El Profesor Asistente de Agricultura Sostenible Lakesh K. Sharma, el Especialista en Cultivos James Dwyer y el Profesor Asociado de Extensión Andrew Plant, Extensión Cooperativa de la Universidad de Maine, con el Especialista en Suelos de Extensión de la Universidad Estatal de Dakota del Norte Dave Franzen
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Las prácticas agrícolas convencionales pasan por alto la variabilidad espacial y temporal dentro de la finca. Tratar una finca completa como una sola unidad puede resultar en una fertilización excesiva y una fertilización insuficiente de áreas con diferentes niveles de nutrientes residuales, así como aplicaciones innecesarias de insecticidas / herbicidas en áreas donde no existen problemas de insectos / malezas. Las imágenes de satélite y las pequeñas unidades voladoras (drones y rapaces) han mostrado resultados prometedores para detectar la diferencia entre las deficiencias de nutrientes y los problemas de insectos / malezas. La agricultura en un sitio específico tiene el potencial de aumentar los ingresos agrícolas y resolver problemas ambientales, lo que facilita las decisiones de gestión de la granja.
Satélite sobre la Tierra visto desde el espacio
Crédito: NASA
Ya sea que esté cultivando de manera convencional u orgánica, la sostenibilidad se puede lograr a través de la agricultura de precisión, con su enfoque específico para el sitio. Al guiar a los productores para que apliquen insumos en función de los problemas y el potencial de rendimiento de un área específica dentro de un campo, la eficiencia aumenta mediante la reducción de las tasas de aplicación, el tiempo, la energía y los costos.
El pensamiento específico del sitio está orientado a los suelos. Tiene en cuenta las diferentes propiedades del suelo causadas por las actividades humanas y naturales, incluidas las prácticas agronómicas pasadas, dentro de cada campo. Tales propiedades diferentes del suelo son inevitables y causan fluctuaciones en la producción de cultivos dentro del campo. Considere la facilidad con la que un agricultor puede detectar diferencias en el color del suelo simplemente pararse en un campo. La gestión específica del sitio se utiliza para identificar diferencias específicas del suelo, recopilar información sobre ellas y luego cambiar las prácticas de gestión, como los requisitos de entrada, en respuesta.
Adopción del enfoque específico del sitio
Muchos agricultores piensan que las herramientas agrícolas específicas del sitio son muy caras y difíciles de usar, lo que las hace poco prácticas en los sistemas agrícolas de tierras secas. Sin embargo, estudios en varias instituciones de concesión de tierras, incluida la Universidad Estatal de Dakota del Norte (Franzen et al, 2015, Sharma et al, 2015, Sharma et al, 2014), la Universidad Estatal de Oklahoma (Raun et al, 2005) y la Universidad de Nebraska –Lincoln (Schepers et al, 1992), han demostrado que el alto nivel de precisión que ofrecen las herramientas específicas del sitio resulta en menores costos, mejores rendimientos y más ingresos netos. Por ejemplo, los sensores ópticos activos terrestres (GBAOS) se han calibrado con éxito en Dakota del Norte, Oklahoma, Nebraska y Missouri para la aplicación de nitrógeno en capas laterales en maíz.
La agricultura en un sitio específico requiere que los agricultores piensen en el futuro y piensen de manera diferente a las prácticas agrícolas convencionales. Implica algunos pasos importantes que deben seguirse correctamente:
Ilustración del tractor que usa tecnología satelital para rociar cultivos en un campoEncontrar su ubicación mediante el uso de receptores del Sistema de posicionamiento global (GPS), mapeo del Sistema de información global (GIS), sensores terrestres y / o imágenes de satélite
Evaluar su ubicación mediante la recopilación de información
Aplicar entradas de tasa variable
Encontrar su ubicación y mapearla
Sistema de posicionamiento global (GPS)
Ilustración que muestra las posiciones / trayectorias de los satélites alrededor de la Tierra
Red de satélite GPS. Crédito: NOAA.
La tecnología GPS se utiliza en todo el mundo. Funciona a través de un sistema de satélites, desarrollado por el Departamento de Defensa de EE. UU., Que transmite señales a cualquier receptor de la tierra. Al medir la cantidad de tiempo que tardan las señales de varios satélites en llegar a un receptor GPS, el receptor puede calcular su ubicación en una posición tridimensional (latitud, longitud y altitud).
Dependiendo de las capacidades del receptor, un GPS puede determinar la ubicación con una precisión de unos pocos centímetros a unos pocos pies. Pueden ocurrir pequeños errores en las coordenadas exactas, pero las lecturas se pueden mejorar usando “GPS diferencial” (DGPS). En el noreste de Maine, se encuentran disponibles sistemas GPS cinemáticos en tiempo real (RTK) que mejoran la precisión de los datos GPS y son ideales para aplicaciones horizontales y verticales como drenaje de agua, dirección automática, labranza en bandas y mapeo. Los sistemas RTK necesitan una estación base o una suscripción a una empresa (como Verizon), que proporciona señales de torre base para receptores GPS.
Ventajas del GPS
Permite la gestión de la tasa de plántulas de acuerdo con las áreas de potencial de rendimiento alto / bajo del campo.
Ayuda a lograr hileras rectas mientras evita la doble siembra, el doble cultivo y la doble aplicación de fertilizantes y productos químicos.
Ayuda en la aplicación de nutrientes de tasa variable
Permite el seguimiento del rendimiento
Sistema de información global (SIG)
La tecnología GIS se puede utilizar para preparar mapas que muestren la variabilidad de parámetros de nutrientes específicos dentro de ciertas áreas de tierra, lo que ayuda a administrar las aplicaciones de tasa variable. Un SIG puede recopilar los datos del análisis de suelos y el rendimiento de los cultivos para predecir el requerimiento de nutrientes / cal de un área específica. Usando coordenadas GPS, los mapas GIS pueden ser muy útiles para determinar la variabilidad del campo de cualquier agricultor sin siquiera salir de la oficina. Los mapas GIS generalmente los prepara la industria de la teledetección; comuníquese con su agrimensor o personal de servicios agrícolas para obtener ayuda.
Otras herramientas
Equipos agrícolas de precisión en el campo
Cortesía de la Universidad Estatal de Oklahoma.
Los sensores ópticos activos basados en tierra pueden medir la biomasa de las plantas y dar lecturas en forma de índice vegetativo de diferencia normalizada (NDVI). Se requiere el desarrollo de un algoritmo para utilizar estos sensores. Se han utilizado con éxito en trigo y maíz para la predicción del rendimiento y en la aplicación de dosis de nitrógeno en tiempo real. Los investigadores universitarios con acceso a al menos tres años de datos pueden desarrollar los algoritmos necesarios.
Las imágenes de satélite son otra herramienta que utiliza datos del NDVI para gestionar los requisitos de nitrógeno (N), pero tiene la desventaja de que no se pueden obtener imágenes durante el tiempo nublado. Su precisión es inferior a la de los sensores ópticos activos basados en tierra.
Evaluación de su ubicación mediante la recopilación de información
Equipos agrícolas de precisión en el campo
Cortesía de la Universidad Estatal de Oklahoma.
Hay varias formas muy eficaces de recopilar información y evaluar un campo. La información sobre el campo se puede recopilar utilizando técnicas de muestreo o con varios tipos de sensores. El uso de sensores es muy común en estos días, pero hay cierta información, como el análisis de nutrientes para la aplicación de fertilizantes antes de la siembra, que se determina mejor mediante el muestreo del suelo. Sin embargo, el sensor óptico activo y el muestreo de tejidos podrían usarse para aplicaciones de nutrientes durante la temporada. A escala comercial, los sensores para las siguientes aplicaciones están fácilmente disponibles:
Sensores ópticos activos terrestres en tiempo real para aplicaciones en temporada, imágenes remotas, sistemas de aviónica no tripulados (UAV) e imágenes de satélite
Monitores de rendimiento
Sensores de conductividad eléctrica del suelo
Sensores para medir la compactación del suelo
Sensores de pH del suelo en tiempo real
Aplicación de entradas de tasa variable: elección de las herramientas adecuadas
Los controladores de tasa variable están disponibles para aplicaciones de entrada basadas en necesidades. Todo tipo de fertilizantes (líquidos, granulados, etc.) se pueden variar en función de las necesidades del cultivo. El equipo existente se puede modificar para aplicaciones de entrada específicas del sitio. El equipo de dosis variable puede variar desde un aplicador de fertilizante comercial de tamaño completo hasta una sembradora personal. La mayoría de las consolas de control son compatibles con muchos dispositivos de aplicación de entrada / plantación, pero consultar con el fabricante para determinar cuál funcionará mejor con su situación es una buena elección. El dispositivo de control de datos podría parecerse más a una pequeña computadora. La mayoría de las empresas cuentan con personal capacitado para ayudar a los productores a seleccionar las herramientas adecuadas para la agricultura en un lugar específico.