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Se ha demostrado que reduce los costos de insumos y mejora los rendimientos en el caso de arroz, trigo, caña de azúcar, frutas y hortalizas.
¿Es solo una idea ambiciosa o puramente utópica? Con el sector agrícola indio creciendo a menos del cuatro por ciento anual, se necesitarían, al ritmo actual, 25 años para que los ingresos de los agricultores se dupliquen. Pero el objetivo del gobierno de Modi de lograrlo para 2022, en menos de cinco años, ciertamente parece ambicioso.

Por supuesto, ha respaldado su afirmación con algunas medidas de política bienvenidas, como el aumento de los desembolsos para la agricultura, la creación de vínculos de mercado (eNAM), garantizar la disponibilidad de semillas de calidad, implementar tarjetas de salud del suelo y aumentar el precio mínimo de apoyo (MSP) para seleccionar cultivos. Pero el objetivo seguirá siendo utópico si el gobierno no toma el toro por los cuernos y cambia la forma en que los indígenas cultivan.
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Los agricultores indios practican su profesión de la manera más ad hoc posible utilizando el instinto, la intuición o siguiendo ciegamente las prácticas heredadas. Si algo falta en su proceso, son los datos y la toma de decisiones basada en datos. En otras palabras, precisión.

Reformar las prácticas agrícolas
Esto impregna todas sus operaciones. La tierra se prepara sin una medida precisa de la profundidad a la que se necesita labrar para un cultivo en particular. El fertilizante se aplica de manera uniforme ignorando la posible variabilidad del suelo en el campo. El contenido de NPK (nitrógeno, fósforo y potasio) en el suelo tiende a variar a lo largo del campo. Una pulverización uniforme dejará un nutriente muy en exceso o muy escaso en varias secciones del campo. La tarjeta de salud del suelo del gobierno es un paso en la dirección correcta, pero su implementación es irregular.

Los agricultores siembran semillas esparciéndolas por el campo. No siguen ninguna norma en particular con respecto a la distancia espacial o la profundidad adecuada para sembrar la semilla. Esto evita que las plantas obtengan los nutrientes óptimos del suelo, lo que perjudica el rendimiento. Cuando se trata de riego, los agricultores simplemente riegan el campo por inundación. Solo 8,4 millones de hectáreas de 100 millones de hectáreas de tierra cultivable en el país se riegan por goteo. Incluso aquí los agricultores riegan sus campos sin monitorear las condiciones climáticas o después de estudiar la humedad del suelo.

Cuando se trata del cuidado de los cultivos, los agricultores deciden rociar fertilizantes, pesticidas o herbicidas después de una caminata superficial por el campo. No se basa en un escrutinio minucioso del cultivo ni se dirige solo a aquellas plantas o áreas afectadas. Además, muy pocos agricultores utilizan el sistema de riego por goteo para fertilizar las plantas. Su llamado sobre cuándo cosechar la cosecha tampoco es científico. No es la madurez del cultivo, sino la práctica histórica y la mentalidad de rebaño lo que impulsa la decisión.

Todo esto ha significado que los agricultores gasten más de lo que deberían en lo que respecta al costo de los insumos y terminan con un rendimiento inferior al potencial. Esto, junto con la dependencia de los monzones impredecibles, ha hecho de la agricultura, como suele decir el padre de la Revolución Verde de la India, MS Swaminathan, el negocio más riesgoso de la India.

Pero no tiene por qué serlo. La agricultura de precisión es aquella en la que todas las decisiones críticas que toman los agricultores en el campo se basan en datos y tecnología que los interpreta para que puedan emitir un juicio de valor. Algunos agricultores emprendedores incluso han llegado al extremo de implementar la tecnología Blockchain para interpretar los volúmenes de datos que han generado a partir de sus campos, dando inicio a lo que se conoce como ‘agricultura digital’.

Al adoptar la agricultura de precisión, los agricultores aportan una medida de precisión en todo lo que hacen. Y no es ciencia espacial. Los tractores equipados con sensores están disponibles para ayudarlos a labrar la tierra a la profundidad exacta que necesita el cultivo. Pueden dividir sus campos en varios cuadrantes y analizarlos para NPK y otros nutrientes. Hoy en día, incluso las imágenes de satélite se pueden utilizar para identificar el nivel de nutrientes en el suelo. Se pueden tomar acciones correctivas según las necesidades. Hay equipos disponibles para sembrar cultivos a la distancia espacial prescrita y a la profundidad adecuada.

Además, el cultivo se puede regar midiendo la humedad del suelo usando sensores y usando riego por goteo para entregar la cantidad correcta de agua. Los sensores son útiles para detectar con precisión los ataques de plagas. Las imágenes de satélite también se pueden utilizar para determinar la densidad de crecimiento e identificar secciones del campo donde el crecimiento es deficiente. Los fertilizantes / pesticidas solo se pueden aplicar en aquellas áreas que utilizan la infraestructura de goteo. Y la cosecha se puede realizar después de comprobar la madurez del cultivo.

Los beneficios de la agricultura de precisión son importantes. Reduce los costos de insumos entre un 18 y un 20% y mejora el rendimiento entre un 30% (arroz y trigo) y un 100% (caña de azúcar, frutas y verduras). Si se ignoran estos beneficios, la única forma de duplicar los ingresos de los agricultores es elevando los precios de los cultivos a niveles insostenibles.

El factor de costo
Sí, la agricultura de precisión tiene un costo: ₹2 lakh por hectárea. Además, adaptar la tecnología para las pequeñas granjas típicas de la India y los agricultores analfabetos también es un desafío. Pero ya hay modelos disponibles para hacer frente a estos problemas. Los agricultores con pequeñas propiedades de tierras ya están contratando tractores y otros equipos agrícolas, en lugar de comprarlos, en centros de contratación personalizados en varios estados o de otras iniciativas privadas como la aplicación Trringo del grupo Mahindra o la plataforma J-Farm Services de TAFE, por nombrar algunos. Esta red también se puede utilizar para ofrecer servicios relacionados con la agricultura de precisión pagando por uso. El gobierno, por su parte, debería reorientar los subsidios de los productos a la agricultura de base tecnológica. También debe mejorar el desarrollo de capacidades, especialmente entre los extensionistas, para enseñar agricultura de precisión a los agricultores. Los mercados deben desarrollarse para absorber la producción adicional que vendrá con especial énfasis en la adición de valor a través del procesamiento del producto. De lo contrario, los beneficios de la agricultura de precisión se perderán debido a los bajos precios.

Finalmente, la agricultura de precisión hace que la agricultura sea menos riesgosa y más atractiva, lo que atraerá a los jóvenes a la profesión. También es una buena forma de garantizar la seguridad alimentaria de la India.

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Las aplicaciones de inteligencia artificial (IA) en la agricultura continúan creciendo, impulsadas por las crecientes demandas de la agricultura de precisión.

Este crecimiento se debe a la creciente demanda de productos agrícolas, el seguimiento del ganado en tiempo real y la necesidad de mejorar la toma de decisiones para optimizar la gestión de la explotación.

Otros factores que contribuyen al creciente interés en las soluciones de agricultura de precisión son la creciente demanda de alimentos y la asistencia del gobierno a los agricultores.

India, por ejemplo, está experimentando un crecimiento significativo en las aplicaciones de IA en la agricultura debido al esfuerzo de su gobierno por promover el uso de herramientas de análisis agrícola entre los agricultores.

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La agricultura de precisión utiliza tecnologías de inteligencia artificial para aumentar el rendimiento y la producción de cultivos y ganado, monitorear las condiciones de crecimiento de los cultivos, monitorear la salud de los animales individuales y mejorar una amplia gama de prácticas agrícolas a lo largo de la cadena de suministro.

Estas tecnologías de IA operan combinando grandes volúmenes de datos con algoritmos inteligentes e iterativos. Estas tecnologías pueden reconocer patrones, predecir resultados futuros y recomendar o tomar decisiones utilizando datos históricos. Pueden procesar datos en varias formas, como texto, imágenes, videos y sonidos. Pero su rendimiento depende de la disponibilidad de datos grandes y de alta calidad.

Las granjas recopilan un gran volumen de datos en estos días y se espera que estos datos crezcan exponencialmente en un futuro próximo. Este crecimiento se debe principalmente al uso cada vez mayor de dispositivos de detección y monitoreo, sistemas de control, sistemas de posicionamiento global y por satélite, y otras tecnologías inteligentes como los teléfonos inteligentes. La conectividad de banda ancha mejorada en las zonas rurales también contribuye al crecimiento de los datos agrícolas.

¿Cómo pueden la IA, los datos y los sensores mejorar la producción agrícola?

Las tecnologías de IA integradas en las soluciones de agricultura de precisión ayudan a los agricultores a mejorar la precisión y la productividad de una variedad de prácticas agrícolas.

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Los agricultores pueden crear y utilizar modelos para pronosticar patrones climáticos y cambios estacionales en el medio ambiente para impulsar el crecimiento de cultivos de alto rendimiento. Los sensores basados ​​en IA se pueden utilizar para identificar malezas y enfermedades y aplicar productos químicos solo en las áreas que se necesitan para controlarlas. Además, las imágenes y los videos recopilados por satélites y drones no tripulados se analizan para comprender las condiciones del suelo a lo largo del tiempo y mejorar las decisiones sobre las perspectivas sobre el rendimiento y la producción de los cultivos.

Además de estos casos de uso, estas tecnologías ayudan con la detección temprana de brotes de enfermedades en animales e incluso recomiendan estrategias de prevención. Los sensores de movimiento combinados con algoritmos de IA son capaces de monitorear el comportamiento de los animales en el mundo real, como comer, masticar, caminar, detectar el comportamiento anormal de los animales individuales y luego proporcionar información a los agricultores.

Estas tecnologías pueden predecir la gravedad de la enfermedad en un animal de antemano y recomendar tratamientos para mejorar su bienestar.

Las plataformas de agricultura de precisión basadas en inteligencia artificial también pueden abordar desafíos laborales y de habilidades. Los robots y la automatización pueden reducir la necesidad de trabajadores estacionales y aumentar la mano de obra humana al cosechar, plantar cultivos y eliminar las malas hierbas.

Otra aplicación de estas tecnologías incluye el uso de chatbots que recientemente han ganado popularidad entre los agricultores. Los chatbots agrícolas son capaces de procesar una gran cantidad de datos recopilados de diferentes fuentes y mediante la comunicación con los agricultores para agregar y analizar la información de manera inteligente en tiempo real y ayudar a los agricultores en la toma de decisiones.

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A pesar de la creciente necesidad y las posibles ventajas, la adopción de tecnologías de IA en la agricultura ha sido lenta.

Todavía queda un largo camino por recorrer hasta que podamos ver la automatización a gran escala de las prácticas agrícolas. Esto se debe a una serie de factores que incluyen la complejidad inherente de los sistemas de producción agrícola, el costo de lanzamiento y mantenimiento de tecnologías, la disponibilidad limitada de tecnología adecuada y la falta de mejores prácticas legales y agrícolas para guiar el establecimiento de nuevas tecnologías.

Para superar estos obstáculos, el acceso a la infraestructura para recopilar y procesar grandes cantidades de datos heterogéneos es esencial. Integrados en la infraestructura, se requieren sistemas de administración de datos efectivos para garantizar la calidad de los datos y formatos de datos estandarizados que estén listos para su procesamiento.

Además, se deben abordar varios aspectos de la gobernanza de los datos y del sistema de IA. Las cuestiones legales como la propiedad de los datos requieren una atención cuidadosa para ganar la confianza de los agricultores y otros actores de la cadena de suministro.

Se necesitan modelos y conceptos comerciales novedosos para la creación conjunta de valor y para alentar a los agricultores a compartir datos. Se necesitan nuevas soluciones y políticas tecnológicas para proteger las granjas y los datos confidenciales durante todo el ciclo de vida del desarrollo del sistema de IA. Se necesitan algoritmos, sistemas, datos y protocolos estandarizados para una automatización integral y de extremo a extremo. Un alto nivel de estandarización permite la reutilización de recursos en su máxima capacidad y mejora la usabilidad.

La adopción limitada de tecnología basada en IA en las granjas también está relacionada con la falta de disponibilidad de soluciones simples que sean fáciles de usar y se adapten a las prácticas diarias de los agricultores sin un gran esfuerzo.

Por lo tanto, es esencial probar las soluciones prototipo en una prueba en la granja a gran escala para evaluar sus limitaciones y mejorar su usabilidad y rendimiento. Por último, es fundamental co-crear soluciones de tecnología agrícola con los agricultores. Esto puede motivar a un gran número de agricultores a participar en la implementación y prueba de estas tecnologías y, a su vez, mejorar la confianza y la adopción de soluciones basadas en IA posteriormente.

No hay duda de que las tecnologías de inteligencia artificial permitirán que las granjas trabajen de manera más eficiente. Las granjas del futuro operarán con menos trabajadores y serán más sostenibles y responsables. Solo necesitamos asegurarnos de que los agricultores, científicos, tecnólogos y gobiernos cooperen e inviertan estratégicamente hacia este importante objetivo.

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La mayoría de los agricultores obtienen buenos resultados como productores, pero no confían tanto en sus habilidades de gestión. Es por eso que pedimos a los lectores que compartan sus mejores consejos de gestión: las cosas que hacen que realmente marcan la diferencia en sus resultados. Esto es lo que dijeron:

Cambiar a contabilidad gerencial

La contabilidad gerencial integra información financiera y de producción con el fin de evaluar costos, gastos e ingresos en función de las unidades de producción adecuadas. Esta es la mejor manera de conocer realmente sus costos y dónde debe dedicar más tiempo a su negocio, dice Ron Swanson, agricultor de Iowa y reciente presidente del Farm Financial Standards Council.

“La mayoría de los beneficios de la contabilidad gerencial se acumularán en las operaciones más grandes, más complejas y multifacéticas”, dice. «Es un concepto de informes internos en el que el equipo de gestión utiliza la información para tomar decisiones operativas y estratégicas para la finca, así como para evaluar el desempeño de los empleados y los segmentos del negocio de los que son responsables».

La contabilidad se basa en centros de costos y ganancias, en lugar del enfoque empresarial tradicional basado en efectivo que la agricultura ha utilizado históricamente. Esto permite comprender mejor qué impulsa el costo de producción y poder vincular el análisis financiero con estrategias para mejorar el desempeño financiero.

“Aunque los precios del mercado se encuentran actualmente en niveles históricos, los gastos también están aumentando rápidamente”, dice Swanson. «Esto le brinda la capacidad de determinar los niveles de ganancias después de que se asignan todos los costos y evaluar las diferentes opciones rápidamente en este entorno incierto».

Haga que las reuniones de empleados den sus frutos

Las reuniones entre los empleados de muchas empresas pueden ser una pérdida de tiempo. Lo mismo puede ocurrir en la finca, ya que las operaciones más grandes contratan más trabajadores y gerentes. Al mismo tiempo, tener reuniones es una herramienta fundamental.

Jorgensen Land & Cattle, de Ideal, SD, mantiene las reuniones al día mediante el uso de agendas escritas para guiar la discusión. Greg, Cody y Bryan Jorgensen comienzan su semana con una reunión a las 6:30 am el lunes por la mañana, siguiendo una agenda que se mantiene en una hoja de cálculo. Alrededor de las 7, su director financiero revisa las cuentas por pagar y por cobrar y otros números. Luego, a las 8, el resto de los empleados de la finca se unen a la sesión.

La agenda siempre incluye repasar las minutas de la reunión de la semana anterior, dice Bryan, para verificar el estado de la lista de «cosas por hacer», que luego se actualiza. Por lo general, se habla de un tema de seguridad, junto con los horarios de las tareas del fin de semana.

Las reuniones semanales se complementan con el almuerzo que se sirve diariamente a todos los empleados y visitantes, como los compradores de los toros de la granja. “La reunión del lunes por la mañana pone en marcha todo el conjunto de actividades de la semana y les da a los empleados la oportunidad de establecer prioridades”, dice Bryan. «El almuerzo nos da a todos otra oportunidad de establecer contactos a diario».

Piensa como un CEO

La agricultura de producción es un negocio. Período. Y todas las empresas necesitan un director ejecutivo en el que pensar y tomar las decisiones más importantes correctamente. Lo más probable es que ese CEO sea usted. Así que empieza a pensar como uno.

“Siempre he sentido que es importante dirigir su negocio en la dirección correcta para mantenerse competitivo”, dice Kevin Green, DeWitt, Iowa. «A través de una buena gestión financiera y un marketing superior al promedio, se puede lograr el crecimiento».

Kip Tom, Leesburg, Ind., started thinking strategically back in 1985 when he was growing 1,500 acres of corn and soybeans. Profits were disappointing. He even considered getting out of farming altogether. Instead, the Toms decided to treat their farm like any other manufacturer to extract more dollars for their management time. Using specialty crops as his new ‘product line,’ Tom began to “seek out the best of the best procedures that we feel we can adjust to our business, from companies inside production agriculture and outside the industry,” he says. Today Tom is Pioneer’s largest seed grower with operations in Indiana and Argentina. His family business includes a trucking operation, identity preserved crops and other fresh vegetables like cucumbers and tomatoes.

En lugar de quedarse estancados en la rutina de las operaciones diarias, los agricultores como Tom y Green intentan ser directores ejecutivos, pensando estratégicamente en el futuro para asegurarse de que están posicionados para obtener ganancias.

Contrata a las personas adecuadas

Las buenas personas marcan la diferencia entre lo bueno y lo grandioso en cualquier negocio. La agricultura no es diferente.

“Siempre he seguido el principio de contratar a una“ buena ”persona para el trabajo: honesta, confiable, comprometida y dispuesta a trabajar”, ​​dice Harley Sietsema, quien cría pavos y granos en Allendale, MI. “Eso también significa alguien que tiene referencias excepcionalmente sólidas o tiene antecedentes familiares con los que estoy familiarizado personalmente. Si puedo encontrar a esos candidatos, les encontraré trabajo «.

Subcontratar roles clave a especialistas

A medida que las empresas siguen creciendo, los operadores deben identificar la necesidad de habilidades, información y análisis especializados. Debe darse cuenta de cuándo no es la persona adecuada para el trabajo y subcontratar ese trabajo a un especialista.

“Siempre hemos confiado en personas con habilidades especializadas como contadores para impuestos o veterinarios para ganado, pero a medida que nuestras operaciones crecen cada vez más, tendremos que hacerlo cada vez más”, dice Kevin Dhuyvetter, economista de administración de granjas de extensión de Kansas State.

Sin embargo, en algún momento, cuando estas operaciones alcanzan un cierto tamaño, algunas de estas funciones subcontratadas se recuperan «internamente». “Entonces, en lugar de contratar a un contador para hacer impuestos, algunas de estas grandes operaciones simplemente contratarán al contador como empleado, y tal vez parte del año realmente estarán haciendo trabajo de campo, quién sabe”, dice Dhuyvetter. «Los agricultores exitosos reconocerán cuándo microgestionar y cuándo no»

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El conocimiento más profundo que Paul Mask obtuvo sobre el valor de la agricultura de precisión ocurrió hace más de una generación, años antes de que el término se volviera común en la agricultura.

Un productor de lácteos de Alabama central ferozmente decidido y, como lo demostraron más tarde los acontecimientos, con visión de futuro, había elaborado una estrategia para gestionar los costos de aplicación de fertilizantes.

Usando un mapa del Servicio de Conservación de Suelos, el lechero dividió todos los campos pequeños que cultivaba en secciones y luego analizó el suelo en cada uno de ellos, basando sus aplicaciones de fertilizantes en lo que revelaba cada prueba, recuerda Mask, subdirector de Agricultura del Sistema de Extensión Cooperativa de Alabama. , Forestal y Recursos Naturales y profesor de agronomía y suelos de la Universidad de Auburn.

Como recuerda Mask, este lechero, años adelantado a su tiempo, había aprendido a «utilizar la cartografía y las pruebas de suelo para obtener una imagen clara de su operación agrícola».

A pesar de todos los cambios que se han producido en la agricultura de precisión, a pesar de todos los enormes avances que se han registrado en las últimas dos décadas, ask todavía cree que la visión innovadora de este perseverante ganadero todavía proporciona el principio rector para la adopción y el uso de esta tecnología.

Eso, como lo ve Mask, es la esencia – y la promesa – de la agricultura de precisión: usar la tecnología para obtener una imagen clara y completa de las operaciones agrícolas de uno para asegurar la mayor medida de eficiencia y rentabilidad de la granja al reducir el uso de insumos, aislando contra el riesgo. y mejora de las prácticas agrícolas sostenibles.

“Ese siempre ha sido el desafío”, dice Mask. «Para mí, nunca se ha tratado de adoptar piezas de tecnología individuales, sino de cómo la adopción de esta tecnología conduce a un cambio de mentalidad».

John Fulton, un especialista en agricultura de precisión de Alabama Extension y profesor asociado de ingeniería de biosistemas de la Universidad de Auburn que ocupó el lugar de Mask hace una década después de que asumió su puesto administrativo actual, ve el próximo desafío como ayudar a los productores a anclarse firmemente en este principio rector.

“En la última década hemos avanzado mucho en mostrar a los agricultores cómo utilizar tecnologías de agricultura de precisión para evitar la aplicación excesiva y aumentar la eficiencia”, dice Fulton.

El próximo gran desafío es ayudar a los productores a adquirir una comprensión integral de esta tecnología y sus usos más amplios.

Tomando decisiones más informadas
«Básicamente, todo se reduce a esto: ¿Cómo tomamos todos estos datos agronómicos y los procesamos y, al adquirir conocimientos de ellos, tomamos decisiones agrícolas más informadas?» Pregunta Fulton.

«En este momento, la gestión de datos es el desafío, el más grande que enfrentamos».

Si bien la adquisición del panorama general siempre ha sido el objetivo implícito de la adopción de tecnología de precisión, Fulton dice que ha habido una tendencia de los productores a perder de vista este hecho.

“Por nuestra parte, creo que hemos hecho un buen trabajo ayudando a nuestros productores a adoptar las tecnologías adecuadas para sus operaciones”, dice Fulton. «Del mismo modo, creo que hemos hecho un buen trabajo ayudándoles a comprender cómo crecen con esta tecnología a lo largo del tiempo para maximizar los beneficios».

Ahora viene el desafío de mostrar a los productores cómo integrar toda esta tecnología a la perfección en un panorama más amplio, dice.

«Con suerte, lo que aprendemos de todo esto es que todo está interrelacionado y que una sola decisión agrícola no se lleva a cabo en el vacío, sino que afecta a toda la operación».

Este enfoque de sistemas para la agricultura que es posible gracias a la adopción de la agricultura de precisión es una habilidad que los agricultores ya no pueden descartar, especialmente considerando que una serie de factores económicos están obligando a los productores a expandir o aumentar la producción para mantenerse rentables.

“Tanto a nivel estatal como nacional, los agricultores están tratando de crecer para cubrir los costos de los insumos”, dice Brandon Dillard, un agente regional de Alabama Extension en el sureste de Alabama.

«Esta tecnología les brinda la capacidad de crecer sin mucha más gente y equipo».

A pesar de la promesa que ofrece este enfoque transparente, Fulton dice que cultivar esta mentalidad está resultando un desafío para algunos agricultores que siempre han valorado su autonomía.

La generación y gestión de datos son el pan y la mantequilla en el futuro de la producción de cultivos, y bajo algunos acuerdos de licencia, los agricultores están utilizando esta tecnología a cambio de permitirles a las empresas de equipos tener acceso abierto a los datos agrícolas recopilados en maquinaria agrícola.

«Eso es un obstáculo para muchos productores», dice Fulton. “No les gusta la idea de entregar todos sus datos a una empresa.

“Siempre ha existido una fuerte tradición de libertad de elección en la agricultura. No solo les preocupa cómo se utilizarán todos estos datos, sino también cómo afectarán su control sobre sus operaciones y sus identidades como productores «.

Aun así, en esta economía agrícola global altamente cargada, los productores no tienen alternativa, dice Mask.

Cita a Brasil y otras potencias agrícolas emergentes como la razón por la cual la adopción de la agricultura de precisión a gran escala será inevitable.

“A menos que aprendamos a utilizar todos los insumos de la manera más eficiente posible, ya no estaremos equipados para ofrecer productos al menor costo. Es realmente así de simple «.

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Echemos un vistazo más de cerca a los beneficios de la agricultura de precisión:

Operaciones rentables
El presupuesto y la contabilidad no siempre son los fuertes de un agricultor. Después de todo, prefieres estar en tierra. Pero cualquier cosa que facilite la gestión de los costes y la reducción de los gastos tiene que ser un beneficio. Si se usa bien, la tecnología agtech de precisión tiene el potencial de tener un gran impacto en sus resultados finales. Debido a que el uso de recursos como fertilizantes, productos químicos o pesticidas es mucho más específico, significa mucho menos desperdicio que el enfoque alternativo de fumigación general. Con una mayor claridad sobre la cantidad de cada recurso que se requiere, tiene una mejor indicación del gasto proyectado y puede presupuestar en consecuencia.

Mayores rendimientos
No es sorprendente que las prácticas de cultivo mejoradas y las condiciones optimizadas conduzcan a un mayor rendimiento. Las herramientas de agricultura de precisión le brindan la capacidad de proporcionar a los cultivos exactamente lo que necesitan, exactamente lo que necesitan. Tomemos, por ejemplo, la aplicación de fertilizantes. La tecnología de agricultura de precisión medirá y tendrá en cuenta las variaciones del suelo y luego adaptará la aplicación de fertilizantes en consecuencia. Una herramienta de mapeo de biomasa como DecipherAg también le permite crear planes de cultivo y nutrición hiperlocalizados que abordan con precisión las variabilidades y, por lo tanto, aumentan la probabilidad de que su cultivo produzca un rendimiento excelente.

Producción de mejor calidad
Los usuarios de la agricultura de precisión también tienen más probabilidades de ver productos de mejor calidad en cada rendimiento. Mediante un control más preciso del suelo, el riego y la labranza en franjas, los cultivos tienden a prosperar. Con acceso a información en tiempo real, es más fácil detectar problemas que podrían afectar su producción y, por lo tanto, tomar medidas rápidamente para realizar los ajustes necesarios.

Mayor rentabilidad
Combine los puntos uno y dos, y mantendrá feliz al gerente del banco. Si bien la agricultura sigue estando a merced de la volatilidad climática, los cambios del mercado y los precios de los productos básicos, cuantas más variables pueda eliminar de la ecuación, mejor. Eliminar las conjeturas de los cultivos con la ayuda de la tecnología solo puede aumentar sus posibilidades de una temporada exitosa.

Reducción del daño ambiental
La aplicación reducida y más precisa de los recursos también resulta en un impacto ambiental menos dañino. Los estudios han sugerido que las prácticas de agricultura de precisión están contribuyendo positivamente a la reducción de gases de efecto invernadero. Una mejor gestión de los nutrientes y el riego también reduce drásticamente los desechos innecesarios, mientras que una mejor gestión del suelo a largo plazo puede significar que la necesidad de utilizar productos químicos puede reducirse con el tiempo.

Toma de decisiones más informada
El conocimiento y la intuición pueden llevarlo tan lejos, pero los datos no mienten. La información que los agricultores pueden obtener de su conjunto de herramientas agtech elimina las conjeturas de las operaciones, como la rotación de cultivos, los tiempos de siembra, la cosecha y el manejo del suelo. Las plataformas de software fáciles de usar visualizan los datos, lo que facilita obtener una imagen clara del rendimiento de la granja, identificar tendencias y detectar variaciones. Con esta información al alcance de su mano, está mejor posicionado para tomar decisiones más informadas sobre lo que sucede tanto en la granja como en la oficina. Los agricultores que aprovechan la información de los agrónomos o asesores también pueden compartir fácilmente estos datos, sin importar dónde se encuentren. La toma de decisiones no solo es más inteligente, también es más rápida.

La demanda de alimentos en todo el mundo solo está aumentando. Tiene sentido que los productores aprovechen las herramientas que los hacen más eficientes y productivos. DecipherAg es una herramienta que brinda a los productores los datos y el conocimiento que necesitan para optimizar realmente sus operaciones agrícolas. Obtenga más información y regístrese para obtener una prueba gratuita para verlo en acción usted mismo aquí: https://www.decipher.com.au/decipherag/

Decipher está transformando la forma en que la industria agrícola gestiona la nutrición

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La agricultura de precisión es un sistema de gestión basado en información y tecnología para una óptima rentabilidad, sostenibilidad y protección del medio ambiente.

Hay tres elementos principales que se consideran la columna vertebral de los datos y la información, la tecnología y la gestión de decisiones de la agricultura de precisión.

Existen varias herramientas tecnológicas que se utilizan en la agricultura de precisión, como la tecnología de orientación, el sistema de posicionamiento global, los sistemas de información geográfica, el sistema de navegación por satélite global, hardware, software, muestreo de cuadrícula y sensores remotos.

Existen diferentes amenazas que atacan al sistema de agricultura de precisión debido a su conexión permanente a internet y las amenazas potenciales incluyen Robo de información, robo de recursos, pérdida de reputación y Destrucción de máquinas, por lo tanto, la agricultura de precisión requería de personas innovadoras bien calificadas y con capacidad para proporcionar soluciones prácticas a través de la información disponible.

Introducción

El concepto de Agricultura de Precisión (AP) comenzó a utilizarse a principios de los años 90 en el siglo pasado y el concepto principal fue el manejo de la variabilidad espacial en la producción de cultivos, posteriormente, incluye estudiar el papel de otros componentes de variabilidad y diferentes sectores de la agricultura. producción relacionada con el concepto de manera debida. Según la Sociedad Internacional de Agricultura de Precisión, “la agricultura de precisión es una estrategia de gestión que recopila, procesa y analiza datos temporales, espaciales e individuales y los combina con otra información para respaldar las decisiones de gestión de acuerdo con la variabilidad estimada para mejorar la eficiencia del uso de recursos, la productividad y la calidad , rentabilidad y sostenibilidad de la producción agrícola ” [ 1].

El término agricultura de precisión o agricultura ha surgido en la era reciente, lo que significa el desarrollo de redes inalámbricas y la miniaturización de los sensores para monitorear, evaluar y controlar las prácticas agrícolas.

La agricultura de precisión está más relacionada con la gestión de sitios específicos con una amplia gama de aspectos diferentes antes del cultivo hasta la cosecha, e incluye todos los cultivares de plantas como cultivos de campo y cultivos hortícolas [2]

La agricultura de precisión es un sistema de gestión basado en información y tecnología para una óptima rentabilidad, sostenibilidad y protección del medio ambiente. La agricultura de precisión o agricultura de precisión incluyen tecnologías de gestión mejoradas como detección y mapeo del suelo, monitoreo y mapeo de rendimiento, posicionamiento basado en satélites, detección remota, exploración de campos y cultivos, sistemas de información geográfica (GIS), aplicación de tasa variable (VRA) y automática. dirección [3]. Este trabajo tiene como objetivo enfocar la adopción de tecnologías de AP y su papel en la mejora de la producción agrícola.

Materiales y métodos

Se llevó a cabo una revisión sistemática de la literatura, buscando en las plataformas Web of Science, Google Scholar, AGRIS, Research Gate, Academia y Egyptian Knowledge Bank para una combinación de las siguientes palabras clave: «Agricultura de precisión», «Sensores remotos», «Tecnología de orientación», y «tecnología de tasa variable». Para esta revisión se seleccionaron los artículos más recientes que tratan de la agricultura de precisión.

Agricultura de precisión: el objetivo principal de la agricultura de precisión es ayudar a los agricultores al proporcionar información y servicios personalizados que aumentan la productividad, la rentabilidad y protegen el medio ambiente [4]. La agricultura de precisión juega un papel directo en las plataformas inteligentes desarrolladas específicas de cada país que brindan a los agricultores recomendaciones agrícolas personalizadas y relevantes para el contexto a través de sus teléfonos móviles, mientras que el sistema agrícola existente mejora a través de la agricultura de precisión, lo que ayuda a que estos servicios de asesoramiento sean más personalizables e inteligentes con el tiempo , por evalúa y mejora los sistemas actuales [5].La agricultura de precisión se está convirtiendo en un ámbito interesante para la gestión de recursos naturales como el agua, el suelo y las semillas y, al aplicar el desarrollo agrícola sostenible moderno, está llevando la agricultura a la era de la información digital. Tecnología agrícola de precisión utilizada para mejorar el rendimiento de los cultivos y proteger el medio ambiente, disminuir la lixiviación de nutrientes y, además, mejorar la incorporación de nutrientes a largo plazo por los microorganismos del suelo [6]. Además, la agricultura de precisión incluye el sector ganadero, se utiliza para mejorar la productividad de la carne y la leche [7].

¿Cuál es la importancia de la agricultura de precisión ?:

Hay diferentes problemas que enfrenta el sector agrícola y afectan la productividad de los cultivos, como enfermedades, plagas, falta de manejo del agua, manejo de productos químicos, escasez de manejo de almacenamiento y manejo de malezas, estos problemas se pueden resolver utilizando una tecnología de agricultura de precisión [8].Hoy en día, las tecnologías agrícolas de precisión tienen más interés para los agricultores de todo el mundo, especialmente en los países desarrollados, los productores de cultivos tienen más confianza en la tecnología del sector agrícola, los agricultores están aumentando su dependencia de las tecnologías de la era de la información y las industrias agrícolas están haciendo inversiones estratégicas para aprovechar las nuevas ventajas. oportunidades económicas, además, actualmente muchos agricultores están comprando tecnologías de precisión pero se enfrentan al desafío de implementar completamente tratamientos de tasa variable, por lo que, las crecientes inversiones para obtener el nuevo privilegio económico, actualmente, hay más demandas de tecnología de precisión para implementar la producción agrícola [9 ] .

Importante de la agricultura de precisión: la agricultura de precisión desempeña funciones importantes en el aumento de la productividad de los cultivos y la mejora de la calidad de la producción [10], que incluyen :

AP ofrece una contribución significativa a la producción de más cultivos para mejorar la seguridad alimentaria.
Proporcionar nuevas soluciones para mejorar la seguridad alimentaria.
Las AP apoyan el uso de impacto sostenible de diferentes recursos en el sector agrícola.
La Autoridad Palestina ha influido en las prácticas laborales y las condiciones de vida de la comunidad de agricultores y ha aumentado los nuevos modelos de agronegocios.
El sistema de megafonía permite una aplicación más precisa de insumos para el manejo de cultivos y ganado, como fertilizantes, semillas y plaguicidas, lo que reduce los costos y mejora los productos (rendimiento de los cultivos y producción de carne o leche) [11].

Hay tres factores principales que se consideran la columna vertebral de la agricultura de precisión:

Datos e información.
Tecnología.
Apoyo a las decisiones.
Por lo tanto, en el sistema de AP se combinan los tres factores para reducir los insumos, aumentar la producción de cultivos, mejorar la calidad del producto y reducir los riesgos del medio ambiente.

Hay varios impactos de la agricultura de precisión como:

Mejorar el sistema operativo de las fincas.
Protección del medio ambiente.
Seguridad social para la agricultura en riesgo.
La información realmente precisa sobre la fertilidad del suelo, la productividad de los cultivos, el suministro de agua, el cambio climático y la propagación de enfermedades y plagas es un insumo importante para el modelado, que es útil para los agricultores en la toma de decisiones para establecer las políticas adecuadas [12].

Las técnicas de AP ayudan a los agricultores en diferentes operaciones agrícolas, desde la labranza hasta la cosecha para reducir los insumos, aumentar las ganancias y proteger el medio ambiente [13], los agricultores obtienen varias ventajas mediante el uso de tecnologías de AP, que incluyen:

Aumentar la precisión de los trabajos de campo,
Velocidades de operación más altas,
Fácil manejo
Trabajando 24 h (día y noche),
Menos afectado por el clima desequilibrado,
Reducción de la fatiga del operador,
Menos tiempo de configuración,
Disminuir la superposición,
Reducir saltos,
Trabajando sin marcadores de espuma,
Costos de producción reducidos (combustible, fertilizantes, pesticidas, semillas, etc.).
En la próxima década, la guía automática podría considerarse una característica estándar para los nuevos tractores agrícolas de alta potencia; Además, en la actualidad, los tractores autónomos sin conductor se someten a pruebas insuficientes en algunos países desarrollados, especialmente en los EE.

Sin embargo, la aplicación de tecnologías de agricultura de precisión en países subsaharianos como Ruanda, Etiopía y Kenia se encuentra actualmente en una etapa incipiente debido a varias razones [14]. La práctica se ha extendido de manera eficiente a algunos países desarrollados como EE. UU., Canadá, Australia y algunos países de la UE como Alemania, Finlandia, Dinamarca y Suecia tienen cierto nivel de adopción de tecnologías de AP, el principio básico de gestión de la variabilidad del suelo y los cultivos dentro de un campo. Ciertamente no es nuevo, se informó que alrededor del 90% de los monitores de rendimiento en todo el mundo se operaron en los EE. UU. debido a que existen muchas tecnologías innovadoras.

Tecnologías de agricultura de precisión: en la actualidad, existe una tendencia creciente en los países desarrollados y en algunos países en desarrollo para aumentar la tasa de adopción de tecnologías de agricultura de precisión.

La tecnología de seguimiento del rendimiento y la tecnología de tasa variable dominaron antes tanto en los países desarrollados como en los países en desarrollo.
Mientras que los sistemas de autoguiado tuvieron más popularidad en la última década.
La nueva tecnología ha ofrecido nuevas oportunidades para brindar información adecuada para que los agricultores tomen la decisión correcta en el momento adecuado para mejorar la producción agrícola [15], estas tecnologías están ayudando a los propietarios a adaptarse a las condiciones locales y reducir los insumos, además, hay varios objetivos para estas tecnologías se incluyen la medición de parámetros específicos, sistemas globales de navegación por satélite (GNSS), recopilación de información y análisis, sistemas de asesoramiento, robótica y navegación autónoma [16]. La agricultura de precisión maximiza el rendimiento de los cultivos mediante el uso de insumos mínimos y aumenta la ganancia neta al disminuir los costos de operación, además, a través del mapeo de campos y el uso de sensores, los agricultores podrían reconocer sus cultivos durante varias etapas de crecimiento., Preservar los recursos naturales como (agua, suelo y semillas),

Los principales pasos necesarios para promover la agricultura de precisión a nivel de los agricultores:

Identificar los sitios adecuados para la promoción de la agricultura de precisión de cultivos específicos.
Conformación de grupos de trabajo que involucren a científicos agrícolas de diferentes campos, ingenieros, fabricantes y economistas para estudiar todos los objetivos de la agricultura de precisión.
Comience con un pequeño piloto de agricultura de precisión y brinde soporte técnico completo para el agricultor.
El modelo o piloto debe estar en el campo dentro de la comunidad de agricultores para mostrar el efecto positivo de las tecnologías de agricultura de precisión.
Aumentar la conciencia de los agricultores sobre los peligros de la aplicación continua de diferentes dosis de diversos insumos como fertilizantes, riego y pesticidas.
Todos estos componentes están correlacionados y son responsables del desarrollo de la agricultura de precisión a nivel del agricultor.

Herramientas de agricultura de precisión: existen diferentes tecnologías que se utilizan en PA como la tecnología de orientación, el sistema global de navegación por satélite (GNSS), los sistemas de información geográfica (GIS), el sistema de posicionamiento global (GPS) y la tecnología de reacción (RT). Además de recopilar datos precisos sobre las granjas y los componentes anteriores, la agricultura de precisión utiliza una amplia gama de herramientas tecnológicas que incluyen hardware, software y varias herramientas que incluyen:

Sistema de posicionamiento global (GPS)
Sistema de información geográfica (SIG)
Muestreo de cuadrícula
Sensores remotos (satélites y drones)
Tecnología de tasa variable (VRT)
Dispositivos móviles
Robótica
Internet de las cosas (IOT)
Modelado del tiempo
Sistemas de riego
Modelado de nitrógeno
Mapas de rendimiento
Estandarización.
Nanotecnología y agricultura de precisión: existe una correlación entre la nanotecnología y la agricultura de precisión, debido a las aplicaciones directas de la nanotecnología en la agricultura de precisión, existe una aplicación diferente prevista como nanosensores, nano fertilizantes, nanopesicidas y nanotools que apoyan la gestión precisa del sector agrícola. [18].

Existen diferentes aplicaciones de la nanotecnología en la agricultura de precisión que incluyen:

Nanobiosensores para vigilar la fertilidad del suelo.
Fertilizantes y pesticidas de liberación lenta.
Descubrimiento de la contaminación del suelo y el agua.
Manejo de enfermedades de las plantas.
Mejora de la vida útil de los productos agrícolas.
Utilice nanomateriales como reguladores del crecimiento como nanopartículas de plata.
Produce nanozeolitas para aumentar la capacidad de retención del suelo.
Sistema de suministro de agua / nutrientes mediante localización selectiva.
Incrementar la calidad de los cultivos mediante nano nutrientes.
Ventajas de la agricultura de precisión:

Mejorará la productividad agrícola y evitará la degradación del suelo en tierras cultivables, lo que dará como resultado un desarrollo agrícola sostenido.
Reducir el uso excesivo de productos químicos en la producción de cultivos.
Incrementar la eficiencia del uso de los recursos hídricos; se utilizará de manera eficiente bajo la agricultura de precisión
El GPS permite sobrevivir a los campos agrícolas con facilidad. Además, el rendimiento y las características del suelo también se pueden mapear.
Los campos no uniformes se pueden subdividir en pequeñas parcelas según sus requisitos únicos
Desventajas

Existen algunas desventajas para el sistema de megafonía por diferentes razones [19], que incluyen:

Los altos costos de capital pueden disuadir a los agricultores de no adoptar este método de cultivo [20].
Las técnicas de agricultura de precisión aún están en desarrollo y requieren el asesoramiento de expertos antes de su implementación real.
Es posible que se necesiten varios años para recopilar datos suficientes para aplicar plenamente el sistema, especialmente en los países en desarrollo [21].
Es una tarea extremadamente difícil, especialmente la recopilación y el análisis de los datos [22].
Desafíos para la agricultura de precisión

La falta de una fuerza laboral creativa representa el principal desafío de la agricultura de precisión que requería personas innovadoras bien calificadas, adaptadas con conocimientos de tecnología, capaces de utilizar e interpretar los datos y la información obtenida de las tecnologías de la era de la información para tomar decisiones de gestión inteligentes y tener la capacidad para ofrecer soluciones prácticas a través de la información recopilada disponible [23].

Hay diferentes factores que afectan la agricultura de precisión incluyen:

Conciencia,
Características de las fincas,
Personalidad y estructura familiar del agricultor.
Características del equipo,
Características de la tecnología,
Asuntos legales,
Interacción social [24].
Uno de los factores más importantes a favor de la adopción de las tecnologías de AP es el tamaño de la finca, por lo que los países con granjas amplias como Estados Unidos, Australia, Canadá, Brasil y Argentina tienden a adoptar estas tecnologías en áreas más grandes.

En los países en desarrollo, los principales desafíos para la agricultura de precisión son que la mayoría de las fincas son pequeñas y la dificultad de recopilar datos adecuados para extraer el conocimiento requerido, por lo tanto, en las condiciones de los países en desarrollo con un tamaño de finca pequeño, los agricultores deben formar grandes entidades para poder tomar ventaja de las aplicaciones de agricultura de precisión [25]. Por otro lado, diferentes países en desarrollo como India, China, Kenia, Egipto, Etiopía y Bangladesh, están comenzando desde la última década preparándose para seguir la experiencia del mundo desarrollado en agricultura de precisión y están comenzando a investigar la nueva tecnología [26]. . Actualmente,

Las amenazas para la agricultura de precisión

En el sistema de agricultura de precisión existen diferentes amenazas que atacan al sector agrícola [27], debido a:

PA conectado en línea permanentemente
PA considerada una industria intensiva en mecánica,
Hasta ahora no hay una comprensión completa de las amenazas potenciales a la agricultura de precisión, o tal vez no se trate con seriedad [28].

Las amenazas potenciales para la AP incluyen

Robo de información.
Robar recursos.
Perdiendo reputación
Destrucción de máquinas.
Unidades de memoria USB, spear-phishing, consideradas puntos débiles que permiten ciberataques maliciosos, por lo que se requiere más atención para evitar la amenaza y detener cualquier ataque rápidamente, además, las amenazas para PA incluyen cualquier elemento que tenga efectos negativos en la productividad como desastres naturales. que afectan la productividad agrícola y ganadera, ataques terroristas, avería de equipos.

Conclusión

La agricultura de precisión es un sistema de gestión planificado para reducir los insumos y maximizar la producción, mejorar la calidad del producto, aumentar la eficiencia de la energía, mantener varios recursos y proteger el medio ambiente.

Hay varias técnicas utilizadas en agricultura de precisión como sensores remotos, control de tasa variable, mapeo de rendimiento, mientras que los datos y la información, la tecnología y la gestión de decisiones se consideran la columna vertebral del sistema de agricultura de precisión. Por otro lado, existen diversas amenazas que atacan el sistema de megafonía porque la conexión permanente a Internet ofrece la posibilidad de atacar el sistema de megafonía mediante diversas amenazas como robo de información, robo de recursos, pérdida de reputación y destrucción de máquinas, además, el desastres naturales, ataques terroristas, averías de máquinas que consideradas amenazas afectan negativamente al sistema de megafonía.

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La tecnología de agricultura de precisión, que utiliza drones y marcadores GPS digitales para monitorear los cultivos, puede aumentar los rendimientos para los agricultores.

Las necesidades diarias de una población mundial en crecimiento pueden variar, pero todo el mundo necesita comer y alimentar al mundo va a ejercer una enorme presión sobre los recursos agrícolas del mundo.

El Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de las Naciones Unidas predice que la población mundial actual de 7.600 millones crecerá a 8.600 millones en 2030 y a 9.800 millones en 2050.

Según Clive Blacker, director de Precision Decisions, un proveedor de servicios de agricultura de precisión con sede en York, hay estimaciones que sugieren que los rendimientos de los cultivos tendrán que aumentar entre un 65% y un 70% en los 32 años hasta 2050. Esto podría ser problemático. “En los últimos 10 años apenas hemos visto un aumento del cinco por ciento en la productividad”, dijo.

Agricultura de precisión
Tractor y taladro Iseki
Una de las razones de esto es el tamaño de la maquinaria agrícola, que ha ido creciendo constantemente. Una proporción significativa de la agricultura depende del clima, lo que da a los agricultores británicos ventanas climáticas impredecibles. Las máquinas más grandes hacen el trabajo más rápidamente y también ayudan a compensar la reducción del personal rural disponible.

Sin embargo, la tendencia a crecer ha tenido un efecto adverso en el suelo a través de la compactación, una situación que ocurre cuando el peso de la maquinaria agrícola literalmente exprime la vida del suelo al reducir su capacidad para retener agua, nutrientes y aire.

La agricultura tendrá que volverse más inteligente si quiere aumentar la productividad, y hacerlo requerirá el despliegue de una variedad de tecnologías para hacer que la agricultura sea más precisa, sostenible y rentable. Un equipo de investigación dirigido por Kit Franklin, profesor de ingeniería agrícola en la Universidad Harper Adams en Shropshire, se propuso hacer precisamente eso con el proyecto Hands Free Hectare (HFH).

Financiado por Innovate UK y Precision Decisions, HFH es el primer proyecto de prueba de concepto del mundo. Comenzó en 2016 con el objetivo de demostrar que no existen barreras tecnológicas para la agricultura de campo totalmente autónoma.

“El enfoque [del equipo de Franklin] era para algo que era de código abierto y podía desafiar el pensamiento actual”, dijo Blacker. “Querían utilizar componentes existentes listos para usar que desafiarían algunas de las ideas de algunos de los fabricantes más grandes, en términos de intentar hacer que los productos estén más disponibles sin que la gente tenga que comprar un sistema que tal vez no quieran en todo. – que es típicamente la forma en que algunos fabricantes buscan ir. Quieren la propiedad de las máquinas y los datos de todos, lo que se está volviendo, a veces, claustrofóbico y restrictivo «.

El proyecto inicial de un año se llevó a cabo con máquinas más pequeñas que incluían un tractor Iseki liviano de 38 CV para pulverizar, perforar y enrollar una cosecha de cebada de primavera. Uno de los objetivos del proyecto era facilitar la agricultura de precisión mediante la automatización con máquinas más pequeñas y ligeras que eliminan los problemas de compactación y proporcionan una resolución mucho mayor en relación con los productos químicos de aplicación.

Jonathan Gill, investigador de mecatrónica y piloto de vehículos aéreos no tripulados, realizó salidas regulares de drones sobre el cultivo para adquirir NDVI (imágenes de vegetación de diferencia normalizada) multiespectrales que ayudarían a informar al agrónomo Kieran Walsh, del especialista en producción de cultivos Hutchinsons, sobre el estado del cultivo. y dónde enviar un rover terrestre para recolectar muestras de plantas y suelos. El vehículo terrestre, una silla de ruedas modificada, también pudo enviar imágenes de video, lo que le dio a Walsh más información sobre las condiciones de los cultivos.

Según Martin Abell, ingeniero de Precision Decisions, esta información permitió al equipo aplicar fertilizantes con mucha precisión. “Se trata de colocar el producto correcto en el lugar correcto en el momento correcto”, dijo.

“En lugar de aplicar una tasa de manta plana en todo el campo, la varía de acuerdo con las necesidades del cultivo. Básicamente se trata de ser más eficiente y más sostenible «.

Cuando estuvo lista, la cosecha fue recolectada por una cosechadora Sampo de 25 años con una unidad de cabezal de dos metros. El equipo instruyó y observó desde ‘control de misión’, una cabaña en un extremo de la hectárea, pero todas las tareas emprendidas en el campo se llevaron a cabo con maquinaria fácilmente disponible; tecnología de fuente abierta; y un piloto automático de un dron para ayudar con la navegación.

“Todo este proyecto giraba en torno a sacar la computadora de un dron y colocarla en los vehículos, de modo que el piloto automático tuviera el control de cada uno de los vehículos”, dijo Abell.

“Tuvimos que averiguar cómo convertir las señales que [se traducirían] en los movimientos que normalmente haría el operador humano. Eso giraba en torno a actuadores lineales y motores electrónicos, y se montaban en los controles convencionales. Luego, básicamente usamos controladores de motor y diferentes mecanismos de retroalimentación para averiguar lo que estaban haciendo e interpretar esas señales del piloto automático del dron en movimientos «.

Con el piloto automático del dron instalado para la navegación, el tractor podría seguir una ruta predefinida en el campo, abriéndose paso entre los puntos de referencia, que son marcadores GPS digitales colocados en los extremos del campo para que el tractor navegue. Durante la fase de perforación, los puntos de referencia incorporaron señales de elevación y descenso que recogían el taladro en un extremo y lo volvían a colocar una vez que se había dado la vuelta.

El tractor fue el primero en someterse a modificaciones para su funcionamiento autónomo y, aunque el equipo estaba ansioso por probar la tecnología de código abierto, también descubrió que los sistemas diseñados para aplicaciones no agrícolas no siempre se traducían en el campo. “Cuando pones un receptor GPS en la parte superior de un tractor, con unos pocos metros de altura y un ángulo de inclinación, de repente eso hace un desplazamiento en tu GPS”, dijo Franklin. «A medida que el tractor se inclinaba y se tambaleaba, el programa dentro del software del piloto automático perseguía ese resultado y terminaba con nuestro tractor S-avanzando por el campo».

La cebada de primavera rindió 4,5 toneladas, perdiendo el rendimiento previsto de HFH por solo 0,5 toneladas. En noviembre de 2017, el equipo de HFH recibió un impulso de la Junta de Desarrollo Agrícola y Hortícola (AHDB), lo que le permitió embarcarse en una segunda cosecha de trigo de invierno. El equipo de Harper Adams también ha sido elegido para participar en RuralFirst, un proyecto 5G del gobierno del Reino Unido dirigido por Cisco y respaldado con 4,3 millones de libras esterlinas en financiación.

Para HFH, el control de la misión estaba recibiendo información de vehículos de campo a través de Wi-Fi, que tenía un alcance de 150 m. 5G promete cobertura a nivel nacional y le daría al HFH una variedad de beneficios, incluida la mejora del enlace de video entre el control de la misión y el rover terrestre, que Franklin describe como «granulado».

«En este momento tenemos una conexión de radio para nuestro video y todo es un poco … crepitante y esperamos que con 5G podamos llegar a cuatro o cinco transmisiones de video Full HD», dijo.

En febrero de 2018, el gobierno anunció £ 90 millones de financiación de la estrategia industrial para investigar la aplicación de tecnologías como la inteligencia artificial, la robótica y la observación de la tierra en la agricultura. Se espera que esto, a su vez, ayude a impulsar las economías rurales y a crear nuevos empleos altamente calificados. Como señaló Franklin, la automatización agrícola tiene el potencial de impulsar los puestos de trabajo, en lugar de eliminarlos.

La voluntad de invertir en agricultura de precisión es bienvenida, pero Franklin, Abell y Blacker están de acuerdo en que el enfoque debe atraer a las mismas personas a las que está dirigido, a saber, los agricultores. “La agricultura es un negocio y si puedes ofrecerle a un agricultor un caso de negocio, estarán interesados”, dijo Franklin.

“Se ha hablado de la agricultura de precisión como concepto durante los últimos 20 años y la razón de la lenta adopción es que no gran parte de la tecnología ha tenido ese caso comercial realmente claro adjunto.

“Para cosas como la pulverización puntual, las matemáticas se vuelven muy fáciles. Si puse un 80% menos de productos químicos en mi tanque, me ahorré el 80% de lo que es uno de mis mayores costos actuales. Ahí es donde [la agricultura de precisión] será más fácil «.

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En la actualidad, alrededor de la mitad de los alimentos que se producen actualmente, aproximadamente 2 mil millones de toneladas al año, se desperdician, mientras que aproximadamente 124 millones de personas en 51 países sufren inseguridad alimentaria o algo peor.

Además de esto, varios otros desafíos climáticos están reduciendo la producción agrícola. Los gobiernos de casi todos los países deben analizar el asunto y resolverlo, ya que se prevé que la población mundial crecerá de 7.600 millones a 9.800 millones para 2050.

En el lado positivo, el mundo se ha aventurado en la segunda revolución verde a través de la cuarta revolución industrial. Muchas empresas y agencias se están asociando con los productores para impulsar un aumento del 70 por ciento en la producción de alimentos.

La buena noticia es que ahora estamos en medio de una segunda Revolución Verde que es parte de la Cuarta Revolución Industrial. Así es como la innovación tecnológica, impulsada por big data, Internet de las cosas (IoT), inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático, producirá una cosecha potencial abundante.

IA y ML en la explotación agrícola
Los agricultores están utilizando robots, sensores inalámbricos terrestres y drones para monitorear las condiciones de crecimiento. A continuación, invierten en servicios en la nube e informática de punta para procesar los datos. Se ha pronosticado que para 2050, es probable que la granja típica cree un promedio de 4.1 millones de puntos de datos por día.

Las tecnologías como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático interpretan los datos recopilados por los agricultores y pueden ayudarlos al brindarles información sobre un mejor rendimiento de los cultivos.

Los agricultores pueden emplear IA para controlar la fecha óptima para sembrar semillas para el cultivo, asignar con precisión los recursos para su crecimiento, identificar las enfermedades de los cultivos a tiempo y detectar y destruir las malezas. Mientras que, por otro lado, ML hace que estas actividades sean más inteligentes.

El aprendizaje automático adicional también puede ayudar a los agricultores a predecir el próximo año mediante el uso de datos históricos de producción, pronósticos meteorológicos a largo plazo, información sobre semillas modificadas genéticamente y predicciones de precios de productos básicos para sugerir la cantidad de semillas que se deben sembrar.

Estas tecnologías mejoran el conocimiento de los agricultores sobre su tierra y hacen que la agricultura sea sostenible.

Iniciativa Airband de Microsoft
En muchas partes del mundo, el acceso a conectividad de alta velocidad y energía confiable sigue siendo cuestionable. Para contrarrestar esto, Microsoft y sus socios están comenzando a ofrecer banda ancha asequible a través de su Iniciativa Airband para comunidades rurales en países como Colombia, India, Kenia, Sudáfrica y Estados Unidos.

Los agricultores aún pueden beneficiarse de la IA y el aprendizaje automático a través de comunidades conectadas, incluso si no tienen acceso a Internet en sus granjas.

Programa FarmBeats de Microsoft
Los agricultores que tienen acceso a la conectividad pueden usar IoT para obtener sugerencias personalizadas. El programa FarmBeats de Microsoft ha desarrollado una plataforma integral que emplea sensores, drones y algoritmos de visión / aprendizaje automático de bajo costo para acelerar la productividad y la rentabilidad de las granjas.

FarmBeats es parte del programa Microsoft AI for Earth que proporciona herramientas de inteligencia artificial y en la nube a equipos que intentan crear soluciones sostenibles para problemas globales relacionados con el medio ambiente.

Al observar la dinámica de FarmBeats con EE. UU., Resuelve el problema de la conexión a Internet accediendo a espacios en blanco de TV desechados para establecer enlaces de gran ancho de banda entre la conexión a Internet del hogar de un agricultor y una estación base de IoT ubicada en su granja. La estación base conecta sensores, cámaras y drones. La estación tiene una configuración que funciona con energía solar y con baterías. Los drones conectados implementan un algoritmo impulsado por IoT basado en patrones de viento para aumentar o disminuir el vuelo, reduciendo el consumo de batería.

El procesamiento de datos de IoT se realiza mediante una computadora personal instalada en la casa de un agricultor. Esta PC realiza cálculos locales y fusiona los hallazgos en resúmenes de menor memoria.

La IA en la agricultura implica alimentos para el mundo
A lo largo de los años, la IA ayudará a los agricultores a convertirse en tecnólogos agrícolas que podrían utilizar los datos para optimizar el rendimiento de cada fila de plantas. Por un lado, donde los agricultores pueden aprovechar los beneficios de la IA sin siquiera tener conectividad a Internet, los agricultores con acceso wi-fi pueden usar FarmBeats para un plan ingenioso impulsado por IA para sus tierras agrícolas. Estas soluciones impulsadas por la IoT y la IA ayudan a los agricultores a satisfacer las necesidades y demandas mundiales de una mayor sostenibilidad alimentaria.

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Marcus Hall tenía nueve años cuando condujo por primera vez un tractor en la extensa granja de Iowa de su familia, evitando los camiones Tonka y los autos Matchbox para viajes largos con maquinaria pesada. Crecer en una granja familiar multigeneracional es común en un estado agrícola como Iowa, donde casi 27 millones de acres se dedican a tierras de cultivo, de los 35 millones de acres que componen el estado. Para muchos, la experiencia los une a la tierra. La sensación de libertad en un campo abierto atrae cada temporada.

Hall creció con todas las características de un futuro granjero, pero su afición por la tecnología lo llevó por un camino más experimental: la granja de pruebas del gigante de equipos agrícolas John Deere. Como gerente de la granja de prueba, Hall puede realizar pruebas de campo de los equipos agrícolas de alta tecnología de John Deere antes de que salgan al mercado. Es el proverbial trabajo de ensueño para un granjero que se describe a sí mismo.

«Simplemente disfruto estar en el tractor», dice Hall. «Además, es divertido ser parte de este tipo de tecnología y estar a la vanguardia de lo que existe».

VER: El futuro de la comida (característica especial de ZDNet / TechRepublic)

Es un día cálido y ventoso a fines de mayo de 2018, cuando nos reunimos con Hall en las instalaciones de prueba de John Deere en Bondurant, IA. La granja se encuentra en un terreno modesto enmarcado por carreteras de dos carriles. Los cielos azules y la llanura por excelencia del Medio Oeste consumen el horizonte. Los motores de los tractores forman un zumbido constante de fondo.

Aquí es donde John Deere realiza pruebas operativas de sus sistemas de agricultura de precisión de próxima generación: tractores masivos y cosechadoras que plantan y cosechan cultivos en campos de mil acres.

Hall se desliza en el asiento del conductor de un nuevo tractor de cultivo en hileras John Deere, preparándose para nuestra prueba de manejo. Su asiento está flanqueado a la derecha con una variedad de iPads, pantallas táctiles y paneles de control, que oscurecen ligeramente un parabrisas envolvente que encierra la cabina de dos asientos. Con unos pocos toques en un iPad, verifica que el sistema esté listo para el desembolso de semillas, citando términos como población de hileras, contrapresión y singularización. El tractor se pone en movimiento y, después de algunas comprobaciones de control más, Hall se sienta cómodamente con las manos cruzadas sobre el regazo.

El tractor se conduce solo.

Una nueva era de agricultura
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Según la mayoría de las cuentas, el arado de acero de John Deere es uno de los primeros ejemplos de tecnología agrícola construida en los tiempos modernos. Muchos años y un auge tecnológico más tarde, la granja se ha convertido en una plataforma de lanzamiento de innovación, con algunos de los primeros casos de uso de alto impacto de guiado por GPS y sistemas de vehículos autónomos tomando forma entre los cultivos.

En el centro de esta nueva era en la agricultura se encuentra la agricultura de precisión, un concepto de gestión agrícola que utiliza tecnología para observar, medir y responder a la variabilidad del campo en los cultivos. A medida que el concepto ha evolucionado, ha permitido a los agricultores ver sus tierras de cultivo como subzonas dentro de un campo para optimizar equipos y suministros como fertilizantes, herbicidas y agua.

Las aplicaciones más refinadas están tratando de llevar esa precisión hasta el nivel de la planta, lo que permite a los agricultores comprender y tratar las plantas individualmente.

En el caso de John Deere, la innovación ha aumentado desde su compra de la startup de inteligencia artificial (IA) Blue River Technology en 2017. La adquisición consolidó la llegada de John Deere a Silicon Valley y ahora respalda sus esfuerzos para incorporar el aprendizaje automático, el aprendizaje profundo y la robótica en el cerebro de su maquinaria agrícola de precisión.

El objetivo es utilizar tecnología de conducción automatizada, visión por computadora, telemática y aplicaciones móviles basadas en la nube para ayudar a los agricultores a duplicar o triplicar sus rendimientos, una hazaña que será clave para mantenerse al día con la demanda mundial de alimentos a medida que la población de la Tierra crece en el próximos 30 años.

» Para el 2050 , habrá nueve mil millones de personas en el planeta», dijo Terry Pickett, gerente de ingeniería avanzada del Grupo de Soluciones Inteligentes de John Deere. «Y para alimentar a esa gente, existen diferentes estimaciones, pero probablemente necesitemos aumentar la producción actual en un 70%. Eso no es muy largo cuando se mira la cantidad de años que se necesitan para desarrollar el tipo de equipo y tecnología que necesitamos. . Es una carrera real «.

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El camino hacia la agricultura de precisión
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Vea a Natalie Gagliordi recorrer la granja de pruebas de John Deere en Bondurant, IA.

A finales de la década de 1990, John Deere se convirtió en uno de los primeros proveedores de equipos agrícolas en llevar la guía GPS a la agricultura. Hoy en día, la guía GPS es casi omnipresente en la agricultura y la agricultura de gran producción.

La guía GPS es posiblemente el avance tecnológico más significativo que ha surgido del movimiento agrícola de precisión durante las últimas dos décadas, dice John Stone, vicepresidente senior del Grupo de Soluciones Inteligentes de John Deere. Stone postula que el GPS es tan importante porque es lo que hace posible la precisión y la automatización.

Conducir un tractor no es como conducir un automóvil: no hay líneas amarillas y blancas para mantener a los conductores bajo control. Para arar en línea recta, los agricultores de antaño usaban el adorno del capó, similar a una mira de pistola, para alinear el tractor con un punto de referencia distante, como un árbol alto o un saliente en la ladera. Al apuntar a ese punto de referencia, el agricultor podría mantener el camino del tractor recto dentro de un margen de error razonable.

Pero un tractor generalmente está tirando de un arado, o algún otro implemento, de más de 30 pies de ancho, lo que significa que el conductor no solo tenía que permanecer concentrado en el árbol distante, sino que giraba constantemente y miraba para asegurarse de que el arado todavía estuviera en línea.

«Si soy un operador de tractor, debo estar más preocupado por lo que sucede detrás de mí», dijo Stone. «Plantar semillas en el lugar correcto y hacer ese trabajo con la precisión correcta es mucho más importante que ‘¿Estoy conduciendo el tractor en línea recta?’ Así que dejamos que la tecnología, la guía GPS, lo haga por usted. Y el operador puede concentrarse en más tareas de alto valor agregado «.

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Con GPS avanzado, un operador de tractor puede saber qué hileras se han plantado para evitar superposiciones.

Imagen: Derek Poore
En cuanto al aspecto de precisión, los receptores GPS construidos por John Deere brindan una precisión de navegación de hasta una pulgada. En el contexto de la agricultura, esa precisión es fundamental para asegurarse de que cada semilla esté en el lugar correcto, con la profundidad, el contacto con el suelo y el espacio correctos que necesita para convertirse en un cultivo productor de alimentos. La combinación de precisión y automatización ya ha tenido un impacto importante en el trabajo de la agricultura.

«Hoy en día, la agricultura de precisión afecta cada parte de nuestra operación», dijo Jamie Blythe, propietario de Blythe Cotton Company en Town Creek, Alabama. Creció en la quinta generación en la granja y se convirtió en socia formal en las operaciones cuando tenía 18 años. «Probablemente fui una de las últimas generaciones en cortar algodón en mi área, y desde que era niña las cosas han cambiado drásticamente», dijo. dijo.

Blythe y su esposo trabajan 3,500 acres en lo que ella describe como una granja mediana para su área. En 2007, implementaron el sistema de guía AutoTrac de John Deere en sus equipos y ahora utilizan una variedad de tecnología orientada a equipos y entrada, monitoreo y recolección y análisis de datos.

«Ahora podemos usar la IA para comenzar a tener conocimientos sobre cuál es la mejor manera de abordar los desafíos agrícolas dadas ciertas condiciones».
JULIAN SANCHEZ, DIRECTOR DEL CENTRO EUROPEO DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA JOHN DEERE
Con estos sistemas, Blythe dijo que los rendimientos de los cultivos se han duplicado en los últimos 10 años. Algunas de las ganancias se deben a una mejor agronomía, selección de semillas y uso de semillas híbridas, pero también son atribuibles a la optimización de la tierra gracias a la agricultura de precisión.

«Ya no es posible administrar un campo como una entidad completa», dijo Blythe. «Debido a la variabilidad en nuestros tipos de suelo, elevación y microambientes, ahora administramos campos en zonas que nos permiten adaptar los insumos al potencial de rendimiento específico de esas partes del campo. La tecnología agrícola de precisión ha marcado una gran diferencia al ayudarnos hacer una transición más rápida hacia un estilo de gestión más moderno «.

El IoT y la IA se arraigan
El Internet de las cosas (IoT) es tangible para los agricultores de hoy. Las máquinas que emplean los agricultores para recorrer sus campos están repletas de sensores y software que recopilan datos, los procesan con aprendizaje automático y los transmiten a aplicaciones móviles. Los sensores son los ojos de la máquina. El software y las aplicaciones móviles dan vida a los datos.

En la aplicación MyOperations de John Deere, por ejemplo, un operador de máquina puede ver los cinco ajustes más críticos de una cosechadora mientras está cosechando un campo de maíz. Si una configuración está fuera de control, el operador puede ajustar la configuración de una o varias cosechadoras de forma remota desde un dispositivo móvil.

https://www.techrepublic.com/article/glossary-smart-farming/

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«En muchos casos, los agricultores operan en radios de 10 a 15 millas para sus campos», dijo Lane Arthur, director de soluciones digitales de John Deere. «Obviamente, no pueden estar en todos los lugares a la vez. Necesitan la tecnología y la conectividad para ver en tiempo real lo que realmente está sucediendo. Eso es fundamental para la toma de decisiones sobre la marcha que enfrentan los agricultores».

John Deere comenzó a usar GPS con regularidad alrededor de 1997. Aproximadamente 20 años después, IoT ahora tiene una base firme en la agricultura de precisión. La próxima misión de los proveedores de tecnología agrícola es aplicar la IA a los tres pasos principales del proceso agrícola: plantar, fumigar y cosechar. Cada uno de estos pasos tiene un impacto material en la producción y la productividad de un agricultor.

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Los enormes brazos de un pulverizador de cultivos John Deere se despliegan como un transformador.

Imagen: Derek Poore
La etapa de plantación es especialmente intrincada, algo así como realizar una cirugía en la tierra. Un tractor con una maceta adjunta crea camas donde se plantan las semillas; y surcos, que son las estrechas trincheras entre los lechos. Mientras esto sucede, las semillas se disparan a una cierta cadencia para garantizar la profundidad y el espacio adecuados. Si una semilla no aterriza en el lugar correcto, no se riega ni se fertiliza de manera eficiente y lo más probable es que no crezca.

Con IA, John Deere imagina una sembradora que puede hacerse para comprender las condiciones del suelo y modificar la configuración de plantación automáticamente.

El paso de pulverización debe realizar el mismo tipo de pequeñas precisiones que el paso de plantación. Las malas hierbas cuestan a los agricultores aproximadamente $ 11 mil millones al año, según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Para John Deere, aquí es donde los motivos de la adquisición de Blue River se vuelven obvios. Blue River fabricó See & Spray, una máquina de algodón para el control de malezas que es capaz de ver el suelo y distinguir entre cultivos y malezas, hasta un nivel de milímetros. Luego elimina las malas hierbas, y solo las malas hierbas, con herbicidas para matarlas.

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«La fumigación de precisión resuelve una serie de problemas de resistencia a herbicidas para los productores de algodón», dijo Willy Pell, director de nueva tecnología de Blue River. «Les ahorra aproximadamente un 90% en herbicidas, por lo que es mejor para el medio ambiente, mejor para su bolsillo y también obtiene mejores resultados».

Pell dijo que el paso de recolección se debe a un tratamiento de IA similar. Eventualmente, los recolectores tendrán el cerebro para ajustar sus cuchillas a una configuración personalizada para tallos individuales, en lugar de operar en una sola configuración para todo un campo.

«La parte realmente emocionante es cerrar todo el ciclo», dijo Pell. «Piense en las pruebas A / B para la agricultura. Podemos inducir la variación en varias partes de la etapa de crecimiento y realizar experimentos todo el tiempo para generar conocimiento agronómico, de modo que cada año que el equipo Deere se ponga en el campo, lo haga mejor y cada vez mejor «.

«La siguiente etapa de la agricultura de precisión es bajar al nivel de la planta», continuó Pell. «Con cámaras, con computación a bordo, visión por computadora y aprendizaje automático, podemos entender lo que necesita esa planta y darle exactamente lo que necesita en ese momento. Las ventajas potenciales de esto son duplicar el rendimiento con la misma máquina».

Las incertidumbres de un agricultor
«Vemos que los datos realmente ayudan a los agricultores a tomar decisiones más informadas sobre lo que deberían hacer».
LANE ARTHUR, DIRECTOR DE SOLUCIONES DIGITALES DE JOHN DEERE
Los avances agrícolas en los que John Deere y otros en la industria agrícola de precisión están trabajando se relacionan con una variedad de problemas que enfrentan los agricultores de hoy. Algunos de los beneficios de la tecnología agrícola son evidentes, como ahorrar tiempo y dinero a los agricultores y aumentar el rendimiento medio de los cultivos; pero otros surgen de preocupaciones globales más complejas, como las incertidumbres climáticas y la escasez de mano de obra, y una creciente demanda de alimentos más saludables y cultivados de manera sostenible.

La adaptación a los cambios climáticos es una constante en el trabajo de la agricultura, ya que se sabe que los eventos climáticos severos provocados por el aumento de las temperaturas y los cambios atmosféricos perjudican el rendimiento de los cultivos. Un análisis reciente de la Academia Nacional de Ciencias que analizó el impacto del clima en los rendimientos de los cultivos produjo resultados aleccionadores. Los autores del estudio argumentan que por cada aumento de 1 ° Celsius en la temperatura media global habría una disminución del 7.4% en los rendimientos de maíz, una disminución del 6% en los rendimientos de trigo y una disminución del 3% en el rendimiento del arroz.

Los agricultores modernos ahora buscan tecnología y datos para comprender y mitigar los impactos provocados por la variabilidad climática. Incluso con un escenario perfectamente equilibrado de siembra, fumigación y cosecha, las inevitables incógnitas, ya sean inundaciones, sequías o plagas, siempre siguen siendo una amenaza. Pero los datos agronómicos recopilados por los sistemas de agricultura de precisión permiten a los agricultores adelantarse a estas amenazas y solucionar los problemas cuando surgen.

«Vemos que los datos realmente ayudan a los agricultores a tomar decisiones más informadas sobre lo que deberían hacer», dijo Arthur. «En caso de mal tiempo, por ejemplo, mi esperanza es que nuestros sensores y nuestra tecnología les permitan ajustarse y adaptarse. Incluso en un mal escenario, la agricultura de precisión realmente ayuda al agricultor a preservar y conservar el valor que tienen en su campo. . »

Y luego está el dilema laboral. De 2005 a 2019, se estima que 58 millones de personas menos estarán empleadas en la agricultura, una disminución del 11% de la fuerza laboral agrícola, según datos de la Global Harvest Initiative. De manera similar, más humanos se están mudando para vivir en ciudades , lo que agrava la escasez de mano de obra en las granjas.

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Mientras tanto, la granja promedio de EE. UU. Mide 434 acres , o aproximadamente 330 campos de fútbol, ​​según el Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA). En resumen, esto significa que más acres de tierras de cultivo corren el riesgo de ser subutilizados o abandonados debido a la falta de mano de obra agrícola.

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John Deere realiza pruebas de campo en sus sembradoras y pulverizadores más nuevos en su granja de prueba en Bondurant, IA.

Imagen: Derek Poore
De vuelta en Blythe Cotton Company, un total de cinco personas mantienen 3.500 acres: el equipo de propietarios de marido y mujer y tres trabajadores. Jamie Blythe recuerda una época de abundante mano de obra barata cuando crecía en la granja. Pero luego el combustible diesel se encareció y la gente comenzó a abandonar el área. Blythe dijo que la granja se vio obligada a evolucionar, adaptando un enfoque de operaciones más racionalizado para hacer el trabajo y, al final, sobrevivir.

«Mi esposo y yo operamos el equipo con otros tres tipos», dijo Blythe. «Como resultado, necesitamos maximizar el uso y la eficiencia de nuestro equipo y tecnología. Esta ha sido una evolución orgánica muy gradual, pero en algún momento miré a mi alrededor y me di cuenta de que esta es la única forma en que vamos a permanecer en negocio.»

Lo que es aún más importante que el aumento del rendimiento es el aumento de las ganancias por acre, explicó Blythe.

«La ganancia neta por acre es extremadamente importante porque la cantidad que aportamos por acre para aumentar el rendimiento y asegurarnos de que sea apropiada es lo que nos mantendrá en el negocio», dijo. «Es igualmente importante el ahorro de tiempo y energía, no solo en combustible diesel, sino también en energía física. Somos muy pocos en el campo, y tenemos que ir de 12 a 20 horas al día y volver a casa nuestras familias. Si podemos maximizar la cantidad de energía que gastamos y aún tenemos energía para jugar con nuestros hijos al final del día, ese es el mayor beneficio para nosotros «.

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La seguridad alimentaria, la nutrición y la sostenibilidad también son fuerzas impulsoras detrás de las innovaciones en agricultura. Los datos de la Global Harvest Initiative muestran que un número creciente de consumidores desea asegurarse de que sus alimentos se produzcan de manera sostenible y muchos están preocupados por la seguridad, el precio y la disponibilidad de alimentos nutritivos.

«La siguiente etapa de la agricultura de precisión es bajar al nivel de la planta».
WILLY PELL, DIRECTOR DE NUEVA TECNOLOGÍA DE BLUE RIVER
«Las dietas están mejorando y eso agrava la necesidad y la demanda de cereales», dijo John Stone de John Deere. «Tenemos que encontrar una manera de satisfacer esa necesidad. Creemos que la tecnología de precisión es la forma de hacerlo».

La agricultura de precisión también puede ayudar a que la industria alimentaria sea más sostenible. Por ejemplo, los datos generados por sensores les permiten a los agricultores ver áreas donde la humedad del suelo ha disminuido y les impide desperdiciar agua en áreas que no la necesitan. Los sensores también pueden recopilar datos sobre los perfiles de nutrientes del suelo, lo que permite a los agricultores utilizar aplicaciones precisas de fertilizantes solo donde el suelo lo requiere.

«Usamos sensores de agua para medir la humedad del suelo y varias profundidades en el perfil del suelo», dijo Blythe. «Menos del 10% de nuestros acres están irrigados, pero esos sensores me ayudan a tomar decisiones para utilizar nuestros recursos hídricos de una manera más sostenible».

Resolución de problemas con IA
Un agricultor suele decir que tiene 40 vacunas para hacerlo bien en su vida. Empiezan a cultivar alrededor de los 20 años y aspiran a jubilarse alrededor de los 60. Cada año hay un nuevo experimento, con variables invisibles que no pueden controlar. Tal vez el terreno sea un poco diferente, o los patrones climáticos cambien, o estén probando diferentes semillas y nuevos equipos.

El papel de la IA en todo esto es ayudar a los agricultores a aprender del tipo de pruebas A / B que se realizan a su alrededor. Un sistema de inteligencia artificial puede analizar las operaciones de un agricultor para analizar datos sobre el clima, la temperatura, la humedad y la composición del suelo, y proporcionar información sobre cómo optimizar los equipos, mejorar la planificación, minimizar el desperdicio y aumentar los rendimientos.

«Tenemos los sensores en todas estas partes del trabajo agrícola, y ahora podemos usar la IA para comenzar a tener información sobre cuál es la mejor manera de abordar los desafíos agrícolas dadas ciertas condiciones», dijo Julian Sanchez, director de John Centro Europeo de Innovación Tecnológica de Deere. «Es realmente imposible prescindir de algo como la IA porque, de lo contrario, simplemente estás tratando de entender de manera determinista las ecuaciones multivariadas, sin fin».

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El gerente de la granja de pruebas de John Deere, Marcus Hall, realiza verificaciones del sistema de último momento en un nuevo tractor de cultivo en hileras desde un iPad.

Imagen: Derek Poore
Considere la necesidad de aumentar el rendimiento de los cultivos. La Iniciativa Global Harvest predice que la población mundial de 7.300 millones crecerá a casi 10.000 millones en 2050. Algunas estimaciones, como la citada por Terry Pickett de John Deere, acercan esa cifra a los 9.000 millones. En cualquier caso, existe el consenso de que para alimentar a esas personas adicionales para 2050, el suministro mundial de alimentos debe al menos duplicarse y la productividad agrícola mundial debe aumentar en un 1,75% al ​​año.

Qué tan cerca estemos de alcanzar estos objetivos de producción de alimentos depende de la estadística. Un barómetro que genera preocupación es lo que se conoce como productividad total de los factores (PTF), una medida de la productividad agrícola que tiene en cuenta toda la tierra, la mano de obra, el capital y los recursos materiales utilizados en la producción agrícola y los compara con la cantidad total de cultivo y producción ganadera. El índice GAP 2017 revela que, por cuarto año consecutivo, el crecimiento global de la PTF no se está acelerando lo suficientemente rápido como para duplicar de manera sostenible la producción agrícola para 2050.

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Sin embargo, cuando se pone en un contexto histórico, las ganancias generales de productividad son prometedoras. Según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), en 1940 el agricultor estadounidense promedio alimentaba a 19 personas al año; hoy el USDA estima que el agricultor estadounidense promedio alimenta a 155 personas. Al dividirlo en cultivos individuales, los rendimientos de maíz en los EE. UU. Crecieron en un 61% entre 1980 y 2015, mientras que los rendimientos de soja mejoraron en un 29% durante el mismo período.

«Para el 2050, habrá nueve mil millones de personas en el planeta. Es una carrera real».
TERRY PICKETT, GERENTE DE INGENIERÍA AVANZADA DEL GRUPO DE SOLUCIONES INTELIGENTES DE JOHN DEERE
Es una historia similar con el trabajo. A principios del siglo XIX, se necesitarían unas 300 horas de trabajo para producir 100 fanegas de trigo. Hoy, con la aplicación de la tecnología y la inteligencia artificial, se tarda menos de una hora en producir 100 bushels de trigo.

Sin embargo, existe el consenso de que los agricultores enfrentarán el desafío de hacer aún más en los próximos años, y la tecnología será clave para que esto suceda.

El desafío de la conectividad
La industria agrícola de precisión apunta alto en lo que respecta a los objetivos de producción de alimentos, pero las tecnologías que se están desarrollando en este momento no pueden existir de manera efectiva sin la infraestructura adecuada. Para los sistemas agrícolas de alta tecnología, el desafío de la infraestructura se reduce a la conectividad y, en muchos entornos rurales, a la falta de ella.

En las zonas rurales de Estados Unidos, la tecnología 5G es un desarrollo de conectividad prometedor. Se espera que la tecnología de banda ancha inalámbrica de quinta generación brinde velocidades inalámbricas de baja latencia de hasta 1GB / sa partes del país que generalmente carecen de cobertura.

VER: Glosario: Agricultura inteligente

Si bien 5G aún no está ampliamente disponible, John Deere es optimista sobre su potencial para respaldar nuevas capacidades de agricultura de precisión en equipos agrícolas con conectividad en tiempo real. La conectividad de alta velocidad es esencial para la tecnología dentro de los equipos agrícolas de John Deere. John Deere dice que cada máquina nueva que sale de fábrica tiene un módem 4G LTE, Wi-Fi y Bluetooth.

La idea es tener equipos agrícolas que puedan comunicarse con otras máquinas en el campo mediante la transmisión de datos desde el vehículo a la nube y de regreso a los operadores de la máquina en el menor tiempo posible. La comunicación de máquina a máquina es lo que ayuda a los agricultores a evitar la superposición de filas si están ejecutando varias máquinas al mismo tiempo. También permite a los operadores compartir datos entre ellos para cosas como la optimización de la máquina.

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Marcus Hall verifica la conectividad del sistema en uno de los tractores para cultivos en hileras más nuevos de John Deere.

Imagen: Derek Poore
Con la conectividad, las máquinas se vuelven socialmente conscientes, sabiendo exactamente dónde están ubicadas otras máquinas en relación con ellas mismas.

«Así que podría tener dos cosechadoras en el mismo campo cosechando la misma cosecha», dijo Sánchez. «En este momento tenemos que asumir que habrá demoras de 30 a 60 segundos en las comunicaciones entre estas cosechadoras mientras cargan datos en la nube, los procesan y descargan a la otra cosechadora para que puedan compartir información».

Con 5G, Sánchez dijo que la comunicación entre esas dos cosechadoras a través de la nube podría reducirse a menos de un segundo.

Por supuesto, existen grandes desafíos de infraestructura para alcanzar este tipo de utopía de conectividad en el corazón de Estados Unidos. Los proveedores de telecomunicaciones advierten que la tecnología inalámbrica 5G podría tener problemas en las áreas rurales, particularmente en aquellas con muchos árboles y follaje, y podría encontrar otros problemas debido a la baja densidad de población. Como resultado, la adopción de sistemas de agricultura de precisión es limitada en muchas áreas rurales debido a la falta de servicio de banda ancha.

Aunque todavía estamos a años de darnos cuenta del verdadero potencial de la 5G rural, la industria agrícola de precisión planea continuar haciendo avances en la tecnología agrícola hasta que las empresas de telecomunicaciones y los reguladores de EE. UU. Se pongan al día.

El camino por delante
La seguridad alimentaria es un problema al que se enfrenta toda la humanidad. Las predicciones más sombrías sugieren que el mundo se encamina hacia un futuro distópico donde la escasez de alimentos provoca disturbios y guerras. Es un resultado poco probable, pero sigue siendo motivador para empresas como John Deere. El gigante de equipos agrícolas se está movilizando en torno a tecnologías emergentes que mejorarán sus sistemas de agricultura de precisión y ayudarán a estabilizar el suministro mundial de alimentos para los próximos años.

Ahora se sabe que los ejecutivos de John Deere deambulan por los pisos de CES, la conferencia de tecnología masiva que se celebra cada año en Las Vegas, en busca de nuevas ideas para llevar a la luna nueva. A corto plazo, John Deere se centra en formas de incorporar la visión por computadora, aumentada con algoritmos de aprendizaje profundo e inteligencia artificial, en los sistemas de agricultura de precisión de próxima generación.

«En 20 años a partir de ahora, la agricultura de precisión cambiará drásticamente la forma en que cultivamos».
JAMIE BLYTHE, PROPIETARIO DE BLYTHE COTTON COMPANY
«También monitoreamos bastante el progreso en la industria automotriz, especialmente las cosas relacionadas con el vehículo conectado», dijo Sánchez. «Si realiza un seguimiento de nuestras capacidades para tener dispositivos móviles como parte de nuestros ecosistemas de vehículos, se arrastra muy, muy de cerca con el vehículo conectado, el modelo conectado».

John Deere también está observando los desarrollos en torno a los sistemas microelectromecánicos (MEMS), los sistemas nanoelectromecánicos y la nanotecnología. Estas tecnologías se relacionan con los sensores utilizados en agricultura de precisión para recopilar diferentes tipos de información.

«Nos dan capacidades que son inimaginables», dijo Pell de Blue River. «La pregunta es, ¿cuáles se volverán populares y pueden usarlos a bajo costo? Intentamos enfocarnos en una tecnología y verla girar, y luego la retomaremos en algún momento cuando sea muy valioso para nosotros. y nuestros clientes «.

Pero los avances tecnológicos en el sector privado solo representan un lado de la ecuación del suministro mundial de alimentos. En los EE. UU., Parte de la responsabilidad recae en el Departamento de Agricultura y los fondos que asigna a través de facturas agrícolas para la investigación y el desarrollo de tecnologías de producción sostenible.

https://www.techrepublic.com/article/glossary-smart-farming/

VER: El futuro de la comida (característica especial de ZDNet / TechRepublic)

Los expertos de la Fundación SoAR , que aboga por la financiación de la investigación agrícola, dicen que el presupuesto anual de investigación del USDA debe aumentar sustancialmente con respecto a los niveles actuales para revitalizar las tasas de crecimiento de la productividad de la agricultura estadounidense y garantizar la sostenibilidad del sector.

Los reguladores también deben ser conscientes de la merma de tierras y los impactos que podría tener en la producción de alimentos de Estados Unidos. El American Farmland Trust proyecta que cada hora se pierden más de 40 acres de tierras agrícolas y ganaderas en los Estados Unidos debido a la expansión o el desarrollo urbano. A escala mundial, los científicos también estiman una pérdida de más del 2% de tierras de cultivo altamente productivas debido a la expansión urbana.

Los avances tecnológicos también representan un obstáculo para los agricultores. El equipo de Blythe Cotton Company admite la curva de aprendizaje que aún enfrentan al adoptar nuevas tecnologías. Al final, depende de los hombres y mujeres en el campo dar sentido a la tecnología agrícola de precisión y cómo utilizar realmente los sistemas a su potencial.

«El alcance de la agricultura de precisión es tan tremendo, y hay tantas aplicaciones diferentes que siento que todavía nos estamos mojando los dedos de los pies», dijo Blythe. «En 20 años a partir de ahora, la agricultura de precisión cambiará drásticamente la forma en que cultivamos».

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La agricultura de precisión es una metodología de gestión agrícola que se basa en datos y análisis de datos para respaldar el proceso de toma de decisiones del agricultor para reducir los insumos.

El origen de la agricultura de precisión comienza cuando los investigadores recolectan muestras de suelo y utilizan métodos de estadísticas espaciales para determinar los diferentes tipos de suelo en un campo. A partir de este análisis, los investigadores desarrollaron mapas de suelos. Las granjas fueron las primeras en adoptar tecnologías de GPS y sistemas de información geográfica (GIS). A medida que el GPS civil se volvió más preciso, las granjas comenzaron a utilizar esta tecnología para aumentar la precisión de los datos espaciales operativos. Recopilación de datos espaciales de equipos y sensores que permitieron a las granjas identificar las áreas de alto rendimiento. Además, el uso de datos de GPS para determinar dónde aumentar o disminuir el uso de pesticidas, fertilizantes y riego.

Software como insumo agrícola
El caso comercial de los métodos de agricultura de precisión es la reducción de insumos agrícolas. Los insumos agrícolas van desde equipos, semillas, pesticidas hasta energía. A su vez, una reducción de los insumos agrícolas reduce el costo total para producir una cosecha.

Los insumos agrícolas modernos incluyen un ecosistema de Internet de las cosas (IoT): redes de sensores avanzados, tractores de conducción autoguiada (que recolectan tanto cultivos como datos), servidores y drones. Además, los datos adquiridos también son un insumo de la explotación. Los datos adquiridos por la finca ayudan en la planificación y ejecución de la cosecha, como información meteorológica e imágenes de satélite.
Cosecha, tanto cultivos como datos
Durante la siembra y la cosecha, estos insumos agrícolas producen más datos para que la granja los analice. Ubicación de los tractores y su estado, vuelos de drones para encontrar áreas de cultivos bajo presión y los rendimientos de los campos individuales. Las granjas más pequeñas solo pueden generar unos pocos cientos de filas de datos al día, mientras que una granja grande podría generar miles de millones.

Según Business Insider, la cantidad de datos generados por la granja aumentará drásticamente durante los próximos 20 años.

A medida que aumenta la cantidad de datos que genera la granja, la gestión y el análisis de datos se vuelven más difíciles y costosos.

Software de código abierto y agricultura
La tecnología de software libre y de código abierto para geoespacial (FOSS4G) puede desempeñar un papel en la reducción del costo de las entradas de software y permitir que las granjas analicen y visualicen sus datos.

Dos proyectos de software LocationTech, alojados en la Fundación Eclipse, pueden ayudar a las granjas con el análisis de grandes cantidades de datos espaciales: LocationTech GeoMesa y LocationTech GeoTrellis.

GeoMesa
GeoMesa trae análisis y visualizaciones espaciotemporales a Accumulo, un sistema escalable de almacenamiento y recuperación de datos. Las granjas que aprovechan GeoMesa podrán realizar análisis a gran escala en sus datos vectoriales. Los datos vectoriales normalmente se recopilan mediante sensores y tractores: datos operativos generales. Los datos vectoriales también pueden incluir informes meteorológicos y cualquier dato que se haya convertido de ráster a vector.

Al darle a la granja la capacidad de procesar estos conjuntos de datos operativos masivos, la información sobre el impacto de las operaciones diarias en la cosecha se vuelve más clara. Estos análisis le darán a la finca una mejor comprensión de cómo administrar las operaciones y aplicar estas lecciones aprendidas a la próxima temporada de cosecha.

Para obtener más información sobre GeoMesa, lea este artículo .

GeoTrellis
GeoTrellis puede procesar por lotes grandes cantidades de datos ráster. Con las actualizaciones diarias de los satélites y la recopilación de drones sobre la marcha, la cantidad de datos ráster recopilados por las granjas nunca ha sido mayor.

Al utilizar GeoTrellis, una granja puede analizar grandes cantidades de datos ráster a bajo costo. Esto ayudará a la finca a identificar dónde las plantas están bajo presión o qué áreas están siendo regadas en exceso o en exceso. Mediante el procesamiento de estos datos ráster, la granja comprenderá mejor los puntos problemáticos y podrá investigar esas áreas objetivo.

Para obtener más información sobre GeoTrellis, lea este artículo .

Las granjas más pequeñas también pueden beneficiarse del uso de la tecnología FOSS4G. Las granjas con un SIG basado en la web pueden usar Geoserver para generar y mantener mapas y aplicaciones web. Postgres / PostGIS puede proporcionar gestión de datos espaciales y geoanálisis de datos agrícolas.

Para el análisis espacial de escritorio del día a día, una granja puede usar QGIS o gvSIG. Ambas aplicaciones de escritorio pueden realizar análisis geoespaciales robustos y generar mapas.

Al reducir los costos de sus entradas de software para realizar geoanalíticas y visualizaciones tanto a gran como a pequeña escala, la granja podrá aumentar el rendimiento de sus operaciones y aumentar la eficiencia.

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