La aplicación de IoT en la agricultura podría cambiar la vida de la humanidad y de todo el planeta. Actualmente, somos testigos de cómo el clima extremo, el deterioro del suelo y las tierras secas, el colapso de los ecosistemas que juegan un papel crucial en la agricultura hacen que la producción de alimentos sea cada vez más difícil.

Mientras tanto, no tenemos menos. Una famosa predicción dice que habrá más de 9 mil millones de personas en 2050. Eso es un montón de bocas que alimentar.

Afortunadamente, hay esperanza gracias al rápido desarrollo de aplicaciones agtech e IoT para la agricultura inteligente. Este mercado deberíatriplicar para 2025 y daré 75 millones de sistemas de IoT desplegados con fines agrícolas en los próximos años, estiman los expertos.

Sin mencionar la cantidad de startups innovadoras en este campo. Hay muchos capitales de riesgo en tecnología agrícola y alimentaria. GroundUp, Lightbank, FoodTech Angels, Earth Capital US, Avrio Capital, the Kitchen, Startup Farmers y muchos otros dan forma al futuro de la agricultura inteligente.

Tabla de contenido

¿Qué es la agricultura inteligente?
Beneficios de usar IoT en agricultura
IoT en agricultura: casos de uso
Desafíos de IoT en la agricultura
¿Qué es la agricultura inteligente?
La agricultura inteligente es un término amplio que recopila prácticas agrícolas y de producción de alimentos impulsadas por Internet de las cosas, big data y tecnología analítica avanzada. Las aplicaciones de IoT más comunes en agricultura inteligente son:

Sistemas basados ​​en sensores para monitorear cultivos, suelo, campos, ganado, instalaciones de almacenamiento o básicamente cualquier factor importante que influya en la producción.
Vehículos agrícolas inteligentes, drones, robots autónomos y actuadores.
Espacios agrícolas conectados como invernaderos inteligentes o hidroponía.
Sistemas de análisis, visualización y gestión de datos.
El análisis de datos de sensores impulsa la transparencia en los procesos agrícolas, ya que los agricultores obtienen información valiosa sobre el rendimiento de sus campos, invernaderos, etc. Sin embargo, estos no son los únicos datos con los que trabajan los agricultores. Como en cualquier otra industria, los profesionales agrícolas tienen que lidiar con cierto papeleo, que suele ser un proceso manual oportuno. Los sistemas inteligentes para el análisis y la gestión del flujo de trabajo de documentos ayudan a automatizar este proceso y proporcionan una mayor eficiencia. Obtenga más información sobre el sistema automatizado de gestión de documentos en la agricultura .

Por cierto, ¿está explotando el mercado de la agricultura inteligente y busca un socio de desarrollo de software confiable? Póngase en contacto con nuestro equipo de IoT para conocer el potencial de la tecnología conectada en esta área. Descubramos una forma de cultivar alimentos de manera más eficiente y sostenible.

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Beneficios de usar IoT en agricultura
Como en otras industrias, la aplicación de Internet de las cosas en la agricultura promete eficiencia, reducción de recursos y costos, automatización y procesos basados ​​en datos que antes no estaban disponibles. En la agricultura, sin embargo, estos beneficios no actúan como mejoras, sino como soluciones para toda la industria que enfrenta una serie de problemas peligrosos.

Excelente eficiencia. La agricultura de hoy está en una carrera. Los agricultores tienen que cultivar más productos en suelos en deterioro, disminuyendo la disponibilidad de tierras y aumentando las fluctuaciones climáticas. La agricultura habilitada para IoT permite a los agricultores monitorear sus productos y condiciones en tiempo real. Obtienen conocimientos rápidamente, pueden predecir problemas antes de que sucedan y tomar decisiones informadas sobre cómo evitarlos. Además, las soluciones de IoT en la agricultura introducen la automatización, por ejemplo, riego basado en la demanda, fertilización y recolección de robots.
Expansión. Para cuando tengamos 9 mil millones de personas en el planeta, el 70% de ellas vivirá en áreas urbanas. Los invernaderos y los sistemas hidropónicos basados ​​en IoT permiten una cadena de suministro de alimentos corta y deberían poder alimentar a estas personas con frutas y verduras frescas. Los sistemas agrícolas inteligentes de ciclo cerrado permiten cultivar alimentos básicamente en todas partes: en los supermercados, en las paredes y tejados de los rascacielos, en contenedores de transporte y, por supuesto, en la comodidad de la casa de todos.
Recursos reducidos. Muchas soluciones de IoT agrícola se centran en optimizar el uso de los recursos: agua, energía, tierra. La agricultura de precisión que utiliza IoT se basa en los datos recopilados de diversos sensores en el campo, lo que ayuda a los agricultores a asignar con precisión los recursos suficientes dentro de una planta.
Proceso más limpio. Lo mismo es relevante para pesticidas y fertilizantes. Los sistemas basados ​​en IoT para la agricultura de precisión no solo ayudan a los productores a ahorrar agua y energía y, por lo tanto, hacen que la agricultura sea más ecológica, sino que también reducen significativamente el uso de pesticidas y fertilizantes. Este enfoque permite obtener un producto final más limpio y orgánico en comparación con los métodos agrícolas tradicionales.
Agilidad. Uno de los beneficios de usar IoT en agricultura es la mayor agilidad de los procesos. Gracias a los sistemas de predicción y monitoreo en tiempo real, los agricultores pueden responder rápidamente a cualquier cambio significativo en el clima, la humedad, la calidad del aire y la salud de cada cultivo o suelo en el campo. En condiciones de cambios climáticos extremos, las nuevas capacidades ayudan a los profesionales de la agricultura a salvar los cultivos.
Mejora de la calidad del producto. La agricultura basada en datos ayuda a producir más y mejores productos. Mediante el uso de sensores de suelo y cultivos, monitoreo de drones aéreos y mapeo de la granja, los agricultores comprenden mejor las dependencias detalladas entre las condiciones y la calidad de los cultivos. Usando sistemas conectados, pueden recrear las mejores condiciones y aumentar el valor nutricional de los productos.
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IoT en agricultura: casos de uso
Existen numerosos ejemplos de aprovechamiento de las tecnologías de IoT en la agricultura, desde sistemas de gestión y análisis de datos versátiles hasta robots polinizadores futuristas. En este artículo, hemos dividido los casos de uso en 4 categorías principales: vehículos, sensores, actuadores e invernaderos. Ahora, veamos algunos proyectos existentes en cada categoría.

Vehículos
agricultura inteligente
En general, la aplicación de vehículos agrícolas es el núcleo de la agricultura productiva. El uso de vehículos inteligentes aumenta significativamente esta eficiencia e impulsa la automatización a la agricultura tradicional.

Cosechadoras y tractores conectados de Deere & Coson un buen ejemplo. A principios de este año, estos vehículos han llamado mucho la atención de los visitantes del CES 2019, y no solo por el enorme tamaño y el color verde pegadizo, sino por la tecnología debajo del capó.

Los vehículos de Deere están equipados con sensores, visión por computadora, GPS extremadamente preciso (menos de una pulgada) y aprendizaje automático para permitir la conducción autónoma y las capacidades de agricultura de precisión. Estas máquinas aún requieren un operador, sin embargo, gracias a la tecnología, no es necesario que sea un conductor de vehículos agrícolas altamente calificado.

agricultura inteligente
A su vez, el vehículo conceptual de Case IH es totalmente autónomo y puede manejarse de forma remota desde la oficina o controlarse mediante inteligencia artificial. Case IH, uno de los principales proveedores de tecnología agrícola del mundo, ha estado trabajando en el vehículo desde 2016 y se espera que lance el primer prototipo pronto.

UAV o simplemente drones también han ganado popularidad en la industria. En la mayoría de los casos, los drones funcionan como un sistema de monitoreo basado en IoT en la agricultura inteligente, como herramientas para el mapeo de granjas y el riego a pedido y el tratamiento de pesticidas.

Galardonado con Red Dot, Xaircraft P30 es un dron fitosanitario autónomo. Utiliza algoritmos avanzados para una capacidad de vuelo excepcional y una pulverización química precisa, lo que ayuda a reducir hasta un 30% del material pesticida y ahorra un 90% de agua.

También hay drones más pequeños que, sin embargo, hacen un gran trabajo: la polinización. Al ver los alarmantes colapsos masivos de colmenas y una disminución significativa de la población de abejas, algunas empresas decidieron centrarse en crear microdrones que pudieran realizar funciones de abejas en la agricultura.Walmart, por ejemplo, ha presentado recientemente una patente para una abeja robot, y la Universidad de Harvard ha estado enseñando RoboBees para nadar bajo el agua.

Sensores
Hay una amplia gama de sensores que se utilizan en la agricultura inteligente, incluidos el suelo, la humedad, la luz, la temperatura del aire, el CO2, el sensor de energía solar y muchos otros. Instalados en todos los campos, en los sistemas de monitoreo basados ​​en IoT, en vehículos agrícolas inteligentes y estaciones meteorológicas, los sensores recopilan datos continuamente.

La combinación de datos provenientes de diversos sensores y el intercambio de datos permite construir modelos de cultivos: predicción de cómo crecerá el cultivo en las condiciones dadas, practicar la agricultura de precisión basándose en datos de sensores y satélites, construir una estrategia de cosecha, etc.

Otro galardonado de Red Dot, SoilCares es un buen ejemplo de una solución de IoT asequible para la agricultura que puede convertir incluso una pequeña granja en un entorno conectado. Este escáner de suelo portátil proporciona diagnósticos de suelo en tiempo real y asesoramiento instantáneo sobre fertilización y tratamiento del suelo. Los sensores del escáner envían información al centro de procesamiento de datos, que envía la información directamente al teléfono del agricultor.

Otro ejemplo es un conjunto de sensores de humedad de Cropx. Estos sensores brindan monitoreo automatizado de humedad, temperatura y CE y permiten un riego eficiente y sin desperdicios. Este también es un buen ejemplo de cómo el uso de IoT en la agricultura puede reducir el consumo de agua.

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Actuadores
El riego inteligente ayuda a los agricultores a reducir significativamente el consumo de agua y, por lo tanto, a que la agricultura sea más consciente del medio ambiente. Sin embargo, estos sistemas no funcionarían sin los actuadores adecuados.

Los actuadores juegan un papel importante en la implementación de la automatización y la IoT en la agricultura. Los aspersores inteligentes activan el riego automatizado, los refrigeradores y calentadores conectados en las instalaciones de almacenamiento y transporte permiten condiciones sostenibles para el producto y ayudan a reducir el desperdicio, la iluminación LED inteligente se ajusta automáticamente a las condiciones cambiantes y garantiza que cada parte de un invernadero o espacio de almacenamiento obtenga la cantidad correcta de ligero.

Lúmenes digitalesproduce precisamente el tipo de LED inteligentes, que facilitan el control de la energía y permiten la automatización en espacios agrícolas. Combinada con los controles de iluminación y la plataforma para el análisis de datos, esta solución garantiza una mayor eficiencia y un rendimiento superior de la iluminación en la agricultura.

Invernadero autónomo
agricultura inteligente
El impacto de IoT en la agricultura es tan grave que puede cambiar por completo la economía de todo el país. Esto es lo que paso conLos países bajos, un pequeño país de tierras bajas densamente poblado que hoy ocupa el segundo lugar entre los exportadores de verduras del mundo.

El secreto está en el enfoque innovador de los espacios agrícolas. La mayoría de las tierras de cultivo en los Países Bajos están cubiertas por vidrio y las verduras se cultivan en invernaderos autónomos. Los holandeses utilizan tecnología conectada, sensores para controlar el nivel de CO2, la humedad, la luz LED, la salud de las plantas y el análisis de datos para mantener un entorno sostenible en los invernaderos. Por lo tanto, cosechan 10 veces el rendimiento promedio de un campo abierto tradicional.
Además de una eficiencia sin igual, el cultivo de alimentos en invernaderos inteligentes es limpio, ya que requiere mucha menos agua y pesticidas.

Las nuevas empresas agrícolas de hoy afirman que ni siquiera necesita campos para cultivar alimentos de manera eficiente en un invernadero inteligente. Empresas como Infarm oJones comidaoferta para instalar invernaderos autónomos en un entorno urbano como un supermercado, jardín privado o incluso una planta farmacéutica. Gracias a la tecnología hidropónica, los jardines verticales inteligentes no tienen suelo: las plantas crecen en solventes nutritivos controlados y mantenidos por tecnología de sensores y no requieren riego tradicional, lo que los hace eficientes en el uso de recursos.

Teniendo en cuenta los beneficios inmejorables, el respeto al medio ambiente y la agilidad de los invernaderos autónomos, podrían convertirse en la solución a los desafíos que enfrenta la agricultura y, por lo tanto, construir el futuro de IoT en la agricultura.

agricultura inteligente
Desafíos de IoT en la agricultura
El sistema de agricultura inteligente que utiliza IoT y tecnología de big data podría ser el salvador de toda la industria. Pero la integración de la tecnología en los procesos agrícolas tradicionales no ha estado libre de problemas.

Conectividad
Debe proporcionar conectividad en todo el entorno agrícola: campos, almacenes, graneros, invernaderos, etc. para que un sistema de IoT funcione. Y este es mucho espacio para trabajar. Idealmente, también debería ser una conexión ininterrumpida confiable que pudiera soportar eventos climáticos severos y condiciones de espacio abierto.

Desafortunadamente, la conectividad todavía plantea un problema en la Internet de las cosas en general, ya que diversos sistemas utilizan diferentes protocolos y métodos de transmisión de datos. Con suerte, los intentos de regular esta área, introducir estándares, así como el desarrollo de la tecnología 5G y la Internet basada en el espacio, pronto podrán resolver este problema y proporcionar una conexión a Internet rápida y confiable para cada espacio, independientemente de su tamaño y condiciones.

Diseño y durabilidad
Cualquier sistema de IoT utilizado en la agricultura debería poder manejar no solo la conectividad, sino también las condiciones de los espacios al aire libre. Los drones, los sensores portátiles, el IoT en redes inteligentes y las estaciones de monitoreo del clima deben tener un diseño sencillo pero funcional y un cierto nivel de robustez para «trabajar en la granja». Por no hablar de la complejidad y peculiaridad de diseñar un producto de IoT en general.

Por cierto, ¿tiene un proyecto de agricultura inteligente y necesita diseñadores y desarrolladores inteligentes y hábiles para implementarlo? Póngase en contacto con nuestro equipo para analizar cómo hacerlo realidad y comenzar a construir un producto que gane el mercado tan pronto como mañana.

Recursos y tiempo limitados
El papel de IoT en la agricultura es muy importante, aunque la integración de la tecnología inteligente en esta área tiene lugar en el contexto de un entorno en constante cambio y falta de tiempo.

Las empresas que diseñan y desarrollan IoT para la agricultura deben tener en cuenta el cambio climático rápido y los extremos climáticos emergentes, trabajar con una disponibilidad limitada de tierras y factores desfavorables como polinizadores moribundos.

En el lado positivo, en respuesta a estas condiciones, surgen muchos proyectos progresistas, por ejemplo, colmenas conectadas por Deutsche Telekom o granjas urbanas en contenedores de envío de Square Roots creados por el hermano menor de Elon Musk, Kimbal Musk.

agricultura inteligente
Conclusión
Los mercados crecerán y colapsarán, surgirán o morirán modelos de negocio disruptivos, pero la gente siempre necesitará comer y beber. Por esta razón, el desarrollo de áreas como la alimentación y la agricultura siempre será una prioridad, especialmente dada la dinámica que observamos en el mundo de hoy. Por lo tanto, el IoT utilizado en la agricultura tiene un gran futuro prometedor como fuerza impulsora de la eficiencia, la sostenibilidad y la escalabilidad en esta industria.

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Dado que el 10% de todos los datos generados por la empresa se generan y analizan fuera de la nube o de los centros de datos centralizados, la informática de punta está ganando impulso lentamente en muchas industrias. Sin embargo, como se espera que la cifra alcance el 75% para 2025, pronto podremos ser testigos de un crecimiento exponencial en la adopción de la informática de borde.

Es decir, la computación de borde ya se ha convertido en una tendencia importante de IoT en la agricultura, y por una buena razón: la computación de borde gana sin lugar a dudas en términos de velocidad y eficiencia en comparación con la infraestructura en la nube.

En este artículo, exploraremos algunos de los casos de uso de la informática de borde de IoT en la agricultura.

Pero primero, hablemos de los principales desafíos dentro de IoT y la computación en la nube para la agricultura y expliquemos cómo la computación en el borde puede resolverlos.

Principales desafíos de IoT en la nube en la agricultura y cómo la informática de borde puede resolverlos
Si bien los beneficios de las aplicaciones de IoT en la agricultura (así como en cualquier otra industria ) no pueden subestimarse, las tecnologías agrícolas inteligentes aún pueden plantear ciertos desafíos, especialmente si dependen de la nube.

A saber, aquí hay 3 desafíos principales de computación en la nube para la agricultura inteligente y la agricultura inteligente de IoT (incluidas 3 formas en que las tecnologías de vanguardia pueden ayudarlo a resolverlos):

Seguridad
Problema : cuando los datos se transfieren de un lado a otro entre el dispositivo ubicado en el campo y la nube, la probabilidad de violación es extremadamente alta. Además, cada dispositivo o sensor de su red de IoT puede ser un punto potencial de vulnerabilidad.

Solución : la computación perimetral lo ayuda a minimizar el riesgo de violación o robo de datos, ya que sus datos permanecen justo donde se recopilaron, dentro del dispositivo.

Velocidad
Problema : recopilar, transferir y analizar datos es una tarea que requiere mucho tiempo. Es por eso que algunas organizaciones podrían enfrentarse al desafío de tener que elegir entre la profundidad de la información obtenida de los datos y su velocidad de procesamiento. Esto es especialmente cierto para los dispositivos agrícolas remotos ubicados en el campo.

Solución : La informática de borde elimina este desafío al aumentar la eficiencia de la red y acelerar el procesamiento de datos. Cada dispositivo de la red puede analizar los datos que recopila y puede proporcionar retroalimentación inmediata, lo que aumenta la velocidad de procesamiento y profundiza la información.

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Costo
Problema : Los gastos de computación en la nube generalmente dependen de la cantidad de datos generados por las «cosas» y transferidos a través de la red. Teniendo en cuenta la cantidad de dispositivos utilizados por un solo sistema de agricultura inteligente y la gran cantidad de datos que proporciona, el costo de la computación en la nube puede dispararse fácilmente.

Solución : al utilizar la informática de punta en la agricultura, no tiene que llenar su almacenamiento con datos irrelevantes e inútiles ni transferirlos a la base de datos principal. Como resultado, puede reducir fácilmente el costo de la nube, tanto en términos de costo de almacenamiento como de ancho de banda.

Teniendo en cuenta los desafíos enumerados, las ventajas de la informática de borde se vuelven aún más obvias. Y es especialmente cierto cuando se habla de informática de punta en la agricultura.

3 casos de uso de informática de punta en agricultura y agricultura inteligentes
Hay docenas de ejemplos de casos de uso para la agricultura y la agricultura inteligentes : desde realizar un seguimiento de los cambios climáticos y monitorear las condiciones de los cultivos / ganado hasta la automatización de invernaderos o incluso las soluciones de gestión de fincas integrales habilitadas por IoT.

En cuanto a los casos de uso de la computación de punta cuando se aplica a tecnologías agrícolas inteligentes, la oportunidad clave se encuentra dentro de la denominada “ agricultura de precisión ”. Al utilizar este enfoque, los agricultores confían en los datos para obtener un mejor control sobre el negocio, optimizar la eficiencia de sus operaciones y, como resultado, reducir los gastos operativos.

Por lo tanto, estas son solo algunas de las oportunidades y los casos de uso de la computación perimetral a considerar:

1. Agronegocios
Los tractores autónomos y la maquinaria robótica pueden funcionar en piloto automático, comunicándose con sensores cercanos para obtener los datos necesarios sobre el entorno circundante.

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Utilizando visión por computadora y datos de campo precargados, los agribots pueden calcular las rutas más eficientes para cubrir el área requerida teniendo en cuenta el tipo de tarea realizada, la cantidad de vehículos actualmente en el campo, el tamaño de los implementos, etc. Además, pueden desviar automáticamente en caso de un obstáculo inesperado o detenerse por completo, por ejemplo, si hay un ser humano o un animal en el camino.

Como resultado, el equipo inteligente puede realizar una amplia gama de tareas, como regar / deshierbar áreas de campo específicas cuando sea necesario o incluso cosechar cultivos de forma autónoma.

2. Automatización agrícola
Al igual que los agronegocios, un invernadero o incluso granjas enteras se pueden poner en piloto automático utilizando la informática de borde de IoT. Esto significa que el ecosistema cerrado puede cuidarse solo sin depender de un servidor remoto para procesar los datos recopilados y tomar decisiones sobre los procesos de rutina, por ejemplo, regar las plantas, alimentar al ganado, controlar la temperatura, la luz, la humedad de la habitación, etc.

Como en el caso de los agronegocios, la informática de punta permitirá que la granja o invernadero opere independientemente de la conexión al servidor principal y tome decisiones localmente, en base a los datos de los sensores locales. Esto tiene el potencial de mejorar la confiabilidad de los procesos y reducir los desechos, haciendo de la agricultura un proceso más sostenible.

3. Protección contra desastres
Al utilizar la informática de punta, los sistemas de IoT agrícolas pueden tomar decisiones informadas sobre posibles peligros ambientales o desastres naturales.

Es decir, los sensores remotos pueden recopilar y analizar datos sobre cambios en el clima o el medio ambiente para predecir desastres potenciales y, en caso de que haya ciertos signos de peligro, notificar de inmediato al centro de control general. Como resultado, los agricultores podrán tomar medidas oportunas para proteger sus cultivos, al menos parcialmente, en caso de un incendio forestal, por ejemplo.

computación de punta en agricultura

Edge computing en la agricultura: un terreno fértil para la innovación y el crecimiento
La cantidad de dispositivos IoT de propiedad empresarial que dependen de la informática de borde alcanzará los 5.600 millones en 2020, según BusinessInsider . Y la agricultura tiene todas las posibilidades de estar a la vanguardia de la innovación en este campo, junto con la manufactura, la energía, el transporte, la atención médica y el comercio minorista.

Esto significa que podemos esperar ver más casos de uso de computación de vanguardia en agricultura y agricultura inteligente muy pronto. Por lo tanto, adoptar la tecnología para sus nuevos proyectos o migrar sus sistemas de IoT existentes al perímetro lo antes posible puede ayudarlo a obtener el beneficio competitivo de un primer usuario.

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Todos los días, desde hace varios años, oímos hablar de ellos a diario, los vemos por la televisión o incluso por la calle o en determinados eventos. También nos encontramos con drones en nuestros campos.

Dron en viñedo
Dron en viñedo
Parece que los drones realmente no son una moda, si no que han venido para quedarse y cada vez se utilizan para más y más variadas aplicaciones.

Pero…¿somos conscientes de hasta que punto llega su tecnología? ¿Sabemos que tienen más trayectoria y desarrollo en el tiempo de la que nosotros conocemos? O, un paso más allá, ¿sabemos realmente qué es un dron?

Dron Profesional
Dron Profesional
Contenidos

¿Qué es un Dron?
Funciones de los Drones
Aplicaciones de los Drones en Agricultura
Drones para agricultura de precisión
Drone pulverizador para agricultura
¿Se utiliza realmente el dron en la agricultura?
Últimos avances en Drones agrícolas
¿Dónde se utilizan drones para agricultura?
Formación y uso de drones
Modelos de drones para agricultura y principales marcas
Precios de drones agrícolas
Perspectivas de futuro…
¿Qué es un Dron?
Un dron es un tipo más de aeronave. En particular, podemos decir que se trata de una aeronave no tripulada, que se dirige y maneja de forma remota mediante distintos sistemas de control.

En muchas ocasiones encontraremos referencias que los citen como UAV o como RPAS. Se trata de siglas en inglés que hacen referencia a «Unmanned aerial vehicle» y «Remotely Piloted Aircraft System», respectivamente. La traducción al castellano de estos términos sería «Vehículo aéreo no-humano», que hace referencia a la ausencia de un piloto. Y, «Sistema o aeronave pilotada de forma remota».

Dron para pulverizar cultivos Yamaha RMAX
Dron para pulverizar cultivos Yamaha RMAX
Por otra parte, encontraremos vehículos que se incluyen dentro de la categoría VANT, que son las siglas en castellano de vehículo aéreo no tripulado. Cuando nos referimos a estas aeronaves, además de ser no tripuladas, suelen cumplir con las siguientes condiciones:

Debe ser reutilizable.
Es capaz de mantener de manera autónoma un vuelo sostenido y controlado.
Se propulsa por un motor de explosión, eléctrico o de reacción.
Resulta muy importante conocer los diferentes términos que hacen referencia a esta nueva, o no tan nueva, realidad y los matices que marcan las diferencias entre ellos.

Funciones de los Drones
Como hemos podido observar, los requisitos para que una aeronave sea considerada un dron no determinan muchas de sus características, siempre que la técnica lo permita. Por ello, el diseño y tamaño, por ejemplo, pueden ser distintos y variados. Esto conduce a que el dron sea un vehículo muy versátil.

En la mayoría de casos, el dron es un vehículo ágil, relativamente pequeño y manejable. Por ello, seguro que todos vosotros podrías encontrarle innumerables aplicaciones en tan solo un minuto.

Puntos clave al Comprar un Tractor Usado o de Segunda Mano
Puntos clave al Comprar un Tractor Usado o de Segunda Mano
De forma general, podemos citar algunas de las aplicaciones, presentes o futuras, a las que se dedican los drones. Por ejemplo, pueden realizar transporte de paquetes, realizar tareas de vigilancia de los cuerpos de seguridad, ayudar a poner multas de tráfico o, incluso, se habla de que en no muchos años serán los encargados de transportar órganos para trasplantes. Podemos imaginarnos el nivel de precisión y seguridad que se tiene en este tipo de aeronaves en las que la tecnología puede ser puntera y se les confían tareas de gran importancia y responsabilidad.

Dron para transporte de órganos
Dron para transporte de órganos
Sin embargo, lo que a nosotros más nos compete es la agricultura. ¿Tienen los drones aplicaciones como maquinaria agrícola? ¿Pueden considerarse elementos de maquinaria?

Aplicaciones de los Drones en Agricultura
La respuesta, sin lugar a dudas, a las dos preguntas es sí. Desde hace algunas décadas los drones se han desarrollado y se han utilizado para tareas agrícolas. Hoy en día podemos encuadrar las distintas aplicaciones y tareas que realizan dentro de los siguientes cuatro grupos:

Monitorización: consiste en la toma de imágenes multiespectrales, es decir, en distintas longitudes de onda. A través de las mismas podemos estudiar distintos parámetros como el vigor de la planta, la salud del cultivo y su crecimiento. Se puede monitorizar también la presencia de malas hierbas y plagas.
Imágenes térmicas: mediante cámaras que detectan la temperatura de los cuerpos a los que filman, nos sirven para detectar estrés hídrico.
Geomática y Topografía: utilizados para realizar y abaratar levantamientos topográficos. Se usan tanto en Catastro como en el Registro de la Propiedad.
Pulverización: para la aplicación de fitosanitarios, fertilizantes y otros productos. Quizá sea una de las aplicaciones más útiles y sorprendentes.
Dron aplicando fitosanitarios, SmartFlight (empresa aplicadora)
Dron para aplicación de fitosanitarios, SmartFlight (empresa aplicadora)
Drones para agricultura de precisión
La agricultura de precisión es la tendencia o modalidad dentro de la agricultura que busca colocar los insumos en la cantidad, momento y lugar óptimos para lograr un desarrollo del cultivo que maximice la expresión de su potencial e incurrir en los costes mínimos para ello. Además, gracias a esta filosofía, es más respetuosa con el medio ambiente y más sostenible.

Tipos de Tractores y sus usos principales
Tipos de Tractores y sus usos principales
Para esta variante de la agricultura, en la que la tecnología tiene mucho que decir y que aportar, los drones son casi indispensables. Gracias a ellos, se pueden utilizar los cuatro grupos de tareas ya descritos para conocer las necesidades de la planta y de la explotación y aplicar las soluciones a medida para cada parte de la superficie trabajada. Son una solución ideal que permite la obtención de información de forma rápida, viable técnicamente y relativamente económica.

Imagen multiespectral de un cultivo
Imagen multiespectral de un cultivo
Drone pulverizador para agricultura
La pulverización de productos mediante drones cada vez es más común. Se incorpora a estos vehículos uno o dos depósitos en los que se carga la mezcla con el producto fitosanitario a aplicar.

Lejos de complicar la tarea, presenta numerosas ventajas, sobre todo en determinadas ocasiones. En fincas de orografía difícil o con zonas cuyo acceso es complicado permite distribuir el tratamiento con precisión. Además, evita el contacto directo y prolongado del producto con el operario, lo que reduce el riesgo de problemas sanitarios en el caso de productos tóxicos.

Por último, en muchas ocasiones, los costes de aplicación con tractor pueden superar a los de utilización del dron para la pulverización. Esto influye en la rentabilidad de la explotación de manera positiva.

En el siguiente vídeo podemos observar el trabajo de pulverización de un dron:

Pulverización de tratamiento con Dron DJI Agras T16
¿Se utiliza realmente el dron en la agricultura?
El uso del dron para la agricultura es muy variable. Por tanto, esta pregunta no tiene una respuesta fácil. Podemos afirmar que el uso depende de la zona o país sobre el que estemos hablando. Pero también en función de las actividades que consideremos.

Así por ejemplo, en Japón, la agricultura con dron es una realidad poco novedosa para sus agricultores, que llevan más de dos décadas en ello y parece haberse asentado en el cultivo del arroz como una herramienta muy versátil. En otras zonas del continente americano, pese a tener una estructura agraria diferente, también ha tenido éxito la utilización de estas pequeñas naves. En el caso de Europa y, en particular, de España, la implantación de los drones está siendo más paulatina.

No obstante, poco a poco van entrando en el mercado como máquinas agrícolas, si bien se utilizan fundamentalmente para tareas de monitorización y vigilancia de los cultivos y explotaciones.

Dron en finca agrícola
Dron en finca agrícola
Últimos avances en Drones agrícolas
La tecnología y las novedades en un sector que no deja de crecer son dos cuestiones más que a la orden del día. La investigación y el desarrollo de mejoras en la utilización de los drones nos sorprenden cada poco tiempo con la aparición de nuevos modelos, de mejores sistemas de vuelo, de estabilización, de imagen…

Sin embargo, los avances más significativos o en los que más se está trabajando actualmente son:

Software: tanto para la gestión del equipo como para la toma de información, imágenes y monitorización de cultivos.
Sensoramiento remoto: más conocido como teledetección. Es el otro gran pilar del desarrollo de los drones actualmente, lograr un nivel de detalle mayor y optimizar las tareas de teledetección.
Avances tecnológicos en drones
Avances tecnológicos en drones
¿Dónde se utilizan drones para agricultura?
Como hemos mencionado a lo largo del artículo, los usos de los drones para agricultura son muy variados. Es por ello que podemos encontrar utilidad para estos instrumentos en multitud de ocasiones y cultivos. Sin embargo, es común encontrarlos en fincas de gran tamaño con cultivos como por ejemplo el olivar.

Otro de los usos fundamentales se da en cultivos a los que el acceso es muy complicado. Podemos citar por ejemplo viñedos en zonas de montaña o con pendientes muy pronunciadas, como por ejemplo en España la Ribeira Sacra o los viñedos de la Sierra de la Culebra (Zamora).

Manejo de Dron en un Olivar
Manejo de Dron en un Olivar
No obstante, las particularidades de cada productor en el cultivo de una especie distinta pueden aconsejar el uso de drones. Es por ello, que no podemos cerrar una serie de zonas geográficas o de cultivos particulares exclusivos para el uso de drones.

Formación y uso de drones
Los drones son una herramienta muy útil como ya hemos visto. Son embargo, un manejo descuidado, imprudente o sin la correcta formación puede dar lugar a accidentes o interferencias con consecuencias graves o muy graves.

Por ello, a medida que estas aeronaves se han ido popularizando se han establecido determinados requisitos legales acerca de los mismos. En nuestro país, España, por ejemplo se requiere el título oficial de piloto de dron para operar estos vehículos en determinadas circunstancias. Por ejemplo, para operar en zonas cercanas a edificios, para poder operar estos vehículos en espacios aéreos controlados o si superar determinados pesos.

Independientemente de los requisitos legales y de la obtención del pertinente título si lo necesitamos, debemos tener en cuenta que manejar correctamente un dron no es fácil. Por ello existen, a mayores del curso de piloto de dron, cursos para el manejo de drones para la agricultura.

De esta forma, podemos aprender a utilizar de forma eficiente, estable y segura nuestro dron para realizar tareas de cualquier tipo.

Piloto de Drones
Piloto de Drones
Modelos de drones para agricultura y principales marcas
Las marcas y modelos que fabrican drones son múltiples. Si nos centramos en aquellas que son recomendables o válidas para el uso agrícola podemos reducir algo este gran espectro. Sin embargo, en función de la tarea a realizar, del tipo de explotación, de la tecnología que incorpora o de las prestaciones que nos ofrece encontramos numerosos modelos distintos.

Resulta imposible definir cuál es el mejor dron para agricultura, pero algunos de los modelos con más éxitos son los siguientes:

Drones DJI: el Drone dji para agricultura es quizá el más utilizado hoy en día. Ofrecen unas prestaciones adecuadas a un precio aceptable, lo que hace de ellos una muy buena alternativa.
Drones Yamaha: son los pioneros en el sector. Disponen de tres modelos de dron en formato helicoptero: Fazer, Fazer R y RMax.
Precision Hawk Lancaster5: con formato de avión, ofrece la robustez necesaria para el trabajo en las circunstancias más adversas. Equipado con numerosos sensores, nos permite la toma rápida de muchos datos distintos de diferentes variables.
SenseFly eBee SQ: es uno de los drones más avanzados de ala fija. Trabaja de forma rápida y eficiente. Se encuentra equipado con el sensor Sequoia 5 Spectrum que aporta 4 bandas espectrales además de visible y RGB para la toma de datos.

Drones Agrícolas Yamaha, pioneros del sector.
Precios de drones agrícolas
Los precios de los drones agrícolas, especialmente de los más sofisticados y complejos, no son fáciles de obtener. No obstante, para comprar un dron para agricultura es preciso que conozcamos en qué valores nos estamos moviendo.

Lo cierto y verdad es que disponemos de drones de todos los precios en función de los equipos que lleven instalados, su autonomía y prestaciones. Los precios de algunos modelos son los siguientes:

Marca y Modelo Precio
X4 – 10P 870€
EFT E610 931€
Aerops T410 3.192€
Parrot Agrodrone Disco Pro AG 4.560€
Innloi UAV GPS 1.732€
Parrot BlueGrass Fields 5.432€
Sunlike S412 5.508€
Sunlike S616 7.090€
DJI MG-1S 7.925€
DJI Agras MG-1 11.499€
Dron DJI Agras
Dron DJI Agras
Perspectivas de futuro…
Las perspectivas de futuro son más que halagüeñas para el sector de los drones y, particularmente, en la agricultura. La tecnología cada vez permite un manejo más preciso de los mismos, un mayor número de aplicaciones, mayor precisión y nuevos sistemas más estables en su vuelo y con mayor autonomía de vuelo.

Probablemente, cada vez veamos más drones en nuestros campos hasta convertirse en algo usual o común. Únicamente los requisitos legales establecidos por los diferentes países en sus respectivas legislaciones ensombrecen o limitan parcialmente las posibilidades de estos pequeños vehículos aéreos.

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PAD es una organización sin fines de lucro con la misión de apoyar a los pequeños agricultores en los países en desarrollo al proporcionar información y servicios personalizados que aumentan la productividad, la rentabilidad y la sostenibilidad ambiental. Están trabajando en un nuevo modelo de extensión agrícola: llegar a los agricultores con asesoramiento agrícola personalizado a través de sus teléfonos móviles. Implementan este modelo en colaboración con organizaciones asociadas y gobiernos y recopilan evidencia sobre su impacto. Su objetivo es mejorar la vida de 100 millones de agricultores en países en desarrollo con sus servicios y apoyo a los sistemas existentes. Mediante la comunicación bidireccional y la agregación de información, ofrecen a los agricultores información útil personalizada según la geografía, el mercado y las características del agricultor. A medida que los agricultores se dan cuenta de los beneficios de este servicio, tienen incentivos para aportar información precisa al sistema que mejorará sus recomendaciones con el tiempo. Incorporan conocimientos de la economía del comportamiento y la teoría del aprendizaje social y hacen uso de pruebas A / B y técnicas de aprendizaje automático diseñadas para identificar qué tipos de información y mecanismos de entrega funcionan mejor para los agricultores. La agricultura de precisión para el desarrollo está transformando la forma en que los agricultores de los países en desarrollo reciben asesoramiento agrícola mediante la investigación y la tecnología.

Su motivación:

Las pequeñas explotaciones agrícolas sustentan a más de dos mil millones de personas en todo el mundo, pero muchas dependen de prácticas agrícolas ineficientes y ambientalmente insostenibles. Pequeños cambios en las prácticas agrícolas pueden mejorar sustancialmente la productividad y la rentabilidad. Sin embargo, ofrecer a los agricultores asesoramiento agrícola estandarizado tiene una eficacia limitada debido a la variación en las condiciones locales y las características de los agricultores. Los sistemas tradicionales de extensión no han podido incorporar y difundir esta información a los agricultores, en parte debido a los altos costos de operación en áreas rurales. En los países desarrollados, las tecnologías de agricultura de precisión están transformando la producción agrícola al permitir a los agricultores orientar mejor los insumos y las decisiones de gestión a las condiciones locales. Países en desarrollo, la mayoría de las tecnologías de agricultura de precisión están fuera del alcance de la mayoría de los agricultores. Sin embargo, varias innovaciones tecnológicas han creado nuevas oportunidades para proporcionar información personalizada a los agricultores: – Los laboratorios móviles de análisis de suelos con espectroscopia mejoran el acceso a datos de suelos de alta calidad – Las fotografías de satélite y drones permiten la recopilación y validación de datos desde arriba – Los nuevos modelos de predicción meteorológica generan datos reales. estimaciones de tiempo útiles para los agricultores: el uso generalizado de teléfonos móviles facilita la entrega y recopilación de información Estas tecnologías se pueden combinar con la mejor investigación disponible para mejorar el contenido de la información y la eficacia de los mensajes: – La economía del comportamiento puede mejorar la mensajería y fomentar la adopción – La teoría del aprendizaje social puede facilitar la difusión de información relevante – Los macrodatos y el aprendizaje automático permiten un asesoramiento personalizado – Las pruebas A / B permiten actualizaciones casi instantáneas – Los ensayos controlados aleatorios (RCT) hacen que sea más riguroso La evaluación PAD aprovecha estas innovaciones en tecnología e investigación para mejorar la vida de los pequeños agricultores. Están tomando ideas de la agricultura de precisión en los países desarrollados y adaptándolas a las necesidades y limitaciones de los agricultores de los países en desarrollo. Debido a que los agricultores individuales a menudo no pueden invertir en la recopilación de datos y la experimentación por sí mismos, PAD lleva esta información personalizada al alcance de los agricultores.

Su modelo:

Su modelo es impactar la vida de los agricultores a través de dos canales: – El PAD Lab es donde diseñan y operan un servicio para los agricultores, ya sea como parte de una investigación piloto o como una operación en curso. Estos espacios sirven como una “caja de arena” para que ellos prueben rigurosamente las ideas y al mismo tiempo brinden un valioso servicio a los agricultores a los que sirven. Actualmente tienen laboratorios en India y Kenia. – La Asociación PAD modelo es cómo escalan las ideas que funcionan. Aquí se asocian con gobiernos y organizaciones con una visión compartida de construir, operar y evaluar un servicio para los agricultores. Ellos prestan su experiencia para desarrollar conjuntamente estos sistemas, realizar análisis de datos, diseñar pilotos y experimentos, y ofrecer consejos sobre mejoras del sistema. Actualmente trabajamos con socios en India, Kenia, Pakistán, Ruanda y Etiopía.

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El agua es un factor crucial en el desarrollo de las plantas. Es por eso que el riego requiere un enfoque cuidadoso, ya que no debe ser ni excesivo ni insuficiente. Los sensores de humedad del suelo son extremadamente útiles para determinar los niveles de agua, lo que facilita considerablemente los esfuerzos de los agricultores y reduce los costos.

Un sensor de suelo le permite programar eventos de riego de manera más eficiente, ya sea aumentando o disminuyendo su frecuencia y / o intensidad, para no eliminar nutrientes valiosos o, por el contrario, dejar las plantas sedientas. Un sensor remoto de humedad del suelo permite a los agricultores estimar los niveles de agua sin la necesidad de estar físicamente presentes en el campo.

campo con sensores

SENSORES DE HUMEDAD DEL SUELO EN AGRICULTURA DE PRECISIÓN
Un sensor de humedad del suelo es un dispositivo que mide la humedad actual del suelo . Los sensores integrados en el sistema de riego ayudan a programar el suministro y la distribución del agua de manera mucho más eficiente. Dichos indicadores ayudan a reducir o mejorar el riego para un crecimiento óptimo de las plantas.

Los sensores de suelo se clasifican por tecnología y se dividen en los siguientes tipos:

suelo: instalado debajo del suelo para monitorear la zona de la raíz;
aéreo: recuperación de datos con vehículos aéreos no tripulados y rara vez se utiliza para cartografiar la humedad del suelo;
satélite – estimando la situación desde el espacio. No interfiere con las actividades en el campo y ayuda a ahorrar costos y prescindir de instalaciones que consumen mucha mano de obra.
Los sistemas de sensores de humedad del suelo resultan vitales, ya que el cultivo de cultivos es un proceso dinámico que requiere un mantenimiento regular. La dinámica justifica el uso de sensores para diferentes terrenos, etapas de desarrollo de las plantas, características climáticas y para anticipar riesgos climáticos. Al analizar la emisión de infrarrojos (IR), los sensores remotos por satélite garantizan un flujo constante de datos relevantes y fiables. Combinado con imágenes de satélite , estos datos permiten a los agricultores mantenerse actualizados sobre cualquier cambio en los niveles de humedad del suelo y reaccionar de manera oportuna.

Un aspecto interesante de s de sensores de humedad del aceite es el hecho de que cuanto más de ellos se implementa, la precisión más alta obtendrá. Su número afecta considerablemente las entradas, mientras que los satélites pueden cubrir vastas áreas, y un software específico elabora mapas de campo con múltiples zonas heterogéneas.

sistema de sensores en el campo

RUTINA DE INSTALACIÓN Y CALIBRACIÓN DEL SENSOR
Después de haber decidido utilizar un sistema de sensor de humedad del suelo, deberá instalarlos, calibrarlos y ajustarlos constantemente. Los especialistas designados completan varias tareas. Ellos determinan :

ubicaciones de dispositivos;
distancia entre sí;
su número;
profundidad de instalación;
la forma en que se colocan los sensores;
tiempo de recalibración;
lectura e interpretación de datos.
Aparte de esta rutina, los empleados deben reparar los sensores que están fuera de servicio, validar la precisión de los datos y elaborar patrones de riego.

cómo instalar sensores

Entre todos los tipos de sensores de humedad del suelo, el software satelital es el que realmente le ahorra problemas. Las aplicaciones de monitoreo son fáciles de usar y están disponibles en muchos dispositivos, incluida una PC, una computadora portátil o una tableta. Por lo tanto, puede saber lo que sucede en su campo en cualquier lugar y en cualquier momento, siempre que tenga acceso a Internet. Estas aplicaciones permiten a los agricultores detectar el problema de forma remota y reaccionar de manera oportuna.

MONITOREO DE CULTIVOS EOS

Realización de análisis de campo basados ​​en datos satelitales relevantes para garantizar una toma de decisiones efectiva.

¡PROBAR AHORA!
LEER E INTERPRETAR LOS DATOS DEL SENSOR
Cuando se recupera la información, es necesario poder interpretarla correctamente. Los diferentes tipos de sensores proporcionan diferentes tipos de datos que requieren diferentes enfoques. Por lo tanto, la precisión de las interpretaciones depende directamente de las habilidades de un empleado. Sin embargo, no todos los agricultores pueden costear profesionales capacitados; y, como podemos ver, no siempre tienen que hacerlo.

Las aplicaciones de monitoreo en línea simplifican la tarea. Obtiene los valores de humedad del suelo para cualquier fecha y cualquier campo que seleccione. Las curvas de un gráfico informan rápidamente sobre la situación y permiten gestionar el problema.

CÓMO AYUDA EL MONITOREO DE CULTIVOS
Crop Monitoring es una aplicación multifuncional de EOS diseñada para agricultores, agrónomos, agentes de seguros y comerciantes. La aplicación se actualiza y mejora constantemente. Una de sus últimas características es la capacidad de estimar la humedad del suelo en función de la relación entre el volumen de agua en el suelo y el volumen total del suelo (en%).

Crop Monitoring estima la humedad en dos niveles diferentes:

superficie del suelo (5 cm (2 ”)) ;
zona de la raíz (rizoma).
Ambos valores son fundamentales para el proceso de toma de decisiones. El beneficio significativo de la aplicación es que obtiene análisis de datos satelitales . Estas especificaciones se integran en el gráfico único que proporciona información sobre el crecimiento de los cultivos, los niveles de precipitación y los índices de vegetación . De esta manera, puede obtener la imagen analítica completa en un solo lugar. Crop Monitoring muestra las curvas en la siguiente secuencia: vegetación – humedad de la zona de raíces – humedad de la superficie del suelo.

Características de la humedad del suelo de monitoreo de cultivos

No es necesario estar físicamente presente en el campo para poder verificar regularmente la dinámica, siempre que tenga una PC, una computadora portátil o una tableta con conexión a Internet. A diferencia de los sensores de humedad del suelo, las aplicaciones basadas en satélites son menos costosas y no requieren de profesionales para implementarlas y mantenerlas.

El seguimiento de cultivos proporciona datos adicionales beneficiosos para varios participantes del negocio agrícola. La información sobre la humedad del suelo junto con una gran cantidad de otros parámetros permite a los agricultores crear patrones de riego elaborados y programar eventos de riego. Produce un valor promedio para el campo y no solo los datos en un lugar en particular.

Los agentes de seguros pueden rastrear y comparar los valores históricos y actuales de humedad del suelo al tomar decisiones sobre los pagos del seguro.

Hemos validado los datos satelitales de 170 sensores en Utah.

A partir de ahora, la función de humedad del suelo está disponible para los siguientes países:

EE.UU
Canadá
Brasil
Argentina
Ucrania
Rusia
Kazajstán
Australia.
La lista se actualiza constantemente ya que planeamos globalizarnos. Mientras tanto, ofrecemos proyectos personalizados en todo el mundo, independientemente de su país. Para solicitar un proyecto personalizado, comuníquese con nuestro departamento de ventas en sales@eos.com .

control de la humedad del suelo con sensores

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE EL CONTROL DE LA HUMEDAD DEL SUELO?
La saturación de agua suficiente es vital para el desarrollo de las plantas, y la principal tarea de los agricultores es mantenerla. La falta de riego conduce a la decoloración, ya que las plantas hacen todo lo posible por absorber el agua escasa con sus raíces, sin energía para madurar y producir buenas cosechas. Sin embargo, la humedad suficiente ayuda a las plantas a sobrevivir a los eventos de estrés regulares, manteniéndose saludables y logrando un desarrollo completo. El riego excesivo, por otro lado, provoca la pudrición de las raíces y corta el suministro de oxígeno, lo que finalmente destruye la planta.

Como puede verse, sin mantener estables los niveles de humedad, la situación puede volverse desfavorable en ambos sentidos. Es por eso que los sensores de humedad del suelo para la agricultura son herramientas agrícolas indispensables, mientras que las aplicaciones agrícolas en línea con características de humedad del suelo son eficientes, confiables y relativamente baratas.

Los sensores remotos por satélite son una ganga perfecta cuando se trata de comparar la cantidad de entrada o esfuerzo requerido para usarlos y la cantidad y calidad de datos que son capaces de proporcionar. Su integración en la rutina agrícola diaria ayuda a mejorar el crecimiento de las plantas al capacitar a los agricultores para que gestionen de forma más eficaz los riesgos por exceso y deficiencia de agua.

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En este artículo aprenderá todo sobre la agricultura de precisión. Específicamente aprenderás:

¿Qué es exactamente la agricultura de precisión?
¿Cuáles son las características de la agricultura de precisión?
¿Quiénes son las principales empresas de agricultura de precisión?
¿Qué es la agricultura de precisión y cómo la tecnología la habilita?
Fuente
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¿Qué es exactamente la agricultura de precisión y por qué es importante?
La agricultura de precisión fue un término que se hizo popular por primera vez en la década de 1990. La agricultura de precisión se define como:

Cualquier tecnología que ayude a la práctica de la agricultura a ser más precisa y controlada cuando se trata de cultivar y criar ganado.
– Remi Schmaltz

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La agricultura en general tiene 2 grandes desafíos:

1) La agricultura requiere mucha mano de obra: requiere mucha gente para cultivar, cosechar y administrar

2) La agricultura es intensiva en tierra: (generalmente) requiere mucho espacio

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La agricultura de precisión utiliza tecnología para aumentar la eficiencia específicamente en estas 2 áreas de desafío. ¿Cómo puede la tecnología ayudar a reducir la dependencia de las personas para resolver problemas y reducir la necesidad de grandes cantidades de espacio para ser un negocio exitoso? ¡Esto requiere ciertas funciones y herramientas tecnológicas, que aprenderá en la siguiente sección!

Tecnologías digitales en la agricultura: adopción, valor agregado y descripción general | de Ivanov Igor | Blog de Gamaya | Medio
Fuente
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¿Cuáles son las características de la agricultura de precisión?
La agricultura de precisión utiliza tipos específicos de tecnología para reducir los desafíos comunes en la agricultura, como la ineficiencia espacial y la ineficiencia laboral. Las tecnologías utilizadas incluyen:

GPS: puede ayudar a guiar maquinaria como tractores sin navegación manual con conductores. El GPS también se puede utilizar para tomar muestras de los niveles de nutrientes del suelo.
Sensores: pueden ayudar a comprender los factores ambientales como la humedad y la luz en áreas específicas de un campo o espacio en crecimiento
Robótica: uso de máquinas para realizar tareas que las personas normalmente realizarían. Por ejemplo, cosechar o envasar productos.
Drones: inspeccione grandes áreas del espacio más rápido y desde ángulos que antes no eran viables
Tecnología de tasa variable: uso de datos de entrada de otros componentes como GPS o sensores para cambiar la tasa de entradas como agua o fertilizante
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A menudo, estos diferentes componentes se utilizarán en combinación para aumentar la eficiencia. Por ejemplo, los datos de los sensores en una instalación agrícola interior pueden guiar las acciones de un robot. Los drones que escanean un campo grande pueden enviar datos a los sistemas de riego para aumentar o disminuir el flujo dependiendo de la humedad de diferentes áreas del campo.

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¿Qué es la agricultura de precisión? Aquí hay 10 ejemplos
Fuente
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¿Quiénes son las principales empresas de agricultura de precisión?
Dado que la agricultura de precisión ha existido durante tanto tiempo, tanto los pequeños actores como las grandes empresas han desarrollado y ofrecen soluciones al mercado global. Entre las empresas de agricultura de precisión destacadas se incluyen:

Mothive: hacer que las granjas sean visibles y predecibles en toda la cadena de suministro
CropX: Precision Ag Company guía al mundo hacia la era del «suelo conectado»
Arable: la primera herramienta de gestión de riego habilitada para IoT del mundo
Ceres Imagery: empresa que se enfoca en imágenes aéreas
Gamaya: detección temprana de enfermedades, plagas y estrés de las plantas
Agridata: digitalizar la agricultura proporcionando a los agricultores la información que necesitan
AgroWatcher: Uso de visión por computadora para identificar estrés hídrico, plagas, infestación y enfermedades
AgEagle: tecnología habilitada para drones para imágenes
Precision Hawk: vehículos voladores totalmente autónomos que realizan recopilación de datos a baja altitud
Aker Technology: una empresa de datos agrícolas que proporciona inteligencia de cultivos y análisis durante la temporada.
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Que la agricultura 4.0 es una realidad ya no hay duda. Partiendo de esa premisa, multitud de nuevos conceptos son los que se manejan hoy en día, ni que decir tiene que de forma bastante habitual. Palabras como drones, agricultura de precisión, auto guiados por GPS, dosificación variable, uso de sensores, etc. se usan en las explotaciones agrícolas españolas de forma cotidiana.

El único objetivo de los agricultores es tener una explotación agrícola lo más rentable posible y eso pasa por la incorporación de las nuevas tecnologías y especialmente los drones, que sin duda alguna nos dan una visión que antes era imposible tener, gracias al coste reducido de estos aparatos y la facilidad de manejo que ofrecen, pues tienen una interfaz hombre/máquina muy agradable.

Desde hace unos años, el uso de drones por empresas especializadas en el sector está aumentando considerablemente. Anteriormente, los drones eran prácticamente de uso militar y aeroespacial mientras que la agricultura de precisión pasaba por utilizar imágenes satelitales. Esto generaba un alto coste que ha sido paliado por los drones, que nos permiten hacer imágenes en poco tiempo y a un bajo coste.

Para entrar un poco más en detalle, os comentarios los diferentes tipos de drones que se pueden utilizar en el sector primario y luego hablaremos de las cámaras de fotos utilizadas para lograr unos buenos mapas de rendimientos que serán la piedra angular de la agricultura de precisión que hoy en día está tan de moda.

Drone es una palabra inglesa que significa zángano, el cual se emplea para referirse a las aeronaves no tripuladas o controladas remotamente. Es debido al ruido que normalmente generan los rotores que es muy similar al zumbido del aleteo de los zánganos. Una clasificación de drones podría ser según estos tres criterios:

Según el método empleado para la generación de sustentación.
Según el tipo de configuración de ala (ala fija, ala rotatoria y drones híbridos).
Según el tipo de aplicación.
Los drones de ala fija son aquellos que tienen las alas unidas de forma fija al fuselaje de la aeronave. La sustentación es generada por las diferencias de presión que se generan entre la parte inferior y superior del ala. Los drones de ala rotatoria son aquellos en los que sus alas (también llamadas palas) giran alrededor de un eje. Los drones con alas rotatorias pueden despegar de forma vertical y presentan un alto nivel de maniobrabilidad pudiendo volar a alturas muy bajas que permiten tomar fotos con un elevado nivel de resolución. Los drones híbridos son capaces de despegar y aterrizar de forma vertical a la vez que con sus alas fijas pueden realizar vuelos a alta velocidad aunque, tal vez, estos son los menos utilizados sobre todo en el sector agrícola.

Respecto a los tipos de drones según su aplicación, nos centraremos en las aplicaciones agrícolas, aunque hay multitud de aplicaciones como inspección de obra civil, monitorización de contaminación atmosférica, levantamiento de mapas, etc.

A continuación numeraremos algunas de las funciones que los drones pueden realizar en el sector agrícola:

Controlar el terreno, permitiendo al agricultor el tener una visión de la falta de riego y el nivel de humedad de las parcelas.
Examinar los cultivos para poder detectar posibles plagas y diferentes estados de vegetación.
Supervisión de áreas trabajadas (tratamientos fitosanitarios, riegos, etc) para tener información detallada de la evolución de los cultivos.
Respecto a las cámaras fotográficas embarcadas en los drones, hay varios tipos que comentaremos a continuación

Cámara RGB.
También llamadas cámaras de imagen real, permiten recoger fotos y vídeo de los cultivos y parcelas con un formato visual para el ojo humano. Disponen de un potente zoom, que permite al agricultor llegar a zonas donde sería imposible tener detalles tan exhaustivos como los que ofrece este tipo de cámaras junto con la comodidad de obtención de dichas fotos.

Cámara multiespectral.
Existen otro tipo de radiaciones que van más allá del RGB y que son muy importantes dentro de la agricultura de precisión. Para poder ver este tipo de radiaciones (el ojo humano no es capaz) se utiliza un sensor multiespectral. Con este tipo de cámaras vamos a ser capaces de captar el red edge (0,68 a 0,75 micras) y el infrarrojo cercano (0,75 a 1,7 micras) que son las bandas de más interés para el sector agrícola. La actividad clorofílica de las plantas refleja más luz en este espectro infrarrojo cercano (invisible para el ojo) por lo que a través de la cámara multiesprectral y los cálculos matemáticos, obtendremos la intensidad de esta actividad y por tanto una visión de la salud o vigor de los cultivos. A partir de las imágenes multiespectrales se pueden calcular diferentes índices de vegetación que nos indican la salud y el bienestar de la vegetación. El índice más conocido es el NDVI (Índice de Diferencia Normalizada de Vegetación) mediante el cual podremos calcular el vigor de la planta, es decir, su estado metabólico.

Cámara termográfica
Como su nombre indica, son cámaras que generan imágenes térmicas o también llamadas imágenes termográficas. A través de ellas se puede detectar situaciones de estrés hídrico midiendo la temperatura de los cultivos. Su funcionamiento se basa en que todos los objetos emiten radiación infrarroja (calor), y esta emisión es mayor cuanto más calientes se encuentren. Las cámaras térmicas son capaces de captar estas radiaciones ya que suelen estar calibradas para trabajar con el infrarrojo térmico (8 a 14 micras).

La nueva agricultura, la agricultura inteligente, va calando a todos los niveles de nuestro sector agrícola. Hoy en día es un camino que el agricultor está comenzando y que ya lleva mucho aprendido. Sin duda alguna, la fusión de agricultura y nuevas tecnologías ha llegado a nuestras vidas para quedarse y poco a poco estará tanto en las grandes como en las pequeñas explotaciones agrícolas españolas… sin duda alguna, este es un mundo apasionante que os recomiendo no perdáis de vista porque será de gran ayuda y una fuente de buenas noticias y alegrías para el agricultor.

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La ganadería de precisión utiliza la tecnología de la información para evaluar la variabilidad de los recursos físicos y animales a escala fina con el fin de mejorar las estrategias de gestión y optimizar la agricultura económica, según el científico animal Dr. Jasper Coetzee. Habló en la reciente Organización de Productores de Ganadería de Namibia de 2015 celebrada en Windhoek.

Según Coetzee, esta tecnología permite a los ganaderos realizar evaluaciones y decisiones más rápidas y precisas. La velocidad y la precisión son vitales cuando se manejan grandes grupos de animales, como es el caso de la cría comercial de ovejas. Luego, un ganadero puede identificar y manejar individuos o grupos seleccionados de animales, aprovechando así las grandes variaciones entre los animales de un rebaño. Mediante el uso de esta tecnología, se pueden introducir conocimientos científicos nuevos y mejorados en la granja.

“La ganadería de precisión es un sistema integrado de producción ganadera basado en la medición, manejo y comercialización de animales según su mérito individual”, dice. Históricamente, los criadores de ovejas comerciales, por ejemplo, dependían de la gestión de «grupos», a pesar de saber que existía una variación significativa en el rendimiento entre los animales.

La dificultad para los agricultores era la falta de métodos prácticos y fiables para identificar, medir y gestionar a los individuos en grandes grupos comerciales a fin de eliminar a los de bajo rendimiento y capitalizar los de mejor rendimiento. La identificación electrónica moderna ha cambiado este escenario al hacer que sea relativamente fácil reconocer animales individuales de forma más rápida y precisa.

Satisfacer la creciente demanda
El aumento esperado de la población mundial a nueve mil millones para el año 2050 ofrece a los productores de ganado inmensas oportunidades y desafíos. “Se espera que la demanda de carne aumente en relación con el aumento esperado en el ingreso per cápita en los países en desarrollo. Hay indicios de que la demanda de carne podría crecer en más de un 70% para 2050 ”, dijo Coetzee. «Para satisfacer esta demanda y poder sobrevivir al clima económico actual en el sur de África, los productores de ganado se verán obligados a mejorar la eficiencia en sus granjas».

El aumento de la producción de carne simplemente aumentando el número de cabezas de ganado no es una opción debido a la limitada tierra disponible para la ganadería. Es necesario aumentar la producción por animal y / o hectárea. Para maximizar la rentabilidad, los criadores de ovejas deberán incrementar genéticamente el potencial de reproducción y producción. Debido a que hasta el 90% de este potencial está determinado por la nutrición y el manejo, los productores deben enfocarse en estos dos aspectos.

Generadores de ganancias
La ganancia está determinada en gran medida por la producción efectiva, no por el precio, enfatiza Coetzee. La investigación sobre las prácticas de cría de ovejas que se implementarán hasta 2050 ya está en curso en la Universidad de Australia Occidental. “Uno de los objetivos de investigación de la universidad es criar ovejas que puedan aparearse a los ocho meses y producir gemelos que puedan ser destetados a las 12 semanas con un peso combinado de 60 kg”, explica.

La nutrición constituye entre el 58% y el 67% de los costos de los insumos ganaderos, pero durante los períodos de buenas lluvias puede bajar al 39%. Sin embargo, los altos costos de los insumos se pueden mitigar implementando prácticas de manejo y alimentación de precisión. La alimentación precisa, o concentrada, implica el suministro de cantidades precisas de alimento complementario correcto y de alta calidad en los momentos adecuados. Esto requiere lamer y raciones formuladas a medida para rebaños y rebaños específicos en granjas específicas.

Los costos de alimentación se pueden reducir notablemente, por ejemplo, mediante el uso de la sincronización natural de las ovejas mediante el uso de carneros teaser de alta libido. Esto podría resultar en la limitación de las temporadas de parto a tan solo 28 días o incluso 21 días, explica Coetzee. En áreas agrícolas extensivas como Namibia, los costos de alimentación se pueden reducir mediante un régimen de manejo de pasto y alimentación diseñado científicamente. Es aconsejable recurrir a un científico de pastizales para diseñar un sistema de pastoreo que permita el descanso de los diferentes campamentos durante un año completo cada dos a cinco años.

“Se ha demostrado que un programa de pastoreo adecuado podría resultar en un aumento de hasta un 41% en la producción de carne por hectárea”, dice Coetzee.

Menores costes laborales La mano de obra
representa entre el 18% y el 24% de los costes de los insumos de la cría de ovejas. Esto podría reducirse drásticamente mediante el uso de tecnología moderna y prácticas de gestión, como equipos de manipulación computarizados, crotales electrónicos y bolígrafos y bolígrafos electrónicos. En Australia, por ejemplo, los ingenieros han desarrollado tecnología que cuenta y pesa ovejas en los abrevaderos.
Las prácticas de agricultura de precisión liberan mano de obra que podría utilizarse en otros lugares de la granja.

Precisión del corral de engorda
El uso de sistemas de identificación electrónica y básculas en los corrales de engorde puede identificar a los corderos de bajo rendimiento, como los corderos que crecen menos de 220g / día. Los márgenes de beneficio de los corrales de engorde pueden incrementarse notablemente si el 10% al 20% de los de bajo rendimiento se pueden identificar a tiempo y se pueden enviar al matadero, terminar en pastos o subastar.

Esta tecnología también se puede aplicar a la selección de proveedores, lo que permite al agricultor elegir los proveedores con los animales de mejor rendimiento y evitar aquellos con animales de bajo rendimiento. La ganadería de precisión no es la mejor manera de maximizar las ganancias, es la única manera, enfatiza Coetzee. “Los sistemas PLF están disponibles para todos los sectores de la industria de producción ganadera, incluyendo bovinos, ovinos, porcinos, caza y equinos”, agrega.

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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 agricultura en un sitio específico está haciendo lo correcto en el lugar correcto en el momento correcto. Los sistemas agrícolas específicos del sitio pueden ser tan simples o complejos como lo requiera el agricultor o el proveedor de insumos agrícolas.

Los beneficios económicos para el productor de las tecnologías específicas del sitio dependen de las herramientas utilizadas y la escala del sistema. Las herramientas de guía vinculadas al GPS y las ubicaciones con identidad preservada (IP) son escalas de campo completo. El uso de monitores de rendimiento, muestreo de suelo de zona, fertilizante de dosis variable o siembra de dosis variable se realiza dentro de la escala del campo.

Los efectos económicos y ambientales generalmente no están relacionados. Sin embargo, debido a las futuras políticas gubernamentales, la economía y los efectos ambientales de la agricultura están más conectados hoy que en el pasado.

Foto de Dave Franzen, NDSU

El agua superficial puede verse afectada negativamente por una gestión deficiente de los fertilizantes nitrogenados y fosfatados. (Dave Franzen, NDSU)

Guía de tractor / vehículo vinculado a GPS
Los sistemas de guía vinculados al GPS pueden reducir la superposición de fertilizantes / plaguicidas durante la aplicación, aumentar la velocidad de las operaciones, ofrecer una mayor flexibilidad en la calidad del trabajo, extender la jornada laboral y dar como resultado una ubicación de insumos más óptima (Griffin et al., 2008). En un estudio de caso de sistemas de orientación, Griffen et al. (2008) encontraron que una jornada laboral extendida de tres horas con un tractor guiado resultó en un retorno adicional de $ 1.63 / acre.

Los sistemas de guía también ayudaron a plantar los campos de la manera más eficiente con una superposición mínima, reduciendo el tiempo de la sembradora en un 30 por ciento, estimando una superposición del 10 por ciento con la sembradora, el aplicador de fertilizante o el aplicador de pesticidas en aerosol, pero la superposición se redujo al 0.5 por ciento utilizando el sistema de guía.

El tiempo ahorrado con el uso de la guía del tractor podría usarse para terminar la siembra antes, lo que en el maíz se ha demostrado que aumenta el rendimiento en un bushel / acre por día, o el tiempo adicional podría considerarse en la decisión de cultivar más acres.

La superposición es posible entre pasadas (22 pasadas en un campo cuadrado de 40 acres con un 10 por ciento de superposición en filas de 30 pulgadas de aproximadamente 0.5 acre superpuestas por campo) y también en cada extremo del campo (1,320 pies con 6 pies de superposición en los extremos da como resultado una superposición de aproximadamente 0.36 acres en un campo de 40 acres). La superposición total en un campo cuadrado es típicamente de aproximadamente 0,86 acres, o aproximadamente un 2 por ciento adicional de semillas, fertilizantes y pesticidas necesarios.

El uso de estos sistemas para reducir la superposición daría como resultado un ahorro de costos de insumos de $ 1 / acre para la soja, $ 2 / acre para frijoles secos, $ 2.50 / acre para trigo (Swenson y Haugen, 2009) y más de $ 4 / acre para maíz y azúcar. remolacha.

En los campos que no son cuadrados o tienen características internas que obligan a los agricultores a cultivar a su alrededor, como pilas de rocas, baches de agua y cursos de agua, la superposición puede aumentar los insumos hasta en un 15 por ciento. Una encuesta reciente de granjas estadounidenses realizada por el Departamento de Agricultura de EE. UU. Indica un 2,5 por ciento más de ganancias para los agricultores que utilizan sistemas de guía GPS, en comparación con los agricultores que no utilizan la guía GPS (Schimmelpfennig, 2016).

Desde el punto de vista medioambiental, la reducción de la superposición tiene la ventaja de reducir la carga total de fertilizantes y pesticidas en aproximadamente un 2 por ciento en campos cuadrados y más en campos de formas irregulares, campos con hileras de puntos y campos con baches u otras características internas que requieren conducir.

Hay disponibles cierres de pulverizadores individuales controlados por GPS. Eliminan la superposición en áreas de formas extrañas al rociar pesticidas o fertilizantes líquidos.

El control de franjas (Shockley et al., 2008) redujo los costos de insumos mucho más que los sistemas de guía por sí solos en campos de límites irregulares. Los ahorros en fertilizante solo debido a los cierres de boquillas individuales oscilaron entre $ 24 y $ 32 / acre.

Identidad preservada (IP)
Los mapas GPS y GIS se utilizan en la contratación y comercialización de granos de propiedad intelectual (North Dakota State Seed, 2008). Debido a que las operaciones de campo guiadas por GPS también están vinculadas con las ubicaciones de GPS dentro de cada límite de campo, GIS brinda la oportunidad de crear un registro de operaciones de campo para cada campo de IP.

Las primas para ciertos cultivos se otorgan a través de contratos que oscilan entre $ 1 y $ 2 / bushel para la soja no transgénica. Dahl y Wilson (2002) ofrecen un análisis de la propiedad intelectual en Dakota del Norte.

Desde el punto de vista medioambiental, mantener registros GPS de la aplicación de pulverización ayuda a verificar la aplicación. Esta información es particularmente importante cuando se aplican plaguicidas de uso restringido.

Además, la información del GPS con respecto a una aplicación de rociado puede ser extremadamente útil en litigios por deriva de rociado o volatilidad de rociado (a favor y en contra de un demandante), así como para dirigir el rociador a la ubicación correcta del campo y evitar la aplicación en el campo y cultivo incorrectos. Evitar una sola carga de pesticida o fertilizante aplicado en el campo equivocado puede resultar en ahorros para el aplicador de unos pocos a muchos miles de dólares.

Fertilizante de tasa variable
El propósito del fertilizante de dosis variable es colocar el fertilizante donde se necesita. Uno pensaría que existirían muchos ejemplos de rentabilidad con el uso de fertilizantes de dosis variable.

En un proyecto de tres estados realizado en Dakota del Norte, Montana y Minnesota entre 2000 y 2003, los campos se dividieron en parcelas de dosis variable y uniforme con respecto al fertilizante de nitrógeno (N). Un análisis económico de los campos encontró que al utilizar las recomendaciones de fertilizantes disponibles en ese momento en un enfoque de zona, el N de dosis variable no proporcionó ninguna ventaja económica, en comparación con el N de dosis uniforme dirigido por una prueba de suelo compuesta (Haugen y Aakre, 2005) .

Estos resultados estimularon la investigación para actualizar las recomendaciones de N basadas en nuestra capacidad actual para variar las tasas dentro de los campos. En Montana, la investigación mostró rápidamente que las áreas con mayor materia orgánica en pendientes más bajas no respondieron al N; esto significaba que se requería un mínimo de N suplementario, incluso si los niveles de N del suelo eran bajos. En contraste, las áreas de menor rendimiento en las cimas de las colinas y las laderas erosionadas requerían más N por bushel productivo de lo que se esperaba anteriormente.

Las recomendaciones actuales de fertilizantes en Dakota del Norte no son fórmulas basadas en el rendimiento porque la investigación indica que se requieren tasas similares de nutrientes tanto si un cultivo se cultiva en un ambiente de bajo rendimiento como en un ambiente de alto rendimiento. Esto se debe a la baja eficiencia de absorción de nutrientes y la baja disponibilidad en suelos muy secos o muy húmedos, en comparación con la alta eficiencia de absorción de nutrientes y disponibilidad en entornos de alto rendimiento.

La siguiente página es un estudio de caso de un campo de 40 acres cerca de Valley City, Dakota del Norte, que se examinó específicamente en el sitio durante aproximadamente 10 años.

Economía ambiental
En el caso de estudio de Valley City, el uso de la aplicación de N en dosis variable redujo el N en las Zonas 1 y 2. Si el cultivo no usó el N, ¿adónde fue?

El ciclo N es complejo. Aproximadamente la mitad del fertilizante N, en el mejor de los casos, se destinó a la cosecha de trigo y el resto de la absorción del trigo fue del suelo y la liberación de N residual.

Además, parte del fertilizante fue secuestrado al menos temporalmente en biomasa microbiana o compuestos intermedios de materia orgánica; sin embargo, se aplicó menos a las Zonas 1 y 2 en el sistema de tasa variable que en el sistema N uniforme.

La limpieza de nitratos documentada en Khan y Spalding (2004) costó alrededor de 16 centavos / 1,000 litros por aproximadamente 12 partes por millón (ppm) de agua subterránea para reducirse por debajo de 10 ppm en un municipio de Nebraska. Esto es aproximadamente 16 centavos / 2 gramos de N. Si la cantidad de N que ingresa a un acuífero de agua subterránea contribuyó a niveles de nitrato superiores a 10 ppm (el estándar máximo de agua potable de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.), Entonces la limpieza de 500 libras de N que ingresó el acuífero sería de $ 18,160.

Además, la Zona 1 es un área húmeda, con desnitrificación en años húmedos y mineralización significativa de N en otros años. El N adicional aplicado a la Zona 1 desnitrificará. Además, el N adicional aplicado a las Zonas 3 y 4 tiende a fluir hacia la Zona 1 a través del flujo de agua subterránea y luego se desnitrifica.

Si 10 libras de N / acre de las Zonas 3 y 4 fluyeran hacia esta área y 50 libras de N / acre también se desnitrificaron después de la aplicación dentro de la Zona 1, se desnitrificaría un total de 420 libras de N en el campo.

Debido a que el óxido nitroso se clasifica 310 veces más activo que un gas de efecto invernadero, en comparación con el dióxido de carbono (CO2), la pérdida efectiva de CO2 sería de 130.200 libras o 65 toneladas. Las ganancias o pérdidas de carbono de un campo no tienen valor económico; el programa Chicago Carbon Exchange se suspendió en 2010.

CASO DE ESTUDIO
Los componentes de la superficie cultivada de cada zona (Figura 1) son:

Zona 1 : depresiones, 4,5 por ciento de materia orgánica, suelos mal drenados, 3 acres;
Zona 2 de baja productividad : cimas de crestas arenosas o arcillosas, 2,5 por ciento de materia orgánica; baja productividad; 10 acres
Zona 3 – suelos francos de alto rendimiento, 3.5 por ciento de materia orgánica con horizonte subsuperficial argílico que limita la lixiviación; alta productividad; 16 acres
Zona 4 – suelos francos de mayor rendimiento, 4 por ciento de materia orgánica con horizonte subsuperficial argílico; 11 acres

El valor de muestra compuesto de nitrato-N de caída es 40 libras de N por acre después de la cebada. Usando la calculadora de N de trigo de primavera en www.ndsu.edu/pubweb/soils/wheat/, a $ 5 por bushel para el trigo de primavera y 40 centavos para los costos de N, productividad media, la tasa de N para el campo de 40 acres sería:

50 libras de N / acre, para un N total requerido de 2,000 libras

Un muestreo de zona para nitrato-N residual dio como resultado los siguientes valores de nitrato-N:

Zona 1 – 20 libras de N por acre
Zona 2 – 30 libras de N por acre
Zona 3 – 40 libras de N por acre
Zona 4 – 60 libras de N por acre

Tasas variables para zonas basadas en la calculadora de N, $ 5 por bushel de trigo de primavera, 40 centavos de N:

Zona 1 – 10 libras de N / acre (30 libras de N para toda la zona)
Zona 2 – 0 libras de N / acre
Zona 3 – 130 libras de N / acre antes de plantar (2080 libras de N para toda la zona)
Zona 4 – 110 libras de N / acre antes de la siembra (1,210 libras de N para toda la zona)
N total usado – 3,320 libras

Con base en la ecuación de respuesta del rendimiento del trigo de primavera para los campos orientales de productividad media y sin labranza a largo plazo, se esperaría lo siguiente con cada sistema:

N uniforme: 13,8 por ciento de proteína, 47 bushels por acre
N de tasa variable:

Zona 1 – 14 por ciento de proteína, 30 bushels por acre
Zona 2 – 14% de proteína, 30 bushels por acre
Zona 3 – 14.5 por ciento de proteína, 62 bushels por acre
Zona 4 – 14.5 por ciento de proteína, 65 bushels por acre
Rendimiento promedio – 52 bushels por acre acre
Promedio de proteína – 14.3 por ciento

Económicamente, el costo de N a 40 centavos por libra es:

$ 800 por uniforme
$ 1,328 por variable más $ 40 por una aplicación adicional de barra de flujo
Costo total de tarifa variable – $ 1,528

Devolución para aplicación uniforme:

47 bushels por acre al 13.8 por ciento de proteína
X $ 4.95 por bushel = $ 9,306
Menos costo de N – $ 8,506

Devolución por aplicación de tasa variable:

52 bushels por acre al 14.5 por ciento de proteína
X $ 5.10 por bushel = $ 10.608
Menos costo de N y cargo de aplicación adicional – $ 9.080

Rentabilidad de la aplicación de N de tasa variable
: $ 574 para un campo de 40 acres

Rentabilidad por acre versus aplicación uniforme – $ 14.35

Ambientalmente, el N residual esperado sería mayor en las zonas 1 y 2 para la aplicación uniforme, en comparación con las dosis de aplicación de tasa variable.

En un estudio de Colorado, Koch et al. (2004) encontraron en el maíz de regadío que el N dirigido por la zona requería de 6 a 46 por ciento menos N, y los rendimientos netos oscilaron entre $ 7 / acre y $ 11.60 / acre para la práctica. En la encuesta del USDA a agricultores de EE. UU., El uso de fertilizantes de tasa variable resultó en un 1,1 por ciento más de retorno para los agricultores que usaban la tecnología que aquellos que no la usaban (Schimmelpfennig, 2016).

En el Valle del Río Rojo de Dakota del Norte y Minnesota, la aplicación de fertilizante de tasa variable se utilizó en casi el 54 por ciento de los acres de remolacha azucarera, con el promedio de 10 años de ganancia por acre del uso de la aplicación de fertilizante de tasa variable (principalmente N) de $ 47,24. (Datos proporcionados por American Crystal Sugar, 2017).

Figura 1

Figura 1. Un campo de 40 acres cerca de Valley City, Dakota del Norte Las zonas se desarrollaron utilizando Erdas Imagine © para estratificar y agrupar datos de topografía, imágenes de satélite y conductividad eléctrica del suelo (EC). (Dave Franzen, NDSU)

Siembra de tasa variable
Muchos productores están interesados ​​en variar la tasa de siembra en campos de suelo variable. La idea parece sensata. Una población de plantas demasiado alta en la mayoría de los cultivos en suelos secos es perjudicial en años secos. Sin embargo, el trabajo en el cinturón del maíz ha demostrado que, a pesar de lo que los productores creen saber, las poblaciones de plantas óptimas de los híbridos de maíz modernos se encuentran en un rango muy estrecho de aproximadamente 26,000 a 30,000 plantas / acre . (Doerge).

Este rango asume que el maíz emergerá de manera similar en todos los suelos, lo cual no es cierto. Los recuentos de rodales de cosecha muestran una amplia gama de variabilidad. A pesar de que el campo se sembró a una tasa uniforme, eso no significa que el campo sea uniforme.

La empresa de semillas hace hincapié en la uniformidad de las semillas y el éxito del establecimiento de los rodales. Sin embargo, existe una relación entre la densidad del rodal y el rendimiento final, lo que indica que el rendimiento relativo dentro de un campo podría ser un factor para dirigir una operación de siembra de tasa variable (Jeschke et al., 2018).

Beneficios ambientales adicionales
Una revisión de Bongiovanni y Lowenberg-Deboer (2004) describió un conjunto de hallazgos de los investigadores sobre los beneficios ambientales para la gestión de campos en sitios específicos. Éstas incluyen:

Menos N perdido al medio ambiente y mayor eficiencia en el uso de nitrógeno
Menos pérdida de N en zonas vulnerables a la lixiviación
Tarifas N reducidas
Predicción más precisa del potencial de contaminación por P
Reducción del movimiento de P en aguas superficiales
Hace tiempo que se reconoce el potencial de la agricultura en sitios específicos para aumentar la rentabilidad y disminuir las preocupaciones ambientales. Recientemente, los estudios han demostrado que con las recomendaciones de fertilizantes actualizadas, el uso de fertilizantes específicos del sitio a menudo es rentable.

Contribuyen a la rentabilidad los mayores costos de los insumos de fertilizantes. También se han demostrado una serie de beneficios ambientales debido a la mejor ubicación de los nutrientes y la menor necesidad de que los productores agreguen tasas de fertilizantes “seguros” en los campos.

La limpieza excesiva de nitratos en las aguas subterráneas alrededor de los municipios también puede impulsar la rentabilidad del uso de nutrientes en sitios específicos a medida que la economía y el medio ambiente se relacionan más estrechamente a través de cambios en las políticas públicas. Las reglas emergentes de escorrentía de fosfato pueden resultar en un mayor requerimiento y necesidad de tecnologías específicas para el sitio.

Beneficio económico general
La conclusión de la encuesta del USDA a los agricultores de EE. UU. (Schimmelpfennig, 2016) fue que los agricultores que utilizaron al menos una tecnología específica para el sitio eran $ 64,50 por acre más rentables que los agricultores que no lo hicieron. En Dakota del Norte, la ganancia fue de $ 88,10 más para los agricultores que usaban tecnologías de agricultura de precisión que los que no lo hacían.

Quizás los agricultores que utilizaron tecnologías específicas para un sitio en Dakota del Norte y los EE. UU. En su conjunto podrían ser un grupo de agricultores que toman decisiones de siembra y aplicación de pesticidas más oportunas, mejores decisiones de gestión o mejores decisiones de marketing. Estos factores de confusión no se consideran en la encuesta.

La mayor ganancia para los agricultores de Dakota del Norte puede deberse al volumen de investigación específica del sitio directamente aplicable para los agricultores en este estado y al desarrollo de recomendaciones de fertilizantes que tienen el mayor uso práctico cuando se combinan con aplicaciones específicas del sitio. Las opciones de cultivo en este estado también son más adecuadas para la aplicación de fertilizantes de dosis variable que una simple rotación de maíz / soja.

El trigo de primavera, el trigo duro, la remolacha azucarera, la papa, el girasol y la cebada maltera tienen componentes de calidad que están relacionados con la tasa de N en particular, lo que proporciona un incentivo para no sobreaplicar N y otros nutrientes, lo que no es tan preocupante para el maíz.

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