Algunas tecnologías de agricultura de precisión están empezando a generar beneficios para los agricultores. Las áreas que muestran mayores promesas de rendimientos rentables para los agricultores de cultivos comerciales que buscan adoptar la agricultura de precisión son: densidad de población variable, nidadas en hileras en sembradoras y tasa de nitrógeno variable.
Un análisis de costo / beneficio es un enfoque sencillo para tener una buena idea de cuáles pueden ser sus ganancias. Para hacer esto, necesitamos mirar:
¿Cuál es el costo del sistema?
¿Cuál es el beneficio? Es importante darse cuenta de que estamos hablando de beneficios, no solo de mayores ingresos. La información sobre su campo puede ser una inversión que resulte en una mejor administración y mayores ganancias en el futuro. El mal manejo de una parte del campo puede disminuir la fertilidad y aumentar la presión de las plagas.
¿El artículo en el que está gastando dinero es una forma buena y aplicable de generar el beneficio que desea?
Necesidad vs deseo. ¿La tecnología es parte de una solución de agricultura de precisión o es algo divertido que desea tener?
Sea flexible. Puede haber una tecnología mucho mejor y de menor costo en 2 a 5 años.
Una granja de cultivos comerciales de 1,000 acres puede ver un aumento en los ingresos de $ 20,000 a $ 70,000 por año de la agricultura de precisión con la tecnología actual. Eso es ingresos, no ganancias. Su beneficio estará determinado en gran medida por su capacidad para mantener bajos los costos. Parte de eso es mantener la flexibilidad y reducir los gastos de capital en los primeros años en que adopta la agricultura de precisión. Es importante recopilar algunos años de datos históricos y aprender de sus campos y sus propias preferencias en cuanto a qué tecnología y equipo es más adecuado para usted. Además, la ciencia detrás de la tecnología está cambiando rápidamente y ahora puede que no sea el mejor momento para comprar equipos costosos. Las nuevas características, los costos más bajos y la mejor funcionalidad generalmente ocurren unos años después de una gran revolución tecnológica.
El sentido común también es muy importante. Los mapas de precisión y la detección remota pueden ayudarlo en gran medida a administrar mejor la fertilidad de sus cultivos y campos, pero es importante asegurarse de que la tecnología y las recomendaciones sean apropiadas para lo que la tecnología puede hacer.
Costos del sistema
Hay 2 dichos de sentido común que son relevantes para cualquier discusión sobre la economía de las tecnologías de agricultura de precisión: «No se puede administrar lo que no se puede medir» y «Basura que entra, basura sale».
Los costos de la agricultura de precisión son mucho más sencillos que los beneficios. ¿Cuánto cuesta un sistema GPS? ¿Qué pasa con la dirección automática? ¿Qué tal una nueva maceta? Pero incluso aquí, es importante considerar si el equipo y el costo son realmente una inversión para administrar mejor sus campos y cultivos o si es un gasto de lujo. ¿Es el gasto realmente necesario o es un equipo nuevo y brillante que desea?
¿Cuáles son algunas inversiones prudentes? Cosas que le ayudan a medir científicamente el rendimiento de su cultivo y la fertilidad del campo. Un monitor de rendimiento es imprescindible, ya que «No se puede gestionar lo que no se puede medir». Un monitor de rendimiento le permite saber cómo se desempeñó cada parte del campo durante el año y está vinculado directamente a una métrica clave, sus ingresos. Cualquier métrica clave debe medirse con precisión y exactitud.
La exploración de cultivos y la detección remota también lo ayudan a medir lo que está sucediendo en su campo y lo ayudan a identificar causas secundarias que podrían estar afectando el rendimiento. En un mundo simple, planta la mitad de un campo de la misma manera que siempre lo ha hecho y luego usa la agricultura de precisión en la otra mitad. En el momento de la cosecha, mides la cosecha de cada mitad y ves cuál funcionó mejor.
La vida no es sencilla.
Los pulgones de la soja, el barrenador europeo del maíz, otras plagas, las heladas, el granizo, los daños causados por el agua, la sequía y muchos otros factores, no se dan cuenta de que está haciendo una prueba de lado a lado. Tampoco son lo suficientemente considerados como para dejar su campo solo para que pueda recopilar datos limpios y agradables. Ni siquiera el suelo coopera, y hemos visto que la fertilidad del campo puede variar desde parcelas de 50 bushel por acre de maíz hasta parcelas de 200 bushel por acre de maíz a 30 pies de distancia entre sí.
Todo este equipo científico y análisis es necesario para asegurarse de que la diferencia de rendimiento que ve se debe a la diferencia entre la agricultura de precisión y la gestión tradicional y no a los otros factores que suelen afectar a un cultivo. Y sí, dije ciencia. La agronomía y la biología son ciencias. Necesita equipo científico para medir con precisión las cosas y aplicar sus prácticas e insumos de gestión. Y necesita la disciplina científica para permanecer imparcial en su análisis de los datos de cultivos de temporada y explicar las diferencias de rendimiento. Este cambio de mentalidad puede representar un costo significativo para usted.
Al igual que con el monitor de rendimiento, también es esencial un sistema GPS que conecte todos, o al menos la mayoría de sus equipos de agricultura de precisión. Mucha de la información en un sistema de agricultura de precisión vendrá como una capa de datos. Habrá una capa que define la ubicación del campo. Una capa que tiene las ubicaciones de las plantas y los datos de siembra. Una capa para su aplicación de fertilizante. El sistema GPS se asegura de que todas las diferentes capas se apilen una encima de la otra correctamente.
Una forma de pensar en esto es mirando un mapa topográfico. Piense en cada elemento de la leyenda como una capa diferente. Una capa para carreteras, otra para ríos y lagos, y otra para curvas de nivel, etc. Si el sistema GPS está desalineado, cuando agregas las capas una encima de la otra, el resultado puede tener cosas como bosques y carreteras en funcionamiento. por el medio de un lago.
No solo necesita un sistema GPS, debe asegurarse de que todos los componentes estén configurados correctamente. Cosas como asegurarse de que todos usen el mismo dato. El dato es cómo un trozo de superficie curva tridimensional de la tierra se transforma en un mapa plano bidimensional en un trozo de papel. Cada datum diferente realiza transformaciones diferentes e incluso si todos los sistemas tienen las mismas coordenadas de GPS, si tienen datums diferentes, entonces espere que sus mapas tengan carreteras saliendo de acantilados y árboles creciendo en lagos. Seguirá generando mapas coloridos, pero la información no será muy precisa ni utilizable.
Este es el problema de “La basura entra, la basura sale”. Es un costo porque hay un esfuerzo en la instalación y mantenimiento del equipo. Este paso es fundamental. El solo hecho de encenderlo probablemente no le dará ningún dato útil. Algunos de los sistemas más nuevos se autoconfiguran mucho mejor, pero sigue siendo esencial tomarse el tiempo y dedicar el esfuerzo para asegurarse de que el sistema esté configurado y calibrado correctamente antes de declararse un agricultor de agricultura de precisión.
Beneficios
Hay dos beneficios clave que pueden resultar de una buena implementación de la agricultura de precisión.
1. Mayor rentabilidad
2. Mayor fertilidad del suelo
Hay muchos beneficios adicionales que pueden obtenerse mediante la agricultura de precisión, pero solo son importantes en términos de su capacidad para aumentar las ganancias agrícolas o aumentar la fertilidad del suelo. Y realmente, la ganancia agrícola y la fertilidad del suelo son muy parecidas, con la ganancia agrícola generalmente se refiere al corto plazo y la fertilidad del suelo se refiere a la capacidad de generar ganancias en la granja a largo plazo.
¿Qué tan rentable puede ser? En 2013, analizamos algunos campos que cultivan maíz en Ontario, Canadá. Con base en esos datos, podemos considerar un campo de maíz de 100 acres. La finca tenía un promedio de 140 bu / ac. Lo interesante es la variabilidad dentro de los campos. Hay parcelas de maíz de 50 bu / ac a 30 pies de las parcelas que eran de 200 bu / ac. Aproximadamente el 10% del campo tuvo un rendimiento inferior al 50 por bushel. Un campo era relativamente plano, de arcilla pesada, con baldosas y tuvo una sola aplicación de 28% de UAN (nitrato de urea y amonio) a fines de abril. Aunque el campo está embaldosado, 2014 fue un manantial tan húmedo que partes del campo quedaron anegadas, lo que provocó la lixiviación de nitrógeno. Además, el agua persistió durante tanto tiempo que los niveles de oxígeno del suelo bajaron y los microbios del suelo metabolizaron gran parte del nitrógeno restante del suelo. A mediados de mayo El 10% del campo estaba tan severamente agotado en nitrógeno que el maíz creció a la mitad de la tasa de sus vecinos y rindió 90 bu / ac menos que el promedio del campo. Ya en la v4 (etapa de cuatro hojas), las plantas mostraban signos de estrés por nitrógeno que podían detectarse mediante la exploración de cultivos y la detección remota. Esto significa que a finales de mayo, ya sabíamos qué áreas del campo tendrían un rendimiento inferior y por qué. Una segunda aplicación de nitrógeno a principios de junio podría haber recuperado más de la mitad de la pérdida de rendimiento. Dicho de otra manera, la pérdida de rendimiento de 90 bu / ac observada en el 10% del campo podría haberse reducido a solo 45 bu / ac, lo que significa que la cosecha de los 100 acres podría haberse incrementado en 450 bushels. 10% de 100 acres = 10 acres tratados con una segunda aplicación de nitrógeno. Parte del potencial de crecimiento del año ya se perdió, por lo que nunca podremos recuperar al 100% el rendimiento perdido. Pero una recuperación del 50% en los 10 acres más afectados es un extra de 45 bu / ac, multiplique eso por nuestros 10 acres más afectados y obtendremos nuestros 450 bushels. A $ 5 por bushel, eso es un aumento de ingresos de $ 2,250 en los 100 acres. Eso sería un aumento de ingresos de veintidós mil en 1,000 acres de maíz.
La agricultura de precisión también puede identificar cuándo el nitrógeno se convierte en el factor limitante para el crecimiento de las plantas en las áreas de mayor rendimiento del campo. El maíz de 200 bu / ac en Ontario es impresionante, pero ¿es la tasa de crecimiento máxima? Se han demostrado niveles tan altos como 300 bu / ac, lo que sugiere que a veces, un agricultor puede tomar 200 bu / ac de maíz para aumentarlo aún más.
Los monitores de rendimiento y detección remota sugieren que las mismas áreas del campo tienen un rendimiento inferior año tras año. Del mismo modo, son las mismas áreas del campo las que tienen un rendimiento superior año tras año. Esto sugiere que existe una diferencia en la fertilidad del suelo y estos parches no son el resultado de una variabilidad aleatoria. Esto conduce a prácticas de manejo de agricultura de precisión tanto de plantación de población variable como de plantación de dos variedades. Si porciones del suelo son más fértiles, tal vez puedan soportar poblaciones más altas y producir 250 bu / acre.
Las plantas que crecen en montículos arenosos a menudo se verán limitadas por la disponibilidad de agua y quizás la mejor estrategia de gestión no sea intentar aumentar el rendimiento añadiendo más productos químicos, sino reducir los costos de los insumos. Aquí, el agricultor puede reducir la cantidad de fertilizante aplicado, reducir la densidad de población y plantar una variedad más tolerante a la sequía.
La detección remota y la exploración de cultivos pueden identificar áreas que necesitan un análisis más profundo, como muestras de suelo. A su vez, la agricultura de precisión puede ayudar a explicar por qué las áreas tienen bajo rendimiento y conducir a mejores prácticas de gestión. Si hay evidencia de pérdida de nitrógeno del suelo en abril y mayo, entonces un agricultor puede cambiar a dos aplicaciones de nitrógeno. Uno a principios de la primavera para ayudar a que las plantas se establezcan, y otro a principios de junio, cuando las plantas lo necesitan para crecer. El agricultor puede adoptar una aplicación de nitrógeno de tasa variable, dando más fertilizante a los suelos que han perdido mucho nitrógeno en la primavera y dando más a las plantas que crecen excepcionalmente bien y corren el riesgo de agotar el nitrógeno del suelo.
Parece que gracias al buen uso de las tecnologías actuales de agricultura de precisión basado en nuestro ejemplo de un campo de 100 acres en Ontario, podemos aumentar los ingresos anuales hasta en $ 70 / ac, mientras mantenemos los costos en aproximadamente $ 20 / ac. Cada finca es diferente y cada implementación de agricultura de precisión es diferente. Un consejo: no compre todo el equipo costoso hasta que haya probado y comprobado el beneficio, incluso entonces considere sus alternativas. Pagarle a un consultor $ 500 por vuelo, 3 o 4 veces al año es mucho más económico que gastar $ 10,000 en un UAV y una cámara, solo para que salga un sistema mucho mejor uno o dos años después. Incluido en el pago del consultor está el costo del mantenimiento y calibración del equipo de teledetección. No solo es rentable, sino que también obtenemos datos de buena calidad.
Puede resultar difícil mantener los costos bajos a pequeña escala. Los consultores a menudo cobran un mínimo de $ 500 por el vuelo del UAV y generalmente pueden volar más de 200 acres por esa cantidad. Hay economías de escala que ocurren cuando comienzas a tener un tamaño de 1,000 acres. Pero también existe el riesgo de cambiar las prácticas de gestión y adoptar nuevas tecnologías. En general, se acepta que se necesitan 3 años de rendimiento histórico y datos de teledetección para obtener una buena comprensión de la biología subyacente y la fertilidad del suelo antes de que se puedan tomar buenas decisiones de manejo.
Se pueden y deben obtener beneficios significativos en el primer año de adopción de la agricultura de precisión, pero se necesita mucha más atención y supervisión de la gestión. Especialmente cuando se trata de controlar los costos y asegurar que la práctica de gestión realizada sea aplicable.
Uno de los aspectos realmente interesantes de las tecnologías de agricultura de precisión, con su capacidad para comprender mejor la biología subyacente y probar y medir mejor el rendimiento de diversas prácticas de gestión, es que los agricultores pueden aumentar la fertilidad de sus campos. Algunos de los primeros resultados son prometedores y diferentes prácticas de manejo sugieren que un mejor manejo usando agricultura de precisión puede comenzar en aumentos modestos, pero a largo plazo, en la salud y fertilidad del suelo. Pero antes de que un agricultor pueda comenzar a buscar estos beneficios por sí mismo, debe tener un buen conocimiento de la fertilidad actual y el potencial de rendimiento de sus campos. En otras palabras, deben comenzar a recopilar datos buenos y precisos sobre el rendimiento de los cultivos y los datos de rendimiento durante la temporada.
Aplicabilidad de la tecnología
Uno de los mayores riesgos de la agricultura de precisión es cuando las personas exageran la aplicabilidad de las tecnologías . Un ejemplo muy común de esto es cuando la gente usa el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) como base para la aplicación de nitrógeno de tasa variable. NDVI es una buena medida para la productividad general de la planta; sin embargo, no mide el estrés por nitrógeno en una planta. A veces, el uso de NDVI para generar un mapa de prescripción de aplicación de nitrógeno de tasa variable dará como resultado un mayor rendimiento. Como en los parches de nuestro campo de ejemplo de 100 acres que sufrió una pérdida de nitrógeno relacionada con el agua en la primavera.
Sin embargo, a veces un NDVI dará un mapa de prescripción de nitrógeno de tasa variable muy pobre. Por ejemplo, vimos un campo al que se le agregó fertilizante de nitrógeno a fines de la primavera a una tasa de reemplazo de 150 bu / ac. No hubo pérdidas notables de nitrógeno relacionadas con el agua (lixiviación o microbios) o volatilización. El NDVI por sí solo dio recomendaciones de manejo deficientes para una aplicación de nitrógeno de tasa variable. En este caso, es probable que las plantas que crecen en suelos más arenosos tuvieran limitaciones de agua. Estas plantas pueden estar creciendo a un nivel de 100 bu / ac y el NDVI mostró esto. La recomendación basada en el NDVI fue agregar más nitrógeno a estas áreas. Sin embargo, lo que realmente está sucediendo es que las plantas no han consumido el nitrógeno del suelo y agregar más fertilizante solo aumentará el estrés hídrico y eso en realidad disminuirá el rendimiento.
En las partes más arcillosas del campo donde el maíz crecía a un nivel de 200 bu / ac, las plantas consumían el nitrógeno disponible y en realidad tenían limitaciones de nitrógeno. A pesar de que el mapa de prescripción de nitrógeno basado en el NDVI recomendó aplicar muy poco o nada de nitrógeno a estas plantas. En realidad, darles a estas plantas más nitrógeno les permitiría alcanzar el nivel de 220 o 250 bu / ac.
No es que el algoritmo NDVI esté equivocado. No lo es. Está dando una medida precisa de cuán productivas son las plantas actualmente. El error está en asumir que el NDVI se puede utilizar para estimar de manera precisa y consistente el estrés por nitrógeno de las plantas. NDVI no es la tecnología más aplicable para evaluar el estrés por nitrógeno.
Afortunadamente, existen métodos de detección remota que estiman más directamente el estrés de nitrógeno en las plantas. Estos “algoritmos de estrés por nitrógeno” son mucho mejores para ver el estrés por nitrógeno, independientemente de la productividad de la planta o las lecturas del NDVI, y son mucho más aplicables para generar un mapa de prescripción de nitrógeno de tasa variable.
Al utilizar la tecnología incorrecta o exagerar la aplicabilidad de una tecnología, un agricultor tiene un riesgo mucho mayor de gastar mucho dinero y esfuerzo en la agricultura de precisión, pero sin ver ningún beneficio real.
Mantente flexible
Hay muchas buenas preguntas que surgen de los primeros ensayos con la agricultura de precisión moderna. La teledetección basada en UAV ofrece mapas de alta precisión y bajo costo. Cada año, hay más y más algoritmos disponibles. Más algoritmos y mapas en el futuro brindarán una mejor comprensión de las tensiones que limitan el crecimiento de las plantas y el rendimiento de la cosecha. Estos pueden dar lugar a nuevas prácticas de gestión y nuevos equipos.
Se ha trabajado mucho en el maíz y se están demostrando beneficios reales en el campo. Pero se ha trabajado menos en la soja. Quizás los beneficios de la agricultura de precisión en el cultivo de la soja sean mayores, quizás sean menores. Es prudente elegir tecnologías de agricultura de precisión lo suficientemente flexibles como para permitirle rotar económicamente los cultivos como mejor le parezca y que probablemente proporcionen beneficios a los diferentes cultivos que cultiva.
Es importante ser flexible para:
cambios en el clima de un año al siguiente
cambios en el rendimiento que limitan el estrés que enfrentan las plantas
rotaciones de cultivos y la aplicabilidad de la tecnología a los diferentes cultivos
mejoras en la tecnología durante los próximos años
cambios en las prácticas de manejo
costos mas bajos
Es prudente considerar opciones como el arrendamiento de equipos y la contratación de consultores en lugar de la compra de nuevos equipos como un medio para mantenerse flexible.
¿»Importante Inversión en Tecnología» o «Tratando de Justificar Compras de Lujo»?
Ninguna cantidad de análisis comercial o económico generará los beneficios agrícolas esperados si un agricultor no puede separar honestamente la necesidad de la necesidad. Es muy fácil justificar un gasto de lujo como una inversión esencial en agricultura de precisión. Claro, es posible que desee comprar un tractor más nuevo, más grande y brillante, pero ¿es realmente una inversión necesaria o es algo que desea pero no necesita? Muchos distribuidores de equipos pueden no estar de acuerdo, pero hay ocasiones en las que no es necesario comprar equipos nuevos, especialmente si recién está comenzando en la agricultura de precisión.
Como se mencionó anteriormente, un agricultor prudente debería considerar una opción flexible cuando se inicia en la agricultura de precisión. A veces es mejor arrendar equipo o contratar a un consultor, operador personalizado o proveedor de insumos durante 2 o 3 años para demostrar los beneficios y que el equipo es adecuado y el adecuado para usted antes de salir y hacer un gran gasto.