Con una población mundial en constante crecimiento y tierras menos cultivables para satisfacer una demanda igualmente creciente de alimentos, la agricultura de precisión está preparada para lanzar la industria agrícola al centro de atención de la tecnología.

¿Qué es la agricultura de precisión?

La agricultura / agricultura de precisión también se conoce como agricultura satélite, manejo de cultivos específicos del sitio o agricultura según sea necesario. Los métodos utilizados para la gestión en la agricultura de precisión se basan en la tecnología e incluyen una amplia gama de software y hardware. El administrador de la finca utiliza la tecnología para optimizar la producción de cultivos y la protección del suelo basándose en datos y análisis de información recopilada de todos los factores del medio ambiente (suelo, agua, vida vegetal y clima).

Los principales objetivos de la agricultura de precisión son aumentar el crecimiento de la producción de alimentos y, al mismo tiempo, garantizar la rentabilidad, la sostenibilidad y, de diversas formas, la protección del medio ambiente.

Tipos de tecnología utilizada en la agricultura de precisión

Según Jerry Revich de Goldman Sachs, la tecnología para la agricultura de precisión incluye:

Los sistemas de posicionamiento de puntos precisos (como el GPS) se utilizan principalmente para la navegación y la asistencia de posicionamiento en grandes campos donde los agricultores necesitan altos niveles de precisión. Los sistemas PPP funcionan en sistemas de dirección asistida para ayudar a los conductores a seguir los patrones de campo y en sistemas de dirección automatizados donde los conductores pueden quitar las manos del volante para concentrarse en otros equipos.
Los vehículos autónomos son vehículos más pequeños y ligeros que utilizan sensores y tecnología sin conductor para reemplazar los vehículos agrícolas convencionales más pesados ​​que dañaron el suelo debido a la compactación. La compactación resultó en una menor retención de agua y nutrientes, lo que finalmente disminuyó la producción de cultivos. Al usar vehículos autónomos, los rendimientos de los cultivos aumentarán como resultado de un suelo de mayor calidad. Además, los costos disminuirán cuando no haya ningún conductor involucrado.
Los drones que vuelan sobre vastas áreas de tierra de difícil acceso ayudan a los agricultores a detectar áreas problemáticas en grandes campos mucho antes y más fácilmente que cuando las personas tenían que caminar por los campos e ingresar manualmente notas de observación sobre las condiciones del cultivo. También son útiles para monitorear equipos de riego e identificación de malezas cuando los campos son demasiado grandes para que los humanos los monitoreen de manera eficiente.
La siembra de precisión significa una colocación de semillas más precisa, incluido el control de espaciado y profundidad. Un mejor control de la profundidad conduce a un sistema de raíces más fuerte y, a su vez, a una planta más fuerte con un mayor rendimiento. En la agricultura convencional, los tractores grandes arrastran enormes piezas de equipo a través de los campos y la colocación de semillas no está optimizada como lo sería en la siembra de precisión.
La aplicación de fertilizante de precisión significa agregar sensores a los tractores para optimizar las cantidades de fertilizante y obtener los mejores resultados. Todos los campos e incluso las áreas dentro de los campos responden de manera diferente a los fertilizantes, por lo que no es eficiente ni rentable aplicar una cantidad estándar a toda el área. Ahora, con técnicas de fertilización de precisión específicas del sitio, como sensores terrestres, imágenes de satélite y monitoreo de drones para recopilar información, la aplicación de fertilizantes de precisión es una opción más inteligente para los agricultores.
El software de análisis accede a los datos recopilados de las tecnologías implementadas y proporciona orientación a la administración de la granja sobre los patrones de rotación de cultivos, los tiempos óptimos de siembra y cosecha, así como el manejo del suelo.
¿Quién utiliza la agricultura de precisión?

Las granjas, pequeñas y grandes, de todo el mundo están utilizando la tecnología de la agricultura de precisión en la actualidad. En el pasado, debido a la naturaleza de la infraestructura de TI requerida para implementar la agricultura de precisión, solo las operaciones agrícolas más grandes aplicaban tecnología de precisión. Pero hoy, con dispositivos más pequeños y fáciles de usar como drones, sensores inteligentes, computación en la nube y aplicaciones móviles especiales, la agricultura de precisión es una posibilidad incluso para las pequeñas granjas.

¿Qué significa para la industria?

Cambios como estos en la industria agrícola están impulsados ​​por el aumento de los productos basados ​​en software. Los imperativos comerciales de la entrega a tiempo y los sistemas de cadena de suministro extendidos amenazan con interrumpir los procesos tradicionales de fabricación e ingeniería. Los equipos se ven presionados para acelerar la entrega de productos y gestionar la creciente complejidad en la organización distribuida y las cadenas de suministro, dentro de los productos y en una red de sistemas interrelacionados e interdependientes. El futuro de la agricultura y su capacidad para satisfacer la demanda mundial de producción de alimentos depende en gran medida del desarrollo de la tecnología de agricultura de precisión. Obtenga más información sobre cómo la ingeniería de sistemas colaborativos puede ayudar.

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Con los servicios de GIS (Geographic Information System) y NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), podrá consultar mapas de diagnóstico de distribución y evolución de nutrientes en suelo y planta durante todo el ciclo del cultivo, y con la ayuda de una avanzada plataforma online interactiva.

Nuestros mapas de fertilidad son una herramienta de agricultura de precisión indispensable para conocer el estado nutricional de nuestro cultivo. De este modo, podemos trabajar con exactitud para lograr una agricultura más productiva y más sostenible.

Desde AGQ Labs diseñamos abonados personalizados a las necesidades y características de tu cultivo y fenología según los resultados obtenidos en los mapas georreferenciados. Con nuestras recomendaciones técnicas conseguirás optimizar tu agua e insumos, lo que aportes será exactamente lo que tu cultivo necesita, ni más ni menos.

Mapas de Suelos y Foliares
Conozca la fertilidad de su suelo y el estado nutricional de su cultivo

Evolución Nutricional y de la Fertilidad
El servicio GIS (sistema de información geográfica) permite a AGQ Labs ofrecer a sus clientes mapas de fertilidad basados en el análisis del terreno, partiendo de puntos georreferenciados. Mediante este sistema estudiamos la disponibilidad nutricional del suelo y su composición en el total del área observada, analizando todos los elementos que nos interesen. Igualmente, el mapeo georreferenciado de hojas nos permite interpretar la situación nutricional del cultivo en cualquier estado fenológico.

El NDVI (índice de vegetación de diferencia normalizada) es un indicador de la actividad fotosintética de la planta y ofrece una información de tipo nutricional. La representación gráfica de la actividad fotosintética de la planta, junto con los análisis nutricionales de hojas, darán una información importante sobre el estado de la vegetación y nutrición de la planta. Este sistema nos permite controlar grandes áreas o zonas de forma rápida y eficaz, con la posibilidad de unir todos los datos y compararlos entre ellos.

Identificación de zonas deficitarias, normales o de exceso en cada nutriente
Ajuste de enmiendas a las características de la finca
Optimización de las aplicaciones de fertilizantes
Control de la evolución nutricional foliar
Evaluación de zonas salinas
Indicador para el establecimiento de nuevos cultivos y variedades
Correlación entre el estado nutricional y el rendimento y la calidad

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La Ciudad de Buenos Aires se extiende sobre una superficie de 203 km2. El 30,4 por ciento de esta superficie (equivalente a 61 km2) presenta cobertura vegetal, definida como la masa vegetal emplazada en suelos absorbentes y no absorbentes, identificables gracias a la fotogrametría.

Desde la Dirección General de Datos, Estadística y Proyección Urbana se releva información de primera mano, complementaria a la provista por otras áreas de Gobierno, y se articula con tecnología aplicada como, en este caso, la fotogrametría aérea que hace posible delimitar con precisión centimétrica las parcelas, manzanas y todo hecho físico sobre el territorio, como plazas, parques y mobiliario urbano.

La cámara del vuelo cuenta, además, con un sensor infrarrojo que permite identificar la masa vegetal con una certeza del 100 por ciento. Gracias a este sensor es posible, no sólo distinguir la vegetación (en color rojizo), sino también conocer su salubridad cuando se manifiesta de forma más brillante, ya que la masa vegetal refleja más fácilmente la energía frente a la luz infrarroja.

El objetivo de este proyecto, como el de cada uno de los que se desarrollan en el área, es la generación de nueva información con valor agregado que permita la toma de decisiones acertadas para la planificación urbana estratégica.

En ese sentido, a partir del Informe de Cobertura Vegetal se puede conocer la cobertura arbórea de los barrios y su continuidad en cada arteria de la Ciudad; entender la relación entre los espacios verdes de acceso libre, restringido y privado; observar su relación con la densidad de población, la morfología de cada zona y los usos del suelo; identificar los sitios con déficit de verde en el espacio público; e incluso estudiar la conformación de los pulmones de manzana o establecer relaciones entre la presencia de masa vegetal, el valor del suelo y los indicadores de sustentabilidad urbana.

En las ciudades la cobertura vegetal no sólo cumple funciones ambientales, sino también sociales. Una buena trama arbórea, por ejemplo, aumenta el bienestar y mejora la calidad de vida de los habitantes, aumenta la infiltración de agua en el suelo y disminuye la temperatura, colabora con la absorción del dióxido de carbono, reduce los niveles de ruido y la contaminación atmosférica, y cumple funciones de tipo arquitectónico como dar privacidad, enfatizar vistas y reducir la luz intensa.

En definitiva, una ciudad más verde, es una ciudad más habitable. Por eso, en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), la Ciudad se compromete a trabajar en la generación de nuevas hectáreas de espacio verde público de calidad y el fortalecimiento de la cobertura vegetal para lo cual es indispensable un diagnóstico adecuado; y es frente a ese desafío que este Informe se convierte en una herramienta que facilita información territorial clave para la formulación de metas claras y la generación de indicadores para el control y medición de resultados de la gestión pública.

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Con la escasez de agua debido a la lluvia insuficiente y el agotamiento del nivel freático en el distrito de Trichy, lo que pone a los agricultores en una situación difícil, la estación de investigación de la caña de azúcar en Sirugamani les ha sugerido la agricultura de precisión en el cultivo de hortalizas. La estación está animando a los agricultores a instalar sistemas de riego por goteo en las aldeas del bloque Musiri más afectado. Aunque los cultivos de alimentos y forrajes se sembraron con abundancia de lluvia, un déficit terminal de agua debido a la falta de lluvia afecta tanto a los cultivos como al ganado en etapas posteriores, dijeron los científicos. En el marco del Proyecto de Modernización de la Agricultura de Riego de Tamil Nadu , implementado conjuntamente por el Centro de Tecnología del Agua
, La Universidad Agrícola de Tamil Nadu y la Estación de Investigación de la Caña de Azúcar, se están organizando programas especiales para mejorar el nivel de vida de los agricultores, dijo N Tamilselvan, profesor y director (encargado) de la estación de investigación de la caña de azúcar. Se instaló riego por goteo en muchas aldeas del bloque y como parte de esto se distribuyeron plántulas de chile de calidad a los agricultores. Se realizaron visitas de campo con frecuencia para evaluar el estado del cultivo. Además, se llevó a cabo un programa de creación de capacidad con conferencias sobre producción de hortalizas de calidad impartidas por científicos, añadió.

Se llevó a cabo capacitación para agricultores en agricultura de precisión en vegetales en la aldea de Neyveli en el bloque Musiri mediante la entrega de tecnologías sobre el uso mínimo de agua con los máximos beneficios en el cultivo de vegetales. También se explicó a los agricultores el manejo de plagas en chile y berenjena y las ventajas de fertirrigación del sistema de goteo, dijo.

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Esta es una breve guía de algunas técnicas comunes de pulverización de precisión que ayudan a mejorar la calidad del producto y reducir el desperdicio en una amplia variedad de industrias. En primer lugar, la guía distingue los cuatro tipos diferentes de precisión antes de pasar a discutir qué boquillas de pulverización deben desplegarse para lograr cada tipo de precisión.

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¿Qué es la pulverización de precisión?
La precisión en las aplicaciones de pulverización se presenta en cuatro formas principales:

Precisión espacial
Este tipo de precisión garantiza que la pulverización solo llegue al área que necesita. La pulverización imprecisa dará como resultado que el líquido se distribuya a áreas donde no se requiere. En muchos casos, esto será simplemente un desperdicio de producto, pero si, por ejemplo, las colas se entregan fuera del área deseada, la pulverización excesiva puede tener graves consecuencias en la producción.

Precisión de dosificación (tasa de flujo)
Una cosa es conseguir que la pulverización llegue al objetivo, pero también es necesario aplicar la cantidad correcta de pulverización. Esto significa que debe lograrse el control del caudal de las boquillas de pulverización. Las variaciones por encima o por debajo de los niveles deseados resultarán en defectos o desperdicio del producto.

Precisión de consistencia
Los caudales generales afectarán la dosificación general, pero a menudo se cree que es necesario prestar atención a la distribución de la pulverización. La uniformidad del rociado sobre el área puede ser un factor importante para lograr un producto de buena calidad. Por lo tanto, es necesario comprender y controlar las propiedades de la pulverización, como el tamaño medio de las gotas y las variaciones en las densidades de la pulverización en el patrón de pulverización generado por la boquilla.

Precisión temporal
Con los sistemas de pulverización con transportador (o con cualquier otro sistema con movimiento relativo entre la boquilla de pulverización y el objetivo), las precisiones espaciales y de dosificación mencionadas anteriormente a menudo se traducen en precisión temporal. Controlar exactamente cuándo se enciende y apaga la boquilla determinará dónde y cuánto rociado se administra. Tener un ciclo de encendido / apagado muy nítido y agudo es, por lo tanto, a menudo crítico en tales sistemas. La precisión temporal es vital en cualquier sistema de pulverización de inicio y parada.

Revestimiento-donas-diagrama-medioMétodos de control
Presión del fluido
La forma más básica de control se puede lograr variando la presión del fluido. Esto determinará el caudal total a través de las boquillas. Un simple regulador de presión será suficiente para asegurar que se logre un caudal constante. El control de presión puede ser suficiente para corridas continuas de producto sin
necesidad de ciclos de rociado de encendido / apagado.

Boquillas accionadas por aire
Si se requieren ciclos de parada-arranque como parte de una corrida de producción, entonces probablemente se requerirán boquillas de rociado accionadas por aire para lograr el nivel deseado de precisión espacial. Una válvula hidráulica para abrir y cerrar el flujo de fluido directamente tendrá un tiempo de retraso antes de que la boquilla se apague por completo y habrá algo de goteo o mala pulverización durante este tiempo. El aire es mucho más sensible, por lo que un sistema de apagado accionado por aire puede encenderse y apagarse aproximadamente 3 veces por segundo. La presión del fluido se mantiene continuamente para que el rocío esté siempre «listo» para ser liberado. Esto normalmente responderá lo suficiente para la mayoría de las aplicaciones de pulverización de arranque y parada.

Control de aire
Las boquillas atomizadoras de aire mezclan el fluido y el aire para producir pulverizaciones finas. La presencia de aire proporciona otra variable para controlar las propiedades de pulverización. El aire mezclado con el fluido también ayuda a transportar y dirigir la pulverización resultante. Todo esto puede ayudar con el control espacial y de consistencia.

Las propiedades de pulverización, incluido el patrón de pulverización y el tamaño de las gotas, estarán determinadas por la presión del aire y del fluido. Como hay dos variables, se puede lograr un mayor grado de control sobre el patrón resultante y la consistencia de la pulverización. En algunas boquillas de atomización de aire, como la boquilla SAM, se utilizan diferentes alimentaciones de aire para controlar el nivel de atomización y el ángulo de pulverización real entregado. En tales boquillas, ahora tenemos tres variables independientes que se pueden usar para controlar la pulverización (presión del fluido, presión del aire de atomización y presión del aire del patrón de pulverización).

Boquillas accionadas eléctricamente
flexflow onoffLas boquillas con válvula eléctrica integrada ofrecen otro nivel de control. Estas boquillas tienen un sistema de cierre directo incorporado que abre y cierra el orificio de la boquilla hasta 150 veces por segundo. Se mantendrá la presión del fluido. Esto significa que se puede lograr un control temporal muy preciso mientras se mantiene un control de consistencia muy bueno. Por supuesto, en los sistemas de transporte, un buen control temporal se traduce en un buen control espacial.

Otra técnica disponible para las boquillas eléctricas también permite un buen control de la dosificación. La modulación de ancho de pulso (PWM) aprovecha los ciclos de encendido / apagado muy rápidos disponibles para las boquillas eléctricas. Pulsando la boquilla de encendido y apagado muy rápidamente, se puede reducir el caudal de la boquilla sin comprometer la precisión de la consistencia. Normalmente, si se pulsaba una boquilla, veríamos una degradación en la consistencia de cualquier recubrimiento producido, pero con pulsaciones de 150Hz no se pueden ver efectos notables sobre la consistencia. Por lo tanto, con un ciclo muy rápido del 50% al 50% de descuento, podemos reducir el caudal de la boquilla en un 50%

Velocidades del transportador
Otra forma de controlar la precisión de la dosificación es variar la velocidad de los transportadores. Los transportadores más lentos darán como resultado la administración de una dosis más alta y viceversa. Obviamente, esta técnica de control solo está disponible para los sistemas de transporte.

Variables mixtas
Si bien todas las técnicas de control anteriores tienen su lugar, algunas son menos adecuadas que otras. El uso de la presión del fluido para controlar la dosificación, por ejemplo, afectará las propiedades de pulverización además del caudal. Por tanto, el ángulo de pulverización y el tamaño de las gotas también se verán afectados por los cambios en la presión del fluido. Esto significa que para tiradas de productos variables que requieren una buena precisión espacial y de consistencia, el uso de la presión del fluido para controlar la dosificación no será suficiente.

De manera similar, cuando se utilizan boquillas de atomización de aire incluso a través de la variable adicional de presión de aire, se obtiene un alcance de control más amplio, todas las características de la pulverización se verán afectadas por la mezcla de aire y fluido. Como tal, controlar la dosificación sin afectar la consistencia de la pulverización puede resultar difícil. El uso de atomizadores de aire de mezcla externos con alimentaciones de aire independientes para la forma del rociado y la atomización ayuda a resolver esto en gran medida. Sin embargo, si quisiéramos reducir la tasa de flujo manteniendo todo lo demás consistente, sería necesario realizar algunos experimentos de calibración complejos. Se puede hacer, pero no es obvio de inmediato cómo el cambio de un parámetro afectará a los demás.

Esta interacción a veces compleja entre las variables de pulverización no es realmente un problema con las ejecuciones de producción monolíticas estándar. Las calibraciones iniciales pueden ser complicadas, pero una vez que se definen los parámetros (presión de fluido, presión de aire, ciclos de encendido / apagado, etc.), la producción se puede configurar y dejar que funcione. Los ajustes a la calibración serán, con suerte, bastante pocos y espaciados, por lo que, incluso si inicialmente son complicados, esto no será un gran problema en el gran esquema de las cosas.

Ejecuciones de producción variable
Sin embargo, cuando se requieren series de producción variable, las complejas interacciones entre las variables de entrada de la aspersión pueden ser muy problemáticas. Imagine que tenemos dos series de productos diferentes que requieren la misma consistencia de pulverización y distribución espacial de pulverización, pero una ejecución requiere que se administre la mitad de la dosis. Variar la presión del fluido en un factor de aproximadamente 4 cambiará el caudal en aproximadamente un factor de 2, pero una pulverización de 4 bares tendrá un tamaño de gota muy diferente al del mismo fluido a 1 bar.

Una solución sería simplemente acelerar el transportador para una producción de baja dosis. Pero esto podría no ser posible y, si el programa de dosis alta es el producto principal, ahora estamos obstaculizando efectivamente la producción de la línea principal de productos para poder reducir la dosificación para una línea de productos menor. Es obvio por qué las técnicas de velocidad del transportador a menudo están lejos de ser ideales.

En tal situación, se podrían usar atomizadores de aire con alimentaciones de aire independientes para la forma del rociado y la atomización. La calibración inicial puede ser complicada, pero una vez que se han definido los parámetros de entrada para cada ciclo de producción, se pueden lograr resultados consistentes. Las presiones de fluido y aire se ajustan simplemente para cada programa de producción diferente.

Una solución aún mejor sería utilizar la técnica PWM discutida anteriormente. La boquilla eléctrica se puede encender y apagar muy rápidamente para que se pueda administrar una pulverización constante a diferentes velocidades de flujo. Como ninguna de las variables de entrada de pulverización cambia, se mantiene la precisión espacial y de consistencia. Así, con boquillas eléctricas se pueden programar diferentes dosis; si la dosis más alta se puede lograr al 100% en el programa de pulverización, mientras que otras dosis más bajas pueden administrarse mediante las mismas boquillas pulverizando a la misma presión de fluido.

Conclusiones
La pulverización precisa es importante en una amplia variedad de procesos de fabricación. Hay varios productos avanzados de boquillas de pulverización disponibles para lograr la pulverización deseada incluso en series de producción variables. Qué técnicas son las más adecuadas variarán enormemente de una situación a otra, pero se pueden sacar las siguientes conclusiones universales:

1- Considere cada uno de los tipos de control enumerados anteriormente. A continuación, se pueden seleccionar las técnicas de control más adecuadas.

2- Considere los efectos de las corridas variables. El conjunto de boquillas que solo necesitarán hacer frente a un programa de pulverización puede ser diferente de las boquillas que deberán hacer frente a varias series de producción diferentes. Pensar de antemano sobre esto puede ahorrarle muchos problemas más adelante.

3- Póngase en contacto con un fabricante de boquillas especializado en el que confíe. Es casi seguro que las boquillas baratas fabricadas por empresas no especializadas tengan calidades de pulverización variables. Esto hace que el control preciso sea casi imposible. Sin embargo, tan importante como la calidad del producto es el asesoramiento de expertos que se necesita para seleccionar correctamente la boquilla. Una empresa que realmente comprenda la tecnología de pulverización podrá ofrecer desde el principio un asesoramiento sólido y, en última instancia, que le permitirá ahorrar dinero.

Tabla de técnicas de pulverización de precisión
Mesa de pulverización de precisión
Boquillas Hidráulicas

Boquilla de abanico plano de caudal bajo

Boquillas accionadas por aire

HydroPulse

Boquillas atomizadoras de aire

xa boquillas atomizadoras de aire Boquilla atomizadora SAM Air

Boquillas accionadas eléctricamente

Boquilla de pulverización industrial accionada eléctricamente Boquilla de pulverización higiénica accionada eléctricamente FlexF

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En la agricultura, los sistemas basados ​​en información que eran inimaginables hace una generación están mejorando la gestión de cultivos y granjas en la actualidad. La agricultura de precisión, por ejemplo, es un área donde la tecnología de sensores aporta nuevas capacidades que resuelven problemas ancestrales.

Instalación de nodo con panel solar

En el viñedo, enfermedades devastadoras y plagas afectan negativamente a la producción de uva de vinificación y provocan anualmente enormes daños económicos. Desafortunadamente, los tratamientos tradicionales generan costos adicionales para los productores y son en gran medida ineficientes.

La tecnología de sensores, sin embargo, está cambiando eso. Basadas en la observación, medición y respuesta científicas, las redes de sensores inalámbricos brindan muchas oportunidades e innovaciones nuevas en el campo de los sistemas predictivos.

Con estos, se puede administrar la prevención de plagas y el riego cuando sea necesario. El resultado final es una mejor gestión, una mejor calidad de la uva y menores costes.

VIÑEDOS INTELIGENTES – Suiza con PreDiVine – Predicción de enfermedades de la vid

Dolphin Engineering , alojada en la Startup Incubator de la Universidad de Lugano en Suiza, se dedica a la agricultura de precisión. La joven empresa ofrece servicios que monitorean las condiciones microclimáticas de los cultivos para predecir enfermedades de las plantas.

Utilizando una red de sensores inalámbricos dedicada basada en la plataforma de sensores Waspmote de Libelium y complejos algoritmos de predicción, el sistema PreDiVine de Dolphin Engineering puede predecir la evolución de algunas de las enfermedades más graves y también sugerir tratamientos «justo a tiempo» y específicos necesarios para mantener los viñedos. saludable y rentable. PreDiVine es el resultado de un proyecto de I + D de Smart Vineyard de casi tres años y financiado por la Comisión de Tecnología e Innovación (CTI) de la Confederación Suiza.

M. Prevostini de Dolphin Engineering

Mauro Prevostini de Dolphin Engineering

Los fundadores de Dolphin Engineering, Mauro Prevostini y Antonio Taddeo, seleccionaron la plataforma de sensores Waspmote de Libelium porque estaban familiarizados con la electrónica basada en Arduino. De hecho, trabajando en proyectos para capacitar a estudiantes de secundaria que preparan carreras de ingeniería en la Universidad de Lugano, descubrieron Libelium y Waspmote Smart Agriculture.

“Encontramos la plataforma Libelium Waspmote ideal para nuestros propósitos debido a su flexibilidad en la programación del firmware y la posibilidad de agregar sensores , según nuestros requisitos cambiantes”, dijo Mauro Prevostini. «El generador de código en línea y los ejemplos proporcionados por Libelium fueron muy útiles para desarrollar el firmware para satisfacer nuestras necesidades».

Manejo autoadaptativo

En esencia, PreDiVine es un sistema de apoyo a la decisión (DSS) que monitorea las condiciones del microclima en el viñedo para predecir la propagación de plagas y enfermedades de la vid. Entre las condiciones de microclima que monitorea se encuentran la temperatura del aire, la humedad, la humedad de las hojas y la lluvia .

PreDiVine instalado en vides

PreDiVine instalado en vides

Para la mejora continua de las políticas y prácticas de gestión de viñedos, PreDiVine DSS presenta un marco de gestión adaptativa basado en la web. El sistema es dinámico y aprende de los resultados de las condiciones reales y de las actividades y observaciones en el campo.

Panel de predicción de PreDiVine

Panel de predicción de PreDiVine

Los agricultores y agricultores pueden adaptar sus acciones a la situación actual en el campo mediante un diálogo entre el agricultor y el cultivo. PreDiVine genera y envía mensajes de notificación con las fechas previstas de los eventos fenológicos, para habilitar y organizar las actividades de monitoreo y permitir a los productores preparar aplicaciones de insecticidas.

Control de enfermedades del viñedo para tres amenazas

El insecto saltahojas norteamericano, Scaphoideus titanus, es el vector de Flavescence dorée (FD), una de las enfermedades bacterianas más destructivas de las vides, también conocida como enfermedad de los amarillos. En Suiza, si se produce un racimo de FD (es decir, se ven afectadas más de cinco cepas por 100m2), es obligatorio notificar al Servicio Cantonal de Protección Vegetal.
Plasmopara viticola (mildiú velloso)
Oidio (mildiú polvoroso)
Estos síntomas de fin de verano indican vides enfermas:

hojas rojizas a amarillentas que se vuelven quebradizas y se enrollan firmemente hacia abajo
marchitamiento de flores o uvas
brotes inmaduros (aspecto verde y gomoso)
Vid enferma

Vid enferma

Una instalación inicial de PreDiVine se encuentra en el cantón de Ticino, en el sur de Suiza, donde se han producido brotes graves de Flavescence dorée y el control del vector FD es obligatorio. Después del éxito en Ticino, PreDiVine ha sido validado en otras regiones vitivinícolas y ahora está implementado en la región de Romandía en el oeste de Suiza, en el norte de Italia (Véneto) y en Francia. El sistema también ha sido validado en Piemonte y Toscana.

En estas zonas los viticultores pueden controlar de forma continua la salud de sus viñedos. Los nodos de Waspmote Smart Agriculture monitorean múltiples parámetros ambientales y transmiten los datos del sensor a un centro de datos equipado con conjuntos de algoritmos, donde el sistema almacena y elabora los datos y proporciona predicciones como resultados. Los usuarios finales pueden leer los resultados accediendo al sistema PreDiVine en una computadora, tableta o teléfono inteligente.

Instalación de PreDiVine Vineyard

Instalación de PreDiVine Vineyard

De cara al futuro , Dolphin Engineering está trabajando para ampliar las capacidades del sistema y se ha asociado con un importante consorcio internacional para proporcionar predicciones de riesgo para otras enfermedades de los viñedos, como el mildiú velloso y polvoriento, que ahora están integrados en PreDiVine DSS. Debido a que el sistema PreDiVine combina la investigación científica con actividades de gestión, la empresa también ha establecido relaciones importantes con universidades e instituciones de investigación internacionales de renombre, como Agroscope, University of Lugano, University of Milan, University of Padova y L’institut Français de la Vigne. et du Vin. A corto plazo, Dolphin Engineering está interesada en integrar Waspmote con la tecnología de radio de largo alcance extremo LoRa .

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Reducir los costos de producción, aumentar la productividad y facilitar el trabajo de los administradores en la finca son algunos de los beneficios que genera el uso de esta clase de tecnología en el predio. En Colombia, CasaToro John Deere la provee.

Uno de los grandes dolores de cabeza que tiene la ganadería actual son los altos costos de producción, toda vez que los precios de los insumos necesarios para la actividad han aumentado, generando un desbalance entre lo que se gasta para la producción y los dividendos que se obtienen, bien sean en materia de leche o carne. (Lea: Agricultores de Sucre recibieron créditos para maquinaria agrícola)

Ante ese panorama, CasaToro John Deere, empresa con presencia en Colombia, está promoviendo entre los ganaderos y agricultores del país el uso de maquinaria de precisión, la cual ha permitido mejorar el rendimiento de los predios y disminuir los costos.

David Ángel, ingeniero mecatrónico y jefe nacional de soluciones en gestión agrícola de la empresa, explicó algunos conceptos básicos de la agricultura de precisión y sus beneficios en el sector bovino y aseguró que las máquinas e implementos autopropulsados, en el caso de CasaToro John Deere, son dominados bajo el sistema de pilotos automáticos, los cuales tienen una guía dentro del equipo que determina una trayectoria específica. (Lea: Tractor Sonalika gana espacio en el sector ganadero)

Las maquinarias disponen de una línea de trabajo específica que permite reducir el error humano, más conocido como traslate o sobrelaboreo, es decir, disminuye tanto la cantidad de horas de uso del equipo como la cantidad de combustible. En el caso de los suplementos (aplicaciones de líquidos, sólidos, fertilizantes, fumigadoras, esparcidoras, sembradoras), la tasa es variable, debido a que solo se debe aplicar ciclo a ciclo lo que necesita el suelo.

“¿Qué beneficios genera? Ahorro de insumos y aplicaciones más exactas porque se está automatizando el implemento”, apuntó Ángel. (Lea: Productor, conozca cómo acceder a los bancos de maquinaria)

El funcionario mencionó que en materia de ganadería se han hecho preparaciones de suelo con pilotos automáticos, además se han instalado equipos que sirven para regar el pasto o comida para el ganado, modelo que se ha aplicado especialmente en comederos de sistemas estabulado.

“Incrementando el rendimiento de la labor, estamos hablando de aumentar el trabajo en un 15 % aproximadamente. En una finca hicimos un trabajo en el que pasamos de 3.3 hectáreas/hora a 4 hectáreas/horas; ahí se ve el valor agregado que da sistematizar la labor”, añadió el jefe nacional de soluciones en gestión agrícola. (Lea: Bancos de maquinaria agrícola, una gran ayuda para el sector)

Una de las ventajas de añadir agricultura de precisión al sistema ganadero es la disminucción en la mano de obra, debido a que ya no son necesarias 2 personas, una al frente de la máquina y otra abasteciendo al ganado, debido a que el piloto automático hace una de las 2 tareas.

“El cliente no es feliz porque el tractor ande solo o porque tenga un piloto automático, está satisfecho al ver la reducción de costos y el incremento de la productividad, que es el objetivo esencial de la agricultura de precisión”, remató. (Lea: Yopal ya cuenta con su banco de maquinaria agrícola)

¿Cómo se maneja?

En el tractor se instala una antena receptora satelital; en el caso de John Deere es una starfire 3.000. Este es un sistema de corrección referencial en donde se aplican 3 diferentes tipos, tales como el básico (starfire1), que tiene un error de 23 centímetros; el intermedio (starfire 2), que tiene un fallo de 5 centímetros; y el de más alta precisión (RSK), que genera un error de menos de 3 centímetros.

A eso se le suma un monitor con el cual el operador administra el equipo. “Es una tecnología sencilla y de fácil uso. Tenemos un caso en Tolima donde la persona que lo maneja es sorda y eso no ha sido impedimento para usar el aparato porque es un dispositivo visual y gráfico”, añadió el vocero. (Lea: Banco de maquinaria fomenta la agricultura escolar)

En la pantalla van datos como el nombre del cliente, la tarea a realizar, el tractor que la va a realizar y el suplemento necesario para llevar a cabo de forma ideal el trabajo, datos esenciales que están en el dispositivo y que a través de una USB pueden ser extraídos y verificados en un computador.

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En la actualidad, el uso de los índices de vegetación es cada vez más común en el ámbito de la agricultura, para poder elegir que índice o índices son los que mejor se adecuan a tu cultivo, es necesario tomar en cuenta varios factores que sean de interés para el cultivo a analizar.

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Dependiendo de lo que se quiera obtener, de las necesidades específicas, así como de la etapa en la que se encuentre y el tipo de cultivo presente, estos son solo algunos de los factores principales a la hora de elegir un índice de vegetación.

Para el análisis de vegetación existen cientos de índices con los cuales se puede saber el estado de alguna área de explotación.

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Si bien el NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) es el índice más utilizado en el análisis de la vegetación. Existen otros índices espectrales de gran importancia, los cuales en combinación con este ayudan en una mejor interpretación del estado del cultivo.

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Imagen: NDVI México obtenido por el Laboratorio Nacional de Observación de la Tierra, UNAM.
ARVI (Atmospherically Resistant Vegetation Index)
Este índice es prácticamente el NDVI salvo por la diferencia de la corrección atmosférica, la cual disminuye el efecto de distorsión.

Cuando hay mayor concentración de partículas en la atmósfera, la dispersión en la visible aumenta y lo hace más en el azul que en el rojo.

ARVI = (NIR – (2 * Red) + Blue) / (NIR + (2 * Red) + Blue)

Este índice es recomendado para áreas con alta concentración de algún tipo de aerosol en la atmósfera, pero también cuando se presenta lluvia, neblina, humo u otro tipo de partículas suspendidas en el aire.

SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index)
Modificación del NDVI que corrige la influencia del brillo del suelo, en especial en áreas parcialmente cubiertas de vegetación.

SAVI = ((NIR – Red) / (NIR + Red + L)) x (1 + L)

El factor L es un valor de corrección del brillo del suelo, que varia según la cobertura del suelo.

Este índice se recomienda en las etapas tempranas de desarrollo del cultivo, así como también en áreas donde exista poca cubierta vegetal (menos del 40% de cubierta vegetal).

PVI (Perperdicular Vegetation Index)
El PVI emplea la distancia perpendicular desde cada coordenada de pixel hasta la línea del suelo.

Este índice funciona muy bien en combinación con otros, aunque depende de la precisión con que se determine la línea del suelo, en cuyo caso puede presentar una elevada dispersión.

PVI = αρ (NIR) – βρ (red)

Este índice sólo se debe utilizar en imágenes que se han corregido atmosféricamente, ya que es sensible a los cambios atmosféricos.

RVI (Ratio Vegetation Index)
También conocido como Simple Ratio (SR), en la reducción de los efectos atmosféricos y topográficos. Este índice mejora el contraste entre el suelo y la vegetación, pero minimiza los efectos de las condiciones de iluminación.

RVI = NIR/Red

Se utiliza principalmente en estimaciones de biomasa del área foliar.

EVI (Enhanced Vegetation Index)
Este indice reduce los efectos adversos de factores ambientales como las condiciones atmosféricas y el suelo, no teniendo en cuenta el efecto topográfico, optimiza la señal de la vegetación con sensibilidad para altas densidades de biomasa, lográndose esto al separar la señal proveniente de la vegetación y de la influencia atmosférica.

EVI = 2.5 * ( NIR – RED ) / ( NIR + 6.0 * RED – 7.5 * BLUE+ 1.0 )

Estos son solo algunos de los índices de los tantos que existen en la actualidad, para poder elegir que índices son los que mejor se adecuan a tu cultivo, es necesario valorar distintos aspectos como son: Tipo de cultivo, época del año y los parámetros de interés.

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Cuándo y cuánto regar son interrogantes que suelen hacerse los agricultores al momento de poner en marcha los sistemas de riego. La respuesta estará en el tensiómetro para suelos agrícolas patentado por la Universidad Nacional de Colombia (UN).
partir del uso de dos medidores de tensión que permiten, por separado, responder a las inquietudes ¿cuándo regar? y ¿cuánto regar? La Superintendencia de Industria y Comercio concedió la patente a la UN porque su innovación consiste en medir ambos aspectos en un mismo aparato.

Según sus creadores, la mayoría de agricultores suelen sentirse más seguros si riegan los cultivos en exceso, pero demasiada humedad los afecta y habría que fumigarlos. Esta situación acarrea sobrecostos e impactos medioambientales por el uso excesivo de agroquímicos.

“La utilización de este tipo de instrumentos en la irrigación de cultivos en Colombia es muy baja, ya que no son comunes en el comercio nacional y su costo como equipo importado es demasiado alto”, afirma el profesor Roberto Villalobos, líder de la invención, obtenida con la participación del Grupo de Investigación en Desarrollo Sostenible y Gestión Ambiental.

Sin embargo, el uso de herramientas como el tensiómetro es cada vez más imperativo porque la tendencia agrícola mundial es consolidar un riego de precisión, independientemente del tipo de suelos, si son francos (capacidad media de almacenamiento de agua), arcillosos (almacenan más agua) o arenosos (almacenan poca agua).

Parte de esta necesidad radica en que la producción de alimentos deberá aumentar al menos un 70 % para 2050, según estimaciones de la FAO. En 34 años el mundo albergará alrededor de 9.000 millones de personas, la mayoría vivirán en ciudades de países en desarrollo y los fenómenos climáticos, como los extensos periodos de sequía, serán más variantes y extremos.

Precisión, as bajo la manga

El riego de precisión utiliza la tecnología disponible para programar el momento, la frecuencia y el tiempo adecuado, según las características del cultivo, la configuración del sistema de riego, el clima y suelo del predio. Así, es posible determinar la cantidad de agua que necesita la planta en el momento adecuado.

Uno de los objetivos es mantener el sembrado en un estatus de humedad óptimo llamado “capacidad de campo” para que, a su vez, el cultivo exprese su potencial productivo, explica el profesor Villalobos.

Mediante dicha capacidad, la planta cuenta con suficiente humedad y disponibilidad de aire en los poros del suelo e invertirá mínima energía en sus procesos fisiológicos y productivos. De esta manera, el agricultor maximiza sus cosechas en cantidad y calidad. Para que eso sea posible, debe instrumentar esas características al tomar la decisión en materia de riego.

La pertinencia de saber cuándo regar implica controlar la humedad en un cultivo para que su respuesta productiva sea óptima. En relación con cuánto regar, se vigilan los costos con beneficios, expresados a través de indicadores como menor consumo de energía (asociado a menos horas de uso de motobombas) o ahorro de fertilizantes, mano de obra y, por supuesto, agua.

En ambos casos el tensiómetro convencional, inventado en 1959 y patentado en Estados Unidos, opera por medio de una pieza en cerámica porosa (deja circular el agua) en su extremo inferior. Una vez enterrada, la herramienta capta la tensión con la cual el suelo agrícola retiene el agua y la expresa en valores negativos en un vacuómetro (especie de reloj con una sola aguja) ubicado en el extremo opuesto, a través de una medida de presión atmosférica conocida como centibar.

Una lectura cercana o equivalente a cero sugiere exceso de agua. Por ejemplo, 15 centibares indican que el cultivo está en capacidad de campo o cuanto más alejada de cero esté la aguja del medidor, más riego requerirá el cultivo.

Asimismo, una lectura de 30 centibares en suelo arenoso advierte preparar la logística de riego porque muy pronto se necesitará irrigación, pero ese mismo dato en suelo arcilloso ofrece al agricultor un margen de maniobra de dos o tres días para regar.

Dos en uno

A diferencia del convencional, que utiliza una cerámica, el tensiómetro desarrollado por la UN posee dos. Además, tiene una longitud de 30 centímetros (cm), ya que los suelos pueden contener distintos cultivos y la formación y extensión de las raíces son distintas (profundidad radical). Por ejemplo, las raíces de los frutales alcanzan o superan los 60 cm, mientras que las de las hortalizas miden hasta 20 cm.

El prototipo diseñado cuenta con dos vacuómetros que expresan los datos de tensión captados a través del mismo número de cerámicas, una ubicada en la mitad y otra en la punta del tensiómetro. De esta manera, expresa las mediciones a nivel medio de raíces (cuándo) y la profundidad radical (cuánto).

Además, los investigadores hallaron los mejores componentes para la constitución de las cerámicas utilizadas y con la porosidad y conductividad hidráulica requeridas. La mezcla en diferentes proporciones de caolín, arcilla refractaria, carbonato de calcio, feldespato, sílice, alúmina y talco ofrecieron los insumos para constituir la cerámica idónea para la función del tensiómetro. Aunque estas no fueron patentadas.

El tensiómetro de múltiples cerámicas fue sometido a pruebas a profundidades de 0,15 metros y 0,30 metros en suelos de un cultivo bajo invernadero, en comparación con los convencionales. En las mediciones diarias, realizadas durante 18 días, se concluyó que la invención realizada por la UN demostró ser igual de eficiente, así que la posibilidad de fabricarlo en Colombia lo haría asequible a los productores.

Por ejemplo, en pruebas de campo realizadas en un cultivo de flores de exportación en Madrid (Cundinamarca) bajo invernadero, un indicador de reducción de costos se reflejó en la disminución de agua irrigada, el cual pasó de 2,5 millones de litros por hectárea, a un millón de litros para el mismo ciclo de pompón, que dura tres meses.

Al respecto, según el profesor Villalobos, se está trabajando en la versión digital del instrumento y en lograr el licenciamiento de la patente para fabricarlo, labor apoyada por la UN desde la División de Extensión de la Sede Bogotá.

Asimismo, la eficiencia del prototipo ofreció otros valores agregados en relación con su utilización. Por ejemplo, el tiempo de llenado disminuyó casi a la mitad (45 %); la instalación en campo (abertura de los orificios en terreno) fue del 42 % y prácticamente no requiere mantenimiento.

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La agricultura de precisión es una forma de pensar sobre cómo mejorar la producción y obtener más de los recursos existentes. A menudo implica el uso de tecnología. Un ejemplo que se encuentra principalmente en los países más ricos es un tractor guiado por computadora. La computadora hace la mayor parte de la conducción. Utiliza señales de satélites en el Sistema de posicionamiento global. La tecnología GPS ayuda al tractor a cortar hileras en línea recta y a colocar la cantidad correcta de fertilizante en el lugar correcto.

Jimmy Messick es un granjero del norte de Virginia, no lejos de Washington. Él dice que el sistema de guía GPS facilita regresar más tarde y plantar la semilla en sus campos de maíz o maíz.

JIMMY MESSICK: «Debido a que el tractor que tira de la sembradora también tiene el mismo sistema de autoguiado que el tractor que aplicó el fertilizante e hizo esta labranza, regresará y pondrá la semilla justo encima de estas marcas».

Gracias a la guía del GPS, Messick ahora paga la mitad de lo que pagaba antes por fertilizantes.

Bruce Erickson es agrónomo en Purdue University en Indiana. Él dice que ahorrar incluso un poco de semilla, pesticida o fertilizante «calcula directamente el ahorro de costos y menos daño ambiental».

Raj Khosla es agrónomo en la Universidad Estatal de Colorado. Dice que los agricultores del mundo en desarrollo pueden utilizar la agricultura de precisión incluso sin tractores de alta tecnología.

RAJ KHOSLA: «No necesariamente tenemos que tener una maquinaria grande y compleja para practicar lo que podría hacerse [simplemente] como usar tapas de botellas».

La idea es usar una tapa de botella para verter una cantidad medida de fertilizante justo al lado de cada planta. Se necesita más trabajo que simplemente arrojar puñados de fertilizante por un campo.

Pero el Sr. Khosla dice que los investigadores enseñaron este método de tapa de botella a los agricultores del África subsahariana. Descubrieron que valía la pena el esfuerzo adicional si solo podían permitirse una pequeña cantidad de fertilizante.

RAJ KHOSLA: «Hubo una gran diferencia: más del doble, en términos de productividad».

Por supuesto, la nueva tecnología no siempre es tan barata. Pero el Sr. Khosla dice que los agricultores podrían formar una cooperativa o combinar sus recursos para pagar por nuevos equipos. Él y otros investigadores trabajaron con un agricultor en India para nivelar con precisión sus campos de trigo irrigados. Eso evitó que los campos desarrollaran áreas húmedas y secas que redujeran la productividad. El agricultor también agregó mejores fertilizantes y control de insectos.

Como resultado, pudo cultivar casi tres veces más trigo en la misma cantidad de tierra. Khosla dice que con el dinero extra que ganó el agricultor y un pequeño préstamo, compró su propia niveladora de precisión. Y ahora, por una tarifa, ofrece eso como un servicio a sus vecinos y otros agricultores.

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