%), entre otras. Los abonos se pueden describir por su contenido de humedad (líquido frente a sólido) o por tipo de animal. Los estabilizadores de nitrógeno también entran en esta categoría de manejo de 4R. Para este artículo, discutiremos los pros y los contras de algunas de las fuentes de N comunes y cómo las decisiones tomadas con respecto a algunas de las otras 4R (tiempo, ubicación) afectan qué fuente es la mejor para usted.

Amoniaco anhidro
Una de las fuentes más populares de nitrógeno, el amoníaco se ha visto favorecido por su precio por libra de nitrógeno y su facilidad de aplicación. Por lo general, se inyecta en el suelo en el otoño o antes de plantar en la primavera. Una vez expuesto al agua en el suelo, el nitrógeno se convierte en ión amonio, que tiene una carga positiva. Dado que el suelo tiene una ligera carga negativa, el amonio puede adherirse a las superficies del suelo, reduciendo así el riesgo de lixiviación. Sin embargo, esto no significa que el amonio esté protegido contra pérdidas. Todavía se puede convertir en nitrato, que es susceptible de pérdida tanto por lixiviación como por desnitrificación (la conversión de nitrato en compuestos gaseosos). Debido a este riesgo, el amonio se sirve mejor como aplicación previa a la siembra de primavera. Si el otoño es la única opción, esperar hasta que el suelo esté a 50 ° F y usar un inhibidor de nitrificación son buenas prácticas.

Amoníaco anhidro aplicado a un campo. Foto de Lynn Betts, cortesía del Servicio de Conservación de Recursos Naturales del USDA.

Urea
La urea es un sólido soluble en agua y, una vez que se incorpora al suelo, el nitrógeno se descompone y está mayormente presente como amonio. Por lo tanto, al igual que el anhidro, la urea debe aplicarse en la primavera si es posible para reducir la pérdida. Si se esparce urea, debe incorporarse, ya sea mediante lluvia o labranza, dentro de los tres días posteriores a la aplicación. Después de este tiempo, se pueden perder cantidades significativas en la atmósfera, ya que se descompone y libera nitrógeno en forma gaseosa. Los inhibidores de ureasa son productos que pueden retrasar este proceso, permitiendo una semana adicional o más para incorporar urea.

UAN (28%)
UAN es un producto que suministra N al suelo tanto en forma de amonio como de nitrato. Debido al nitrato presente, nunca debe aplicarse en el otoño porque el riesgo de pérdida es demasiado alto. La aplicación de preplante es menos riesgosa, pero aún debe evitarse. La mejor aplicación para este producto es en una situación de aplicación dividida. Se puede driblar junto a la hilera al plantar, y comúnmente se dribla o se inyecta como guarnición de junio. El daño es posible si entra en contacto directo con la semilla o planta, por lo que debe evitarse.

Estiércol
El estiércol es una fuente de fertilizante complicada, con muchas consideraciones de manejo. No podremos cubrir todo dentro del alcance de un solo párrafo, por lo que esto servirá como un breve resumen. Como fuente de nitrógeno, el estiércol contiene N en dos formas: orgánica e inorgánica. Las plantas absorben nitrógeno en forma inorgánica, por lo que cualquier N orgánico debe ser degradado por microbios para ser absorbido por las plantas. Este proceso lleva tiempo, normalmente de dos a tres años después de la aplicación de la tierra. El N orgánico presente generalmente está disponible para las plantas inmediatamente después de la aplicación. La proporción de N orgánico a inorgánico depende en gran medida de la consistencia (líquido frente a sólido) y el tipo de animal. Para determinar correctamente la cantidad de nitrógeno que se suministra, la Universidad de MN proporciona tablas para determinar la disponibilidad de nitrógeno.

Como es el caso con las otras 4R, la elección de la fuente correcta se ve afectada por las elecciones realizadas con las otras «R», como la ubicación correcta, que será el tema de nuestro artículo final de esta serie.

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El sistema Precision Spray Control PSC consta de las pistolas automáticas PulsaJet®y un Controlador de Pulverización AutoJet®. Muchos Sistemas también incluyen un cabezal o rampa de pulverización. Con el sistema PSC, el controlador AutoJet abre y cierra las boquillas PulsaJet rápidamente para controlar el caudal. El ciclo es tan rápido, que en ocasiones el caudal parece ser constante. El caudal se ajusta automáticamente en función de los cambios en las condiciones de trabajo tales como la velocidad de la línea. Los ajustes en el caudal se hacen de manera inmediata para garantizar la dosis de aplicación adecuada.

BENEFICIOS
Reduce el desecho del producto causado por el exceso o falta de aplicación de recubrimiento
Reduce el uso de recubrimientos costos al aplicar solo la cantidad requerida directamente sobre el objetivo
Incrementa la producción – la alta velocidad en los ciclos (hasta 15,000 ciclos por minuto) mantiene el ritmo de altas velocidades de la línea
Reduce la necesidad de cambiar de boquilla entre lotes – una sola boquilla produce un amplio rango de flujos
Las boquillas hidráulicas PulsaJet, accionadas eléctricamente, pueden lograr flujos muy bajos – comparables a los flujos de boquillas de atomización con aire. A menudo se puede eliminar el uso del costoso aire comprimido junto con la deriva y la sobre aplicación producida por boquillas de atomización con aire

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La adopción y el uso de sensores de cultivo en la producción agrícola ahorran miles de dólares cada año”, comentó Olga Walsh, investigadora de la Universidad de Idaho, Estados Unidos.

“Los sensores de cultivos también ayudan a mejorar significativamente la eficiencia de los insumos agrícolas, como los fertilizantes y el agua.

“Finalmente, los drones pueden minimizar los impactos negativos de las actividades agrícolas en la calidad ambiental”, consignó el sitio de American Society of Agronomy.

Las posibilidades en fruticultura
En Idaho, la industria de la fruta cultiva uvas, arándanos, manzanas e incluso frutas como las peras asiáticas. Las manzanas son la cosecha de frutas más grande en ese estado, con más de 60 millones de libras de manzanas producidas por año.

El equipo de investigación de la profesional se centró en aplicar la tecnología UAV a los árboles frutales.

“Sabemos que los drones pueden usarse en huertos”, explicó Walsh. “Pero no hay recomendaciones para los productores con respecto a qué datos se deben recopilar y qué tipo de datos son más útiles, dependiendo del objetivo del productor”.

drones fruticultura
Portal del sitio de American Society of Agronomy dando cuenta de las investigaciones de Olga Walsh, investigadora de la Universidad de Idaho, Estados Unidos.
Múltiples beneficios
Las formas más probables en que los drones sean usados para los huertos y viveros son: hacer un inventario de la altura de los árboles y el volumen del dosel; monitorear la salud y la calidad de los árboles y el manejo de agua, nutrientes, plagas y enfermedades en temporada.

También será posible la estimación de la producción y rendimiento de frutas/nueces y la creación de herramientas de comercialización (videos para la promoción del huerto o la venta de árboles y frutas).

Al igual que con otros usos de los drones en la agricultura, el trabajo de Walsh ayuda a recopilar información detallada sobre los cultivos, más rápido que las personas al “explorar” físicamente los campos.

“Los UAV son capaces de adquirir imágenes de alta resolución que son ideales para detectar diversos problemas de recorte”, dice Walsh.

“Los sistemas UAV permiten escanear los cultivos desde arriba. Obtienen imágenes de alta calidad y datos espectrales de alta resolución.

“Esto está correlacionado con el crecimiento de las plantas, la salud, el agua y el estado de los nutrientes, y puede usarse para estimar la producción de biomasa”.

Todos son indicadores de rendimiento potencial
No se trata solo de la velocidad de explorar un campo. “Los sensores pueden funcionar dentro de regiones del espectro electromagnético donde los ojos humanos no pueden”, comentó Walsh.

“Los sensores son mucho más confiables y objetivos que la evaluación visual. Proporcionan información cuantitativa (datos numéricos que se pueden medir y comparar) versus información cualitativa (datos descriptivos que se pueden observar)”.

El objetivo general de este trabajo es fortalecer la sostenibilidad y la competitividad de los productores de árboles frutales de Idaho, según comentó Walsh.

“Nuestros hallazgos aumentaron la conciencia, el conocimiento y la adopción de sensores de cultivo y vehículos aéreos no tripulados”. (Fuente: Portal Frutícola)

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Investigadores de Israel y Texas han desarrollado un sistema que abre y cierra automáticamente la emisión del agua de riego según la temperatura de las hojas del cultivo, controlando la eficacia del uso del agua y la uniformidad, para conseguir los rendimientos máximos en las cosechas con cada gota.

Para determinar cuándo regar, hay que tener en cuenta variables tales como la calidad del suelo, el tipo de cosecha y la temperatura.

Esta nueva tecnología se conoce como «umbral de tiempo y temperatura» (TTT son sus siglas en inglés). Se basa en que las plantas crecen mejor en una gama reducida de temperaturas, y esta gama podrá variar dependiendo de la especie de cultivo. Para el algodón, el método del umbral de tiempo y temperatura ordena el riego cuando la temperatura de la hoja supera los 28ºC durante más de 4 horas y media. Se tiene en cuenta la temperatura de la hoja y el índice de tensión de agua en las cosechas para predecir la presión de agua en las hojas, una medida de deficiencia de agua o de tensión en la planta, además de un sistema manual basado en la humedad del suelo.

Cada cosecha tiene su propia temperatura óptima para llegar a producir los rendimientos más altos (para el algodón es de 23ºC – 32ºC). Si la temperatura de la planta sube por encima del punto óptimo, se activa de forma automática el riego de precisión.

El suelo, la topografía y las necesidades de agua varían dentro de cada parcela. Con el riego de precisión se trata de equilibrar la aplicación de agua según esas variaciones de suelo y de cosechas. La aplicación más precisa de agua, de nutrientes y pesticidas lleva a rendimientos más altos y a notables beneficios ambientales.

La disponibilidad de agua es clave para la agricultura. Los sistemas automatizados de riego son una pieza fundamental para reducir el uso de agua, haciendo un uso sostenible y aumentando la rentabilidad de la explotación, gracias a que se reducen los costes que supone el bombeo del agua.

Mediante sensores infrarrojos montados a intervalos regulares en los tramos del sistema de riego de pivote central, se puede medir la temperatura de las cosechas. Utilizando otros sensores infrarrojos estacionarios dispuestos en el campo, se verifican estas mediciones. Los datos son transferidos a un ordenador que transmite las instrucciones al pivote central, pudiendo variar las aplicaciones de agua en un mismo campo, donde hay diferentes tipos de suelos, o donde se están cultivando dos o tres cosechas diferentes.

Este estudio concluye que estos sistemas de riego de precisión por temperatura de las hojas, funciona muy bien para maíz y semilla de soja. Se obtienen rendimientos más altos para la soja y un uso más eficaz del agua para el maíz.

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Los drones aéreos permiten observar, analizar y actuar específicamente en diferentes zonas de cultivo mediante la toma de imágenes aéreas. El trabajo con drones para registrar imágenes de campos, fincas y entornos rurales supone una reducción de tiempo y costes. La tecnología de nuestros amigos voladores y sus cámaras permiten obtener una visión más clara del terreno. Los drones aéreos llegan a lugares de difícil acceso, permiten un mejor análisis del cultivo y aseguran una mayor calidad.

El uso de drones durante la vendimia permite realizar una cosecha selectiva de las uvas. Las imágenes captadas por drones nos ayudan a dibujar un mapa de los campos de cultivo. La observación de estos mapas facilita conocer la calidad de las uvas de cada parcela y realizar una vendimia selectiva. Así, los agricultores pueden tomar mejores decisiones sobre su cosecha, como modificar su cuidado o planificar periodos de recolección.

De hecho, la presencia de drones en la agricultura no es exclusiva de la fase recolectora. Los drones están presentes desde el principio del proceso y hasta el final. Sirven para determinar el uso del agua y de los fertilizantes, realizar tratamientos localizados y detectar plagas. Facilitan la supervisión de las áreas fumigadas, la generación de inventarios y el control de calidad de los cultivos. Son, en definitiva, un buen complemento para el trabajo manual en los campos.

El futuro de la agricultura: Precisión
Con la ayuda de la evolución reciente de la tecnología de los aviones no tripulados y de las reglamentaciones de la AESA, un área que se está revolucionando rápidamente con la tecnología de los aviones no tripulados es la agricultura. Como resultado, los aviones no tripulados se han incorporado ahora a la agricultura, y estos desarrollos no podrían ser más oportunos. Se prevé que la población mundial superará los 9.000 millones de personas en 2050, por lo que se espera que el consumo agrícola aumente en un 70%, una cifra complicada por los impredecibles patrones climáticos y los desastres naturales.

Los drones pueden ser una gran parte de la solución crítica a este aumento exponencial de la demanda, junto con una colaboración más estrecha entre los gobiernos, los líderes tecnológicos y la industria. Los drones pueden ayudar a los agricultores en una serie de tareas que van desde el análisis y la planificación, hasta la plantación de cultivos y el posterior monitoreo de los campos para determinar la salud y el crecimiento. A medida que las granjas se hacen más grandes y más eficientes para satisfacer esta creciente demanda, los aviones teledirigidos resultarán invaluables para manejar con precisión las operaciones vitales de una granja.

Aplicaciones Particulares
Con avances como la automatización y el guiado por GPS que ya han cambiado la industria agrícola, los aviones teledirigidos están listos para modernizarla una vez más. Aquí hay algunas maneras en las que los drones pueden cumplir una serie de funciones para ayudar a los agricultores a lo largo del ciclo de cultivo.

Análisis de suelos y campos
Los drones son capaces de producir mapas precisos para el análisis del suelo al principio del ciclo de cultivo, lo que ayuda a dirigir los patrones de plantación de semillas. Después de la siembra, estos datos ayudan a determinar el riego y el manejo del nivel de nitrógeno.

Monitoreo de cultivos
En la actualidad, el mayor obstáculo de la industria agrícola es la baja eficiencia en el monitoreo de cultivos como resultado de la escala masiva de la agricultura industrial, exacerbada por condiciones climáticas cada vez más inestables que intensifican el riesgo y los costos de mantenimiento.

Los drones permiten el monitoreo en tiempo real a un nivel mucho más preciso y rentable que las imágenes satelitales utilizadas anteriormente. El kit de accesorios Microdrones +m está específicamente diseñado para este propósito, ofreciendo a los usuarios un paquete de imágenes aéreas diseñado para monitorear los nutrientes, los niveles de humedad y el vigor general de la poliomielitis con el fin de ayudar a mantener los cultivos saludables y estimar los rendimientos.

Riego
Los drones equipados con sensores hiperespectrales, multiespectrales o térmicos son capaces de identificar áreas que requieren cambios en el riego. Una vez que los cultivos han comenzado a crecer, estos sensores son capaces de calcular su índice de vegetación e indicador de salud, midiendo la señal de calor del cultivo. El kit +m de Microdrones utiliza el aclamado sensor Micasense Rededge para capturar imágenes en cinco bandas espectrales, permitiendo a los agricultores un método más rápido y preciso para evaluar sus cultivos y condiciones de riego.

Evaluación de la salud
Escaneando cultivos con luz visible e infrarroja (IR), los drones pueden identificar qué plantas pueden estar infectadas por bacterias u hongos, ayudando a prevenir que la enfermedad se propague a otros cultivos. Con las imágenes multiespectrales, se pueden detectar enfermedades y/o malestares antes de que sea posible detectarlos con un ojo humano.

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Precision Agriculture Technologies llegó para quedarse a medida que más cosechadoras, aplicadores y tractores están equipados con receptores GPS, sistemas de dirección y sistemas de registro de datos. Estas tecnologías ofrecen a los productores e investigadores un conjunto completamente nuevo de herramientas para realizar su trabajo. En este proyecto de investigación, hemos estado utilizando la tecnología para mejorar la gestión del estiércol y demostrar cómo utilizar la tecnología para implementar la investigación en la granja.

Hay una curva de aprendizaje pronunciada para esta tecnología, pero parece que podemos usar la tecnología para administrar de manera efectiva los nutrientes del estiércol con mayor precisión en las granjas porcinas y lecheras. Esto minimizará la aplicación excesiva o insuficiente de nutrientes y permitirá a los productores medir y registrar con precisión la aplicación de nutrientes. Después de registrar esta información, podemos desarrollar prescripciones de aplicación más precisas para mejorar la eficiencia del estiércol y otros nutrientes que se están aplicando. Esto también proporcionará un registro permanente de la aplicación de nutrientes que puede ser útil en situaciones en las que se cuestiona la responsabilidad por las acciones del productor. Los productores que han asistido a nuestros programas educativos se han mostrado muy interesados ​​en esta tecnología y están interesados ​​en implementarla en sus fincas.

También estamos estudiando si la colocación de estiércol en relación con la hilera de cultivo tiene un efecto significativo sobre el rendimiento y / o la utilización del estiércol. Los resultados del primer año no muestran una clara ventaja al inyectar estiércol de lechería o porcino debajo de la hilera en comparación con la inyección entre las hileras. Sin embargo, esparcir estiércol de cerdo en lugar de inyectarlo redujo significativamente los rendimientos, por lo que es importante inyectar estiércol de cerdo y / o trabajarlo en el suelo. Es probable que esto se deba a la pérdida de nitrógeno volátil en el estiércol porcino y, por lo tanto, a la escasez de nitrógeno para el cultivo. En nuestro segundo año de datos, vimos algún beneficio al colocar estiércol debajo de las hileras de maíz en lugar de colocar el estiércol entre las hileras. Esto puede deberse a que fue más fácil para las plantas de maíz acceder a los nutrientes cuando se colocaron más cerca de la hilera, durante los períodos de clima seco.

El equipo de agricultura de precisión definitivamente hace que la investigación en la granja sea más fácil de realizar y registrar las operaciones de campo. El trazado de parcelas y la reproducción de parcelas es mucho más fácil de lograr con la ayuda de sistemas de dirección. La recopilación y medición de datos también se mejora con la capacidad de medir y registrar información con monitores en tractores y cosechadoras. La adopción de estas tecnologías en granjas porcinas y lecheras permitirá a los productores refinar su manejo a través de una mejor medición y registro de la información. Esta gestión mejorada también debería dar como resultado y mejorar la rentabilidad de la granja.

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