El uso de tecnologías agrícolas de precisión se ha convertido en un procedimiento operativo estándar para muchas operaciones agrícolas estadounidenses. Si bien las eficiencias y los ahorros por acre que ofrecen han sido confirmados tanto por la investigación como por los productores, siguen existiendo barreras para superar la operación de tecnologías que a veces no son tan fáciles de usar.

Uno de los principales defensores de la investigación en agricultura de precisión de la industria del algodón es el Dr. Ed Barnes, director senior de Investigación Agrícola y Ambiental de Cotton Incorporated. Barnes trabajó con una empresa que fue pionera en tecnologías agrícolas de teledetección en la década de 1970.

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“Recuerdo las dificultades que encontramos con el cabeceo y balanceo de los aviones durante la infancia de la investigación de la teledetección”, dice Barnes. “Cuando los UAV entraron en escena, imaginé un desastre, pero algunas de las imágenes en 3D que estoy viendo son simplemente increíbles y tienen un potencial real para ayudar a los productores no solo a ser más rentables, sino más sostenibles al mismo tiempo”.

Una vez más, Barnes moderó una mesa redonda sobre agricultura de precisión durante las Conferencias de Sistemas de Conservación de este año en Memphis, Tennessee. La multitud incluía conservacionistas, terratenientes, banqueros, investigadores, un minorista inmerso en la sostenibilidad y agricultores de cultivos en hileras de productos básicos múltiples. Algunos estaban allí para absorber y otros buscaban respuestas a los problemas que encontraban al utilizar las tecnologías.

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«He visto cosas que funcionan muy bien en la granja, pero también he visto hardware o software que simplemente no funcionan para nosotros», dice Neal Isbell, Alabama, agricultor, quien, junto con su hijo Shane, estado utilizando fertilización de tasa variable durante más de 20 años. «La calificación variable de nuestro fertilizante nos está dando el mayor retorno de la inversión en este momento».

El padre y el hijo están ansiosos por evaluar la siembra de semillas dobles. El terreno ondulado de su granja presenta problemas que esperan resolver al cambiar de una variedad a otra en el mismo campo. «Plantaremos algo resistente a la sequía en las colinas y dejaremos una variedad de caballo de carreras en nuestra tierra inferior», dice Isbell.

La transferencia de datos inalámbrica está proporcionando montones de datos que utilizan para tomar decisiones más informadas. Shane escribe recetas y ya está anticipando el desafío de hacer que sus recetas funcionen cuando llegue la sembradora de semillas dobles. “Solía ​​llevar USB conmigo todo el tiempo, pero la transferencia inalámbrica ha hecho que sea mucho más fácil recibir y almacenar datos”, agrega Shane.

Roian Atwood, director de sostenibilidad de Wrangler Jeans, habló en la conferencia. Él supervisa un programa piloto de sostenibilidad que se implementó recientemente con algunos agricultores que utilizan tecnologías de agricultura de precisión. Barnes le dijo al grupo que el trabajo que está haciendo Atwood realmente está elevando la discusión sobre sostenibilidad de un montón de hipérbole a algo que realmente conducirá a mejoras.

“Estoy aquí para ver exactamente cómo la agricultura de precisión puede ayudar a influir en las métricas y el rendimiento de la sostenibilidad”, dice Atwood.

Tiller, Ark., El granjero Jacob Appleberry y su padre Frank usan datos para definir sus zonas. “Utilizamos una tasa variable para apagar nuestra lima el año pasado y eso fue muy beneficioso, dice Appleberry. “Al calificar también de manera variable nuestra aplicación pre-emergente el año pasado, redujimos $ 20 por acre en costos de herbicidas en algunos de nuestros campos”.

UAV y datos
A pesar de que muchos productores comprenden el potencial que tienen los UAV para la agricultura, quieren respuestas a preguntas relacionadas con cuándo deben volar, con qué frecuencia deben hacerlo y si invertir en un UAV será rentable o es solo un juguete genial.

Muchos asistentes a la mesa redonda parecieron estar de acuerdo con un sentimiento en torno a los UAV: ​​“… hasta que puedan cubrir una gran cantidad de acres, brindar una imagen útil que me ayude a identificar mejor las áreas problemáticas y aportar valor a la mesa, me quedaré al margen y esperaré para que la tecnología sea más rentable y definida «.

Dennis Burns, agente del condado, Tensas Parrish, Luisiana, realiza investigaciones agrícolas de precisión en todo el estado para el LSU Ag Center. «Estamos volando vehículos aéreos no tripulados en este momento y haciendo correlaciones entre las imágenes aéreas que capturamos y las lecturas de salud vegetal del NDVI de GreenSeeker», dice Burns. «Tomaremos esa información y escribiremos una receta para aplicaciones de nitrógeno de tasa variable».

Burns aconseja a los productores que utilizan imágenes aéreas que nunca tomen una imagen como un evangelio. Un cliente con el que trabajó Burns interpretó un área particular de su campo como deficiente en nutrientes. Después de ingresar las coordenadas de la ubicación en su GPS de mano, Burns caminó directamente al lugar en el campo y se quedó parado en el agua. «No tenía un problema de deficiencia de nutrientes, tenía un problema de drenaje», dice Burns. «Las imágenes aéreas son excelentes para identificar la salud deficiente de las plantas, pero hay que ponerse las botas en el campo para determinar con mayor precisión el problema real».

Las preguntas sobre los montones de datos creados por las tecnologías de agricultura de precisión siguieron apareciendo en la mesa redonda y, por lo general, se hicieron con un timbre de frustración.

El consultor independiente de cultivos Trent LaMastus, de Cleveland, Miss., Reconoce lo que parece ser un problema universal con el uso y almacenamiento de datos. Sus clientes productores a menudo le expresan sus preocupaciones. “Muchos productores me dicen que simplemente no saben qué hacer con todos los datos que están acumulando. Los datos del monitor de rendimiento siempre son un punto de discusión porque si un productor está cosechando y su monitor de rendimiento se rompe, no dejará de cosechar. Entonces, tiene un conjunto de datos roto, entonces, ¿cuál es la mejor manera de lidiar con eso? »

Con la llegada de las computadoras personales en los años 80, los investigadores agrícolas estaban entusiasmados con la capacidad de los modelos de simulación de cultivos para ayudar a los productores a tomar mejores decisiones de gestión.

“El gran desafío al usar modelos en ese entonces era recopilar todos los datos que los modelos requerían, dice Barnes. “Ahora casi hemos recorrido el círculo completo mientras los productores luchan por encontrar formas de obtener valor de los datos que ellos y sus equipos recopilan. Escuchar los comentarios de esta sesión me convence de que la ‘inteligencia artificial’ tendrá un papel que desempeñar en la agricultura mucho antes de lo que pensamos ”.

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La agricultura es la columna vertebral de la India. Es el principal apoyo a la economía india. El flujo de dinero comienza en la mano del agricultor, ya que es allí donde entran los productos alimenticios esenciales. Casi el 70% de la población vive en cuencas rurales y más del 50% de toda la población india toma la agricultura como su trabajo principal.

India es el segundo mayor productor de frutas y verduras del mundo. Aún así, el sector adolece de una serie de problemas, entre los que se incluyen el desconocimiento y el no reconocimiento. El cambio climático, los monzones impredecibles, la sequía, las inundaciones, la migración de agricultores hacia las ciudades en busca de mejores empleos son algunos de los principales problemas que atraviesa la industria agrícola.

Incluso las plataformas más reconocidas como los medios de comunicación no cubren la agricultura de campo y persiguen a los ministros de agricultura del país para cubrir los problemas que carecen de la parte de los agricultores. Dado que las instituciones no proporcionaron préstamos ni planes de bienestar para los agricultores, es hora de que las tecnologías de ciencia de datos se apoderen de los últimos del sector.

La agricultura está al lado de TI, banca, manufactura, finanzas, salud en Data Science haciendo su entrada. La plataforma presenta varias aplicaciones en las que la industria agrícola podría reducir aún más sus alas.

Algunas aplicaciones de la ciencia de datos en el sector agrícola

Encuentra el tipo de suelo y presenta el mapeo de cultivos

Cada vez que se cosecha un cultivo de la tierra, la estructura del suelo cambia. Es difícil encontrar el cultivo que luego se adapte al tipo de suelo. Algunas personas en la industria agrícola mantienen acres de tierra que dificultan la penetración de los problemas potenciales en la otra esquina de su terreno. La ciencia de datos tiene una solución para todo esto.

La construcción de mapas digitales para tipos de suelos y propiedades podría facilitar las cosas. Los países desarrollados como Irlanda utilizan esta tecnología para monitorear el suelo y la tierra con la ayuda de un satélite. Esto ayuda a encontrar una solución rápidamente, ya que escanea y da una respuesta sobre qué tipo de cultivo podría caber en el suelo y obtener la mayor cantidad de ingresos.

Previsión meteorológica para controlar la salud de los cultivos

Una lluvia intensa podría empapar toda la granja y ganar cero centavos, mientras que una señal de no lluvia durante demasiado tiempo podría producir lo mismo. Por lo tanto, el clima juega un papel vital en el crecimiento agrícola, el desarrollo y el rendimiento de los cultivos. Incluso después de la cosecha, la condición en la que se transporta y almacena es fundamental. La calidad de los cultivos depende negativamente del clima. Es por eso que los expertos en datos han ideado una solución para utilizar herramientas para identificar el escenario meteorológico . Los hallazgos produjeron cambios notables al examinar la base de datos y los estudios para concluir cosas como el clima en el proceso agrícola.

Los principales elementos que caracterizan el pronóstico agrícola son,

• Lluvias y nieve

• Velocidad y dirección del viento

• Nivel de humedad

• Cantidad y tipo de cobertura de nubes en el cielo

• Temperatura

• Zonas de baja presión, ciclones, tornados y depresión

• Cambios catastróficos repentinos como niebla, heladas, granizo, tormentas y ráfagas de viento

Una empresa con sede en Canadá llamada Farmers Edge toma imágenes de satélite diarias de las granjas y las combina con datos relevantes que incluyen más de 4000 estaciones meteorológicas interconectadas.

Sugerencias de fertilizantes a través de un diagnóstico agudo

Mantener un campo es como un arte. El fertilizante es un color importante que debe agregarse a la obra de arte para que se vea bien. Pero a menudo, los agricultores terminan eligiendo fertilizantes inadecuados para sus cultivos, lo que conduce a productos dañados o poco saludables. Conocer la tasa exacta de fertilizante es una ciencia y requiere un análisis exhaustivo de múltiples factores. Los parámetros en los que se detecta el cultivo incluyen tasas de absorción de nutrientes del cultivo, datos de investigación, propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo, clima, composición del agua, tipo de tierra, métodos de prueba del suelo, técnicas de riego, características de fertilizantes, interacciones entre fertilizantes y muchos más.

El uso indebido y la predicción incorrecta del uso de fertilizantes es un fenómeno mundial. Pero con las tecnologías emergentes, los profesionales de la ciencia de datos ahora pueden asesorar a los agricultores sobre qué fertilizante se adapta a sus tierras y cultivos.

Sugiere pesticidas y detecta enfermedades de cultivos.

Las plagas y enfermedades son una amenaza para los cultivos. La ignorancia de estos problemas o el tratamiento incorrecto pueden hacer que el cultivo sea insalubre y estropeado. Analytics proporciona algoritmos avanzados que podrían identificar el patrón y el comportamiento de la naturaleza que ayudan a pronosticar la invasión de plagas y la propagación de enfermedades microscópicas.

La ciencia de datos está informando a los agricultores sobre cómo manejar las plagas. Se están utilizando herramientas digitales y análisis de datos en la agricultura para tratar científicamente los insectos dañinos. Algunas empresas han organizado a profesionales de la ciencia de datos para sensibilizar a los agricultores sobre el uso de plaguicidas a través de plataformas orientadas al usuario.

Las imágenes capturadas a través de drones ayudan a encontrar la diferencia entre plagas buenas y malas. La solución proporcionada por los profesionales de la ciencia de datos da paso a matar solo las plagas malas, dejando que los insectos buenos enriquezcan el estado del cultivo.

Sistema de riego automatizado para minimizar el uso de agua.

Según un estudio de WWF, el agua es cada vez más escasa en todo el mundo. Se predice que un tercio de la población total terminará enfrentando escasez de agua en 2025. Los cuerpos de agua podrían cubrir el 70% del área total del planeta, pero solo el 3% es fresco y está disponible para su uso. En un momento en el que cada gota de agua importa, la industria agrícola también debería tomar la iniciativa de utilizar un mínimo de agua de una manera muy útil.

La solución tecnológica que proporciona la ciencia de datos para el problema es el sistema de riego automatizado . Un tipo de sistema de riego automatizado funciona basado en granjas de pequeña escala, mientras que el otro utiliza predicciones meteorológicas. Mediante el proceso de riego por goteo, el uso de agua podría minimizarse a escala global.

DATOS , una aplicación de reducción de riesgos, funciona con los avances actuales de la tecnología informática y se aplica en los campos de la geografía (GIS), la teledetección (RS), la inteligencia artificial (AI) y la ciencia de datos. El proyecto DATOS ha desarrollado un mapa utilizando imágenes de satélite y extrae la firma temporal de los cultivos. Es capaz de detectar la situación de inundaciones en áreas a través de la ayuda de IA.

Actualmente, la maniobra de la ciencia de datos y las investigaciones sobre su uso diverso en el sector agrícola es menor; se prevé que las oportunidades se multiplicarán pronto. La tecnología ha avanzado a gran escala en el sector agrícola. No es de extrañar incluso si en un desierto se cultivan alimentos útiles en el futuro.

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Italia cultiva más de 100 mil toneladas de avellanas al año. Un arduo trabajo. ¿Puede la nueva generación de robots facilitar el trabajo de los agricultores, haciendo que la agricultura sea más económica y respetuosa con el medio ambiente?

Las tierras de cultivo muy grandes, como las plantaciones de avellanas, corren el riesgo de desperdiciar agua, pesticidas, fertilizantes… Además todas las plantas reciben el mismo tratamiento, tanto si lo necesitan como si no. Para resolver este problema, algunos investigadores están trabajando para que el tratamiento sea más preciso.

¿Qué es la agricultura de precisión?
La agricultura de precisión permite llevar a cabo tratamientos específicos en el momento oportuno con las cantidades adecuadas en función de las necesidades de la planta. «Una situación que la agricultura tradicional tiende a descuidar», apunta Valerio Cristofori, Agrónomo, de la Universidad de Tuscia.

Descubrir las necesidades individuales de la planta llevaría demasiado tiempo y esfuerzo, así que ahí es donde los robots podrían ayudar. Este prototipo está siendo desarrollado para moverse por una plantación de avellanas de forma autónoma, tomando medidas de los árboles.

Todo a través de un sistema informático especializado
Los robots envían sus datos a un sistema informático centralizado, desarrollado en el marco del proyecto europeo de investigación Pantheon. Una interfaz fácil de usar ayuda a los agrónomos con todo lo necesario para justificar sus decisiones, desde datos meteorológicos hasta información detallada sobre el estado de las plantas.

Recopilamos datos con un laser scanner para la reconstrucción geométrica en 3D, después agarramos una cámara multi espectral y una cámara de alta resolución para hacer la evaluación fisiosanitaria
Renzo Fabrizio Carpio
Ingeniero de robótica, Universidad de Roma Tre
Muy útil para la poda
Los ingenieros utilizan tecnologías de captura de movimiento y algoritmos de conducción autónomos para que el robot sea lo más preciso posible. Uno de los retos es que el robot emplee un marcador de pintura especial para poder etiquetar las ramas de los árboles que necesiten ser podadas. Silvia Samà, Desarrolladora de la web, Sigma Consulting, apunta que «en el futuro, también habrá un modelo en 3D de cada árbol, con los tratamientos recomendados -si se tiene que podar, regar o fertilizar- y con toda la historia del cultivo de esa planta en particular».

Hablamos de marcar ramas muy pequeñas nos esforzamos en el algoritmo de puntería, teniendo en cuenta todo, desde la velocidad del viento hasta la posición del árbol y el robot, todas las incertidumbres que se puedan simular de forma digital
Flavio Palmeri
Estudiante de ingeniería de automatización, Universidad de Roma Tre
Evaluan todo el proceso para que se puedan marcar ramas muy pequeñas. Aunque al final se tendrán que podar las ramas manualmente. El objetivo es que el robot las hará más fáciles de encontrar.

Según Pasquale Peluso, ingeniero de automatización, Universidad de Roma Tre: «El robot capaz de marcar las ramas que necesitan ser podadas puede proporcionar una ventaja significativa a los agrónomos en el terreno – hace que las plantas sean fácilmente identificables, por lo que incluso un agrónomo no capacitado podría determinar inmediatamente qué ramas cortar, facilitando en gran medida las tareas de poda».

Un dron agrícola
Para inspeccionar aún más rápido las grandes plantaciones, los investigadores de la Universidad ULB de Bruselas están trabajando con los de la Universidad TRIER en un dron autónomo que con sus cámaras ayude a determinar las necesidades de riego, encuentre plagas o prediga el momento de cosecha.

Responde al interés del sector
El profesor de Teoría de Sistemas y Control, Universidad de Roma Tre y coordinadora del proyecto Pantheon, Andrea Gasparri, señala: «Los principales actores de la industria confitera están muy interesados en este tipo de tecnología, simplemente porque conseguirán mejorar la calidad de la producción al tiempo que minimizan el impacto medioambiental, algo en lo que los principales actores han estado recientemente interesados». Según los investigadores, sus robots no reemplazarán a los trabajadores humanos. En resumen, se encargarán de algunas tareas tediosas y reducirán la contaminación y los residuos.

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El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) en San Rafael viene desarrollando experiencias con productores, profesionales y estudiantes avanzados sobre los avances científicos, técnicos y económicos en el riego para buscar la salida a los problemas que se presentan por la falta del recurso hídrico, con la intención de obtener resultados que mejoren las condiciones agroecológicas.

Por lo anterior, en diversos encuentros con los productores, como en la primera jornada de riego y sostenibilidad realizada en el Centro de Congresos y Exposiciones Alfredo Bufano, el INTA brindó charlas sobre los drones como aliados de precisión para el campo. Se trata de equipos voladores no tripulados que permiten realizar en tiempo real el seguimiento y desarrollo de los cultivos, y hasta monitorear el desplazamiento del ganado.

Al respecto, Diego Marcelo Galera, experto en el tema y quien viene trabajando con este equipamiento, contó a Diario San Rafael que el uso de los drones en el agro es liderado por marcas como Parrot, con la cual trabajan actualmente y que funcionan con una cámara multiespectral, que tiene cuatro sensores. “Cada uno de esos sensores mide diferentes algoritmos mediante un planeo en el que el dron va sacando imágenes georreferenciadas y hace un mapa de la zona. Cuando se hace el proceso en la computadora de esas imágenes, con un software que da la misma marca, éste arroja los resultados en un mapa en colores y cada color indica un algoritmo”.

Este trabajo se realizaba anteriormente sólo con satélites y, según comentó el profesional, hay mucha gente que lo sigue haciendo así en el departamento. Sin embargo, la diferencia entre los drones y los satélites es que “cada píxel de imagen es mucho más preciso en un dron, pues tiene cerca de unos 13 centímetros de píxel, contra un satélite que mide 30 metros o según el presupuesto que pague el productor”.

Estos usos tecnológicos nacen de la necesidad de contar con datos confiables que hacen que la agricultura de precisión avance en el desarrollo de herramientas que ayuden a optimizar y a hacer más eficiente la producción. Entre los usos más destacados, los productores pueden observar si tiene más o menos humedad la plantación o hechos puntuales como: dónde fumigar, dónde fertilizar, dónde regar, esto para “tener datos concretos que permitan que el resultado de la plantación sea óptimo, el incremento que hay gracias a estos datos es muy importante”, añadió Galera.

Asimismo, destacó el uso de otros drones como el “Agras MG 1S (DJI)”, un equipo fumigador y bastante novedoso en Argentina. “Es sumamente autónomo, solamente le tenés que indicar la zona donde querés fumigar, los litros por hectárea, la altura, y él va fumigando. Luego regresa solo para ser recargado y cuenta con unos radares que va copiando de forma permanente el suelo”. Sin embargo, estos modelos han sido adquiridos en Mendoza y no en el departamento, ya que los productores no poseen mucha información sobre su uso.

A su vez, están evaluando el sector industrial de drones para su uso en incendios, electricidad, inspecciones de plantas solares o molinos, y todo lo que tiene que ver con energía, ya que permiten trabajar a una distancia segura y observar si hay, por ejemplo, fisuras o fugas de gases. “Son drones especialmente dedicados y customizables a la necesidad del cliente -bombero, rescatista, fotógrafo-”, concluyó Diego.

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Los sensores inteligentes se utilizan en la agricultura de precisión para transmitir datos que ayuden a los agricultores a monitorear y optimizar los cultivos y mantenerse al día con los factores ambientales cambiantes.

Al colocar los sensores, los agricultores pueden comprender sus cultivos a microescala, mantener los recursos y reducir el impacto ambiental. La agricultura inteligente se remonta a la década de 1980 cuando el GPS se volvió accesible para uso civil. En ese momento, los agricultores pudieron mapear con precisión sus campos, así como monitorear y aplicar tratamientos de fertilizantes y malezas con precisión en las áreas que lo necesitaban.

Conectar un sensor y un dispositivo de seguimiento a una vaca le dará al granjero la capacidad de rastrear el nivel de actividad, la salud y otros comportamientos clave de la vaca. Un sensor inteligente ayudará con la identificación fácil de los animales, la detección de celos y el monitoreo de la salud para separar y tratar a las vacas enfermas, mientras localiza y rastrea el rebaño. Un sensor también ayudará con la detección temprana de mastitis para reducir el riesgo de pérdida de leche.

Debido a la escasez de mano de obra y la necesidad de alimentar a una población mundial en aumento, ahora los agricultores utilizan habitualmente robots agrícolas. Solo en los EE. UU., La producción de cultivos ha disminuido aproximadamente $ 3 mil millones al año debido a la escasez de mano de obra. Al mismo tiempo, se espera que la población mundial crezca a 2.300 millones de personas en los próximos 30 años.

La visión y el aprendizaje automático ahora permiten a los robots ver y entrenar usando su entorno y, debido a los menores costos de los sensores inteligentes, se están implementando más que nunca. Sin embargo, nos encontramos en las primeras etapas de una revolución de la robótica agrícola con la mayoría de los dispositivos inteligentes en las primeras fases de prueba y en el modo de I + D.

La nueva tecnología de detección inteligente permite a los agricultores monitorear de forma remota la población de plagas de sus campos en tiempo real y tomar medidas inmediatas para proteger sus cultivos, utilizando servicios en la nube en línea y un tablero.

Una trampa usa un señuelo de feromonas para atraer y capturar una plaga en particular. La información sobre la plaga se envía de forma inalámbrica a una estación base y al teléfono inteligente o computadora del agricultor. Luego, el agricultor puede ver una imagen satelital de su campo con recuentos de cuántas plagas se han capturado en cada trampa en particular, junto con detalles sobre las tendencias históricas y el uso de pesticidas.

Esto automatiza el proceso de revisión de las trampas para insectos y elimina las conjeturas para determinar dónde y cuánto pesticida usar en un campo, eliminando $ 20 mil millones de dólares en daños por plagas solo en los Estados Unidos.

Los sensores ópticos emplean luz para medir las propiedades del suelo, midiendo varias frecuencias de reflectancia de luz en espectros de luz infrarroja cercana, infrarroja media y polarizada. Estos sensores se pueden colocar en vehículos o drones, lo que permite recopilar y procesar datos de reflectancia del suelo y color de la planta. La arcilla, la materia orgánica y el contenido de humedad del suelo se pueden determinar mediante sensores ópticos.

Los sensores electroquímicos montados en trineos de diseño especial ayudan a recopilar, procesar y mapear datos químicos del suelo. Los sensores electroquímicos proporcionan la información necesaria para la agricultura de precisión: niveles de nutrientes del suelo y pH. Las muestras de suelo se envían a un laboratorio de análisis de suelos y se llevan a cabo una serie de procedimientos de laboratorio estándar. Ciertas medidas, especialmente la determinación del pH, se realizan utilizando un electrodo selectivo de iones. Estos electrodos detectan la actividad de iones específicos, como nitrato, potasio o hidrógeno.

Los sensores mecánicos se utilizan para evaluar la compactación del suelo en relación con el nivel variable de compactación. Estos sensores emplean un mecanismo que atraviesa el suelo y documenta la fuerza medida por galgas extensométricas o celdas de carga.

Cuando un sensor atraviesa el suelo, registra las fuerzas de resistencia resultantes del corte, rotura y desplazamiento del suelo. La resistencia mecánica del suelo se mide en una unidad de presión y representa la relación entre la fuerza requerida para penetrar el medio del suelo y el área frontal de la herramienta en contacto con el suelo.

Los sensores de humedad del suelo dieléctricos miden los niveles de humedad utilizando la constante dieléctrica, que es una propiedad eléctrica que cambia, dependiendo del contenido de humedad en el suelo. Los sensores de humedad se utilizan junto con las estaciones de pluviómetros en toda la granja. Esto permite la observación de las condiciones de humedad del suelo cuando los niveles de vegetación son bajos.

Las estaciones meteorológicas agrícolas son sensores autónomos que se encuentran en diferentes puntos a través de los campos de cultivo. Estas estaciones tienen una combinación de sensores que se aplican al cultivo y al clima locales. La información como la temperatura del aire, la temperatura del suelo a varias profundidades, la lluvia, la humedad de las hojas, la clorofila, la velocidad del viento, la temperatura del punto de rocío, la dirección del viento, la humedad relativa, la radiación solar y la presión atmosférica se determinan y registran a intervalos programados.

Estos datos se acumulan y transmiten de forma inalámbrica a un registrador de datos central a intervalos programados. Debido a que son portátiles y tienen un precio razonable, las estaciones meteorológicas son atractivas para granjas de todos los tamaños.

Podría haber una pérdida de tiempo y producción en caso de avería de un vehículo agrícola. Los agricultores ahora tienen la capacidad de recopilar y administrar información de forma remota desde su equipo de campo. La telemática de equipos permite que los dispositivos mecánicos, como los tractores, notifiquen a los mecánicos que es probable que ocurra una falla pronto. La mayoría de las empresas de equipos agrícolas están construyendo sistemas telemáticos.

Los sensores electrónicos montados en tractores y otros equipos de campo verifican las operaciones del equipo. Luego, los sistemas de comunicación por satélite y celular se utilizan para transmitir los datos inmediatamente a las computadoras o enviarlos por correo electrónico a las personas. El supervisor de campo puede recuperar la información en la computadora de su oficina o en su teléfono celular.

Los sensores de flujo de aire miden la permeabilidad del aire del suelo. Las mediciones se pueden realizar en ubicaciones singulares o dinámicamente sobre la marcha. La salida deseada es la presión requerida para empujar una cantidad predeterminada de aire al suelo a una profundidad prescrita. Varios tipos de propiedades del suelo, incluida la compactación, la estructura, el tipo de suelo y el nivel de humedad, producen una firma de identificación única. Los experimentos tienen el potencial de clasificar varios tipos de suelo, niveles de humedad y estructura / compactación del suelo.

El uso de sensores inteligentes, software e inteligencia artificial transformará la industria agrícola. Los sensores combinados y el hardware de fusión de sensores producirán los datos de plantas necesarios para aumentar la producción de cultivos y adoptar variedades de cultivos de alto rendimiento libres de enfermedades para mantenerse al día con la creciente demanda de alimentos.

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La agricultura de precisión , o agricultura de precisión, es un concepto moderno de gestión agrícola que, basado en una serie de tecnologías que provienen simultáneamente de fuera del sector agrícola, es cada vez más interesante para los actores de campos relacionados, así como para los legisladores de la UE. .

Apuntando principalmente a los desafíos que pueden surgir si la agricultura de precisión se generaliza, especialmente en las fincas medianas y pequeñas, la ‘ Agricultura de precisión: consideraciones legales, sociales y éticas ‘ tiene como objetivo estimular la reflexión y el debate sobre los desafíos legales y socio-éticos que la precisión la agricultura aumenta. Este estudio en profundidad se basa y se basa en el proyecto de prospectiva científica « Agricultura de precisión y el futuro de la agricultura en Europa » encargado por el Panel de Evaluación de Opciones Científicas y Tecnológicas (STOA) del Parlamento Europeo (en ese momento dirigido por Mairead McGuinness (EPP, Irlanda), vicepresidente del PE responsable de STOA hasta enero de 2017). Como el debate sobreComienza la reforma de la política agrícola común después de 2020 , ¿cómo abordará la UE estos desafíos?

¿Una amenaza o una oportunidad para la agricultura europea?
Las implicaciones de los rápidos avances tecnológicos en el análisis de macrodatos y la computación en la nube para la agricultura de precisión desencadenan la necesidad de una evaluación de la idoneidad del marco legal de la UE para hacer frente a los desafíos éticos y regulatorios que la digitalización y automatización de las actividades agrícolas pueden plantear los próximos años. Entre otras cosas, se espera que la recopilación y el procesamiento de datos dentro de este marco de gestión para las prácticas agrícolas provoque cambios importantes en los roles y las relaciones de poder.

El efecto más profundo de la agricultura de precisión radica en sus posibles consecuencias para los valores sociales, la autonomía del agricultor y las estructuras agrícolas locales. Estos efectos están asociados con la asequibilidad de las tecnologías de agricultura de precisión, la opacidad de la toma de decisiones algorítmica y los términos borrosos del intercambio y la gestión de datos relacionados con la agricultura.

Debido a la escala, la complejidad técnica y los requisitos de infraestructura de las aplicaciones de la agricultura de precisión, su aceptación podría conducir a graves asimetrías de información y a la dependencia del apoyo de servicios fuera de la finca, porque los pequeños agricultores pueden carecer del capital de inversión o del conocimiento para adquirir tecnologías de agricultura de precisión.

La aplicación de la agricultura de precisión puede aumentar aún más la creciente división digital entre granjas pequeñas y grandes, el potencial abuso de datos por parte de los mercados de productos agrícolas o incluso la manipulación por parte de las principales multinacionales. Una aplicación potencialmente amplia puede, en efecto, señalar un cambio de poder sin precedentes en el proceso de la agricultura industrial, lo que podría conducir a monopolios, que a su vez pueden tener un impacto en la seguridad alimentaria, la cohesión regional y la protección sostenible de los recursos genéticos locales y los conocimientos tradicionales.

La pregunta clave es hasta qué punto, para qué objetivos y para qué beneficio se utilizará la agricultura de precisión. La tecnología en sí misma no es buena ni mala; cómo se usa es lo que determina el efecto. Por lo tanto, el principal desafío es desarrollar un marco que pueda hacer frente a las amenazas potenciales a la privacidad y la autonomía de los agricultores individuales de manera pragmática, inclusiva y dinámica.

Llamado a la acción legislativa y la orientación ética
Al presentar reflexiones sociojurídicas de relevancia para el trabajo del Parlamento Europeo, el estudio STOA ilustra las diferentes formas en que estas tendencias tecnológicas afectan el marco legislativo actual de la UE. En él se enumeran las cuestiones que podrían tener que tratarse, las comisiones del PE afectadas y los actos legislativos que podrían necesitar ser revisados, especialmente en vista de la próxima comunicación sobre el futuro de la política agrícola común.. Se consideran áreas de la legislación de la UE que pueden necesitar ser ajustadas o revisadas debido al potencial despliegue de la agricultura de precisión y su mayor capacidad para recopilar y procesar una gran cantidad de datos relacionados con la agricultura. El estudio también proporciona una serie de recomendaciones generales que los actores de la UE pueden tener en cuenta cuando se trata de agricultura de precisión. Concluye con opciones de posibles medidas políticas para abordar los problemas que plantea la agricultura de precisión. Por ejemplo, el estudio señala que los datos pueden ser un bien valioso en sí mismos, advirtiendo que su uso indebido podría tener consecuencias de gran alcance: ‘[Los datos relacionados con la agricultura de precisión] combinados con otros datos agrícolas se pueden triturar, pinzar o aporrear. para mostrar tendencias, predecir los futuros del mercado o la adopción de nuevas tecnologías de cultivos. Así,

El estudio sugiere además que una forma de abordar los desafíos planteados por la agricultura de precisión podría ser incentivar a las organizaciones de productores para que permitan el acceso de sus miembros a la agricultura de precisión, con el apoyo de los fondos de la organización común de mercado única. También se solicitan acciones legislativas en una serie de otras áreas, incluida la redacción de «acuerdos de uso legítimo de la tecnología a nivel de la UE» y la creación de un «código de mejor gestión de datos agrícolas». El estudio también pide el establecimiento de lo que llama ‘un repositorio de datos independiente y centrado en los agricultores en toda la UE’ para garantizar un acceso seguro y adecuado a los datos generados por la agricultura de precisión.

Este estudio en profundidad tiene como objetivo proporcionar a los diputados al Parlamento Europeo una visión general de las diversas cuestiones que probablemente se enfrentarán en los próximos años, y un instrumento con visión de futuro que permita al Parlamento Europeo planificar con anticipación la legislación adecuada.

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La exploración de cultivos, también conocida como exploración de campo, es la acción muy básica de viajar a través de un campo de cultivo mientras se hacen paradas frecuentes para realizar observaciones. La exploración de cultivos se realiza para que un agricultor pueda ver cómo crecen las diferentes áreas de su campo. Si hay problemas durante la temporada de crecimiento, el agricultor puede trabajar para mitigarlos para que esos problemas no afecten el rendimiento en el momento de la cosecha. Si los problemas pasan desapercibidos o no se atienden durante la temporada de crecimiento, pueden limitar potencialmente el rendimiento total, reduciendo así los ingresos por la venta del cultivo u otras intenciones para el cultivo, como la alimentación del ganado.

Hay muchos métodos diferentes de exploración de cultivos. Si bien los métodos tradicionales pueden incluir caminar por el campo y observar las plantas manualmente, todavía se utilizan piezas particulares de equipo, incluidas notas de campo para que el agricultor pueda tener en cuenta las plantas y las áreas que necesitan más atención, una navaja de bolsillo y bolsas para tomar muestras. y finalmente una lente de aumento manual para que el agricultor pueda ver de cerca y tener una mejor idea de la salud de sus plantas.

La exploración de cultivos y campos es crucial para cada etapa de la vida útil del cultivo. La exploración de campo previa a la siembra puede mostrar al agricultor las poblaciones de malezas, incluidas las malezas que crecen y la etapa de crecimiento en la que se encuentran. Cuando llega el momento de sembrar, la exploración de campo puede mostrarle al agricultor información que lo lleve a elegir qué profundidad de semilla o tasa de semilla deben plantar, así como indicadores tempranos de tratamientos o selección de semillas. Una vez completada la siembra, la exploración frecuente ayudará a mostrar a los agricultores las semillas dañadas, los primeros signos de plagas y muchos otros factores. Cuando los cultivos comienzan a germinar y a establecerse y enraizarse, la exploración continua puede ayudar a prevenir el daño de las malezas, el daño de las plagas y el rendimiento de los pesticidas o fertilizantes después de la pulverización. Es importante seguir explorando a intervalos regulares durante la vida de la planta, ya que esta exploración podría revelar problemas de plagas. problemas de humedad del suelo y una variedad de otros riesgos contra los que se podría combatir. Crop Scouting les dice a los agricultores mucho sobre sus plantas y puede ayudarlos a mejorar el rendimiento y maximizar la eficiencia de los cultivos.

A medida que las tecnologías de la agricultura de precisión han avanzado, los agricultores han recibido una gran ayuda en lo que respecta a la exploración de cultivos. Por ejemplo, en lugar de cuadernos de campo, hay varias aplicaciones móviles diferentes que son compatibles con diferentes tipos de dispositivos móviles, incluidas tabletas y teléfonos inteligentes que ayudan a los agricultores a mantener registros precisos de sus campos, al mismo tiempo que les brindan la oportunidad de comparar estas notas. con años anteriores o diferentes áreas del campo. También con el avance de los sistemas de posicionamiento global (GPS) y los vehículos aéreos no tripulados(UAV), los agricultores ni siquiera necesitan caminar por sus campos. Estas nuevas tecnologías pueden ayudar a mostrar a los agricultores información que los humanos no pueden ver a simple vista, así como señalar con precisión dónde están las áreas objetivo para brindar asistencia.

Uso del GPS en la exploración de cultivos
Los sistemas de posicionamiento global son una herramienta extremadamente útil cuando se trata del avance de la exploración de cultivos en la agricultura de precisión. La exploración de cultivos siempre se ha basado en que los agricultores recuerden dónde han explorado y tomen nota de eso, aunque con el uso de GPS, los agricultores ahora tienen un registro preciso de hasta un pie de dónde han estado. Con estos datos de ubicación precisos, pueden tomar notas y tener ubicaciones específicas de dónde se encuentran las plagas, la mala temperatura del suelo o la humedad. Con la precisión de los sistemas de posicionamiento global, los agricultores también pueden mitigar con precisión las amenazas que encuentran en sus campos.

El GPS se ha incorporado ahora a muchas piezas de tecnología diferentes que ayudan a los agricultores a explorar sus campos de manera mucho más eficiente y precisa. Un ejemplo de estas tecnologías incluye diferentes aplicaciones que están disponibles para tabletas o teléfonos inteligentes. Estas aplicaciones ayudan a los agricultores no solo a marcar su ubicación exacta en un campo, sino también a hacer notas de campo, comparar notas de años anteriores y más. Estas aplicaciones pueden ayudar a mostrar a un agricultor dónde se encuentran exactamente en una foto aérea de las áreas de interés de su granja, así como ayudar a los agricultores a tomar decisiones futuras basadas en problemas de cultivos anteriores que hayan tenido.

UAV en la exploración de cultivos
Los UAV son una pieza de tecnología que se ha desarrollado y perfeccionado para fines agrícolas en los últimos 10 años. Los UAV, también conocidos como vehículos aéreos no tripulados, se perfeccionan y desarrollan constantemente para que sean más eficientes, fáciles de usar y efectivos. Dos modelos principales de UAV usados ​​en agricultura son la plataforma de ala fija, que es muy similar a un avión, aunque está reducida y controlada con un control remoto o GPS. El segundo modelo es el multicóptero; este modelo es similar a un helicóptero, aunque generalmente tiene más hélices; algunos multicópteros tienen entre 4 y 8 hélices. Cuantas más hélices se agreguen a un helicóptero múltiple, generalmente se proporciona más estabilidad y potencia a la máquina, esto hace que sea más fácil volar y maniobrar en diferentes condiciones climáticas.

Los UAV han ayudado al sector agrícola combinando su tecnología con la de las cámaras infrarrojas. Estas dos piezas de tecnología combinadas significan que un agricultor puede obtener una vista aérea de su granja y ver sus cultivos desde una perspectiva completamente nueva. Los UAV también son capaces de usar estas cámaras infrarrojas para generar una variedad de información diferente, que incluye: qué especies hay en sus campos (exploración de malezas y cultivos), niveles de humedad del suelo o las plantas, etapas de desarrollo de las plantas, salud de las plantas y mucho más. . Estos UAV brindan a los agricultores una visión más integral de lo que está sucediendo en sus campos y con el uso de estos UAV, los agricultores pueden comprender mejor sus cultivos no solo campo por campo, sino planta por planta. Esto se debe a que algunos UAV ‘ s son cámaras portadoras capaces de mostrar un píxel como un pie de tierra, esto significa que el agricultor puede ver cada pie de tierra en su campo y comprender una amplia gama de información sobre ese terreno en particular. Los UAV están ayudando a los agricultores a realizar prácticas agrícolas más precisas y con esta precisión se obtiene un mejor rendimiento.

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La empresa de análisis de suelos Teralytic ha lanzado un número limitado de sondas de suelo inalámbricas que se entregarán a tiempo para la temporada de siembra de 2019. La sonda Teralytic contiene 26 sensores, incluido el primer sensor NPK inalámbrico del mundo, y su plataforma ayuda a los agricultores a producir más alimentos con menos recursos al mejorar la salud del suelo en los campos. Las sondas están disponibles en todo el mundo y se pueden reservar ahora a través del sitio web de Teralytic .

«La recopilación de datos en tiempo real permite a los productores tomar decisiones más informadas con respecto a la fertilización y el riego», dice Meagan Hynes, PhD, vicepresidente de ciencias del suelo de Teralytic. «También estoy entusiasmado con el potencial de usar datos de fertilidad y respiración para evaluar la salud del suelo».

Al combinar un enfoque en la salud del suelo con inteligencia artificial, aprendizaje automático y tecnologías en la nube, Teralytic tiene como objetivo reducir los insumos y ahorrar tiempo a los agricultores mediante el diagnóstico de los suelos. “Si bien las tecnologías basadas en drones y cámaras pueden encontrar problemas a medida que aparecen en las plantas, la sonda de Teralytic advierte a los agricultores sobre cambios en los suelos antes de que se conviertan en problemas”, dice Steven Ridder, fundador y director ejecutivo de Teralytic.

Tradicionalmente, el análisis del suelo es un proceso manual y que requiere mucho tiempo y puede llevar días o semanas. Pero los sensores de Teralytic verifican e informan continuamente sobre la calidad del suelo, las 24 horas del día y los 365 días del año, para que los agricultores puedan actuar antes:

Los sensores de microclima miden la temperatura del aire, la humedad y la luz; los sensores de suelo miden la humedad del suelo, la salinidad, la temperatura del suelo, el pH y el NPK; y los sensores de gas miden la aireación y la respiración.
Los sensores toman una instantánea de las condiciones del suelo cada 15 minutos.
Las sondas se conectan a una puerta de enlace a través de la tecnología inalámbrica LoRa. La puerta de enlace envía datos a la nube a través de un teléfono celular, satélite o una conexión a Internet estándar, a la que se puede acceder desde cualquier dispositivo celular o computadora de escritorio.
Los agricultores pueden mirar hacia el futuro y obtener información sobre la fertilidad del suelo ahora y en el futuro en un panel fácil de usar.
Hay un paquete inicial mínimo de 10 sondas ($ 5,000 en total) para esta versión, y cada sonda adicional será de $ 500 cada una. Esto incluye la puerta de enlace LoRa para conectar sondas y todo el software necesario para ejecutar los análisis de Teralytic y generar información personalizada.

Haga clic aquí para reservar las sondas de suelo inalámbricas de Teralytic. Para obtener más información, comuníquese con Steve en info@teralytic.com .

Sobre Teralytic

Teralytic es una empresa de análisis de suelos que facilita a los agricultores cultivar más usando menos, al tiempo que reduce el impacto ambiental de la agricultura. La sonda inalámbrica de Teralytic contiene 26 sensores para proporcionar los datos de calidad del suelo más detallados disponibles, informando la humedad del suelo, la salinidad y NPK a tres profundidades diferentes, así como la aireación, la respiración, la temperatura del aire, la luz y la humedad. Sin cables, sin antenas y con una configuración increíblemente fácil, brindamos recomendaciones personalizadas y enviamos alertas en tiempo real a los teléfonos y computadoras de escritorio de los agricultores. Para obtener más información, visite www.teralytic.com .

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Los agricultores de países en desarrollo podrían aprovechar el emergente campo de la agricultura de precisión sin necesidad de la costosa tecnología usualmente asociada a ella, dice una experta en geoestadística.

El rendimiento de los cultivos podría mejorarse mediante la aplicación de conocimientos tradicionales para imitar técnicas de precisión tales como el uso del Sistema de Posicionamiento Global por satélite (GPS) para analizar terrenos agrícolas, dice Margaret Oliver, investigadora visitante en el Centro de Investigación del Suelo de la Universidad de Reading, en el Reino Unido.

En un artículo en Significance, Oliver dice que los análisis geoestadísticos de los datos de los sensores tanto en tierra como en satélites son “cada vez más habituales para todo tipo de producción de cultivos y tendrán una importancia crucial en el futuro cercano, mientras el mundo se enfrenta a más problemas de seguridad alimentaria”.

Estos datos pueden ser utilizados para construir un mapa de la bioquímica del suelo, lo que puede ayudar a los agricultores a mejorar los rendimientos y la resistencia a las enfermedades de los cultivos. El costo de la tecnología, que también puede incluir maquinaria de alta tecnología agrícola, hasta ahora ha restringido los métodos de agricultura de precisión principalmente a los países desarrollados, aunque economías emergentes la están adoptando.

Pero Oliver dice que en su lugar los pequeños agricultores pueden aplicar su conocimiento tradicional. “Al trabajar en la misma zona durante años pueden mapear el suelo igual que lo hace el GPS, saber qué rincones son más o menos productivos, cuáles son más secos o más húmedos”, dice a SciDev.Net.

Entonces, pueden esparcir estiércol en los mejores lugares, diseñar sistemas de riego más específicos y sembrar donde el suelo es más fértil.

“En el mundo en desarrollo, la agricultura tiene más relación con el conocimiento, que es compartido en la comunidad, que con maquinaria costosa”, añade Oliver.

En su opinión, un primer paso para combinar la agricultura tradicional y la agricultura de precisión debería ser la educación.

“Se debería ayudar a los agricultores a que se den cuenta de cuánto se puede hacer simplemente ajustando algunas de sus prácticas habituales, como regar o esparcir estiércol en los campos”, dice. “La educación sobre agricultura de precisión debería ser parte de los programas de cooperación que ya están en curso, y los costos serían mínimos comparados con los de costosa maquinaria”.

Matteo Zucchelli, gerente de ventas de Trimble, una compañía que provee tecnología agrícola de precisión, dice si bien a pequeña escala se pueden lograr mejoras en la producción sin maquinaria costosa, el principal potencial para el mundo en desarrollo y para las economías emergentes es el cambio a gran escala, que requiere inversión en tecnología.

“En América Latina la agricultura de alta precisión está extendida por ahora porque las economías de estos países son más industrializadas y los inversionistas pueden costear la maquinaria”, dice Zucchelli. “Pero el enfoque podría variar dependiendo del contexto”.

En Brasil, por ejemplo, “el producto interno bruto está en constante crecimiento, debido a la agricultura industrial y la manufactura. Sin embargo, en África la situación probablemente es diferente y un enfoque a pequeña escala, que se basa en el conocimiento tradicional en vez de en la tecnología, podría satisfacer mejor a las economías locales, aunque los efectos positivos se reducirán”, añade Zucchelli.

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