El último lugar donde se podría esperar encontrar drones y vehículos de exploración sería haciendo observaciones y controles en un campo de maíz, sin embargo, pronto, estos podrían unirse a los tractores y arados en la lista de herramientas agrícolas obligatorias de un agricultor, gracias a su potencial para reducir el uso de pesticidas y aumentar la cantidad de cosechas que se pueden cultivar.
Es parte de una tendencia hacia la llamada agricultura de precisión, en la que los agricultores utilizan equipos para controlar sus cultivos y responder a problemas cuando y donde estos se produzcan, en lugar de aplicar soluciones generales a un campo entero.
El Problema
Los peligros del uso excesivo de pesticidas en el medio ambiente pueden remontarse al libro de 1962 ‘Silent Spring’ (Primavera Silenciosa) de Rachel Carson, al que le ha sido atribuido el mérito de iniciar el movimiento moderno de conservación.
La UE aplica, actualmente, restricciones a ciertos pesticidas que contienen neonicotinoides, que se han relacionado con la desaparición de poblaciones de abejas melíferas en toda Europa.
En 2014, un estudio de la UE destacó los beneficios de la agricultura de precisión. El uso de este método puede reducir la escorrentía de pesticidas y fertilizantes, que pueden dañar significativamente el medio ambiente local.
El Dr. José M. Peña del Instituto de Agricultura Sostenible de Córdoba, España, dirigió el proyecto TOAS financiado por la Unión Europea, en el que drones sobrevolaban los cultivos para crear mapas de zonas de infestación con malezas para los agricultores de modo que pudieran identificar qué áreas tratar.
‘En Europa, el 60 % de los pesticidas que aplicamos son herbicidas para controlar las malezas’, dijo el Dr. Peña. ‘(Con) la tecnología aplicada al cultivo, podemos reducir drásticamente el uso de estos productos químicos y eso es un beneficio para el medio ambiente y para el agricultor’.
El Dr. Peña y su equipo utilizaron drones y tecnología de análisis de imágenes, que detecta ligeras diferencias en el color del campo a fin de descubrir la vegetación y las malezas que compiten con los cultivos. Sin embargo, las malezas y los brotes de cultivos pueden parecer similares a principios de temporada, cuando los cultivos se hallan en su momento más vulnerable.
La solución implicó examinar los patrones de cultivo junto con las imágenes. ‘Nosotros sabemos que los cultivos siguen un patrón, y a la vegetación que se sale de este patrón se la clasifica como maleza’, dijo el Dr. Peña.
‘Así, de este modo, podemos integrar la información espectral (y) también la posición y la forma de las plantas en el software para detectar aquellas que son malezas’.
Luego, los agricultores pueden aplicar herbicidas a áreas específicas, monitorear la evolución de sus cultivos a través del tiempo, y crear un mapa en 3D fotorrealista de su campo tomando fotografías aéreas desde múltiples ángulos.
Investigadores programaron drones para identificar malezas que se salen de los patrones normales de cultivos. Imagen cortesía de TOAS
Maíz, aceitunas
Después de analizar en primer lugar los campos de maíz y los olivares, el equipo determinó, posteriormente, que la tecnología funcionó para otros cultivos como el del girasol, la almendra y la uva.
‘Esto demuestra que la tecnología y el proyecto pueden ir más allá de la idea original’, dijo el Dr. Peña. ‘Asimismo, obtuvimos una precisión muy alta – podemos detectar más del 95 % de las malezas en los campos. Una cosa importante es que podemos detectar las partes del campo de cultivo que están libres de infestación. Este lugar es la zona donde el agricultor no necesita aplicar herbicida’.
No obstante, detectar las malezas es sólo la mitad de la tarea, e investigadores en otros lugares están desarrollando vehículos terrestres no tripulados, o vehículos de exploración, que pueden completar la labor eliminando las malezas.
“Nosotros podemos reducir de manera radical el uso de estos productos químicos, y eso es un beneficio para el medio ambiente y para el agricultor”, señaló el Dr. José M. Peña, del Instituto de Agricultura Sostenible, España.
‘Lo que estamos haciendo es demostrar que, realmente se puede realizar de forma totalmente automática’, dijo el Prof. Roland Siegwart de ETH Zurich, Suiza, quien dirige un proyecto de robótica llamado FLOURISH, financiado por la Unión Europea, para desarrollar el prototipo de un sistema integrado de drones y vehículos de exploración.
Escaneando diferentes características de los cultivos, tales como la altura y la cubierta de copas, el dron puede comunicar al vehículo de exploración no tripulado en el terreno las áreas que necesitan atención. El vehículo de exploración, entonces, elimina las malezas, aplica pesticida a un área específica, o le señala al agricultor las áreas que pueden necesitar fertilizante extra.
El Prof. Siegwart dice que esto podría conducir a un uso mucho más eficaz de los pesticidas.
‘Yo podría hacer la estimación de que probablemente sea una fracción muy pequeña del porcentaje de todos los productos químicos que son rociados en el campo la que realmente tiene un impacto’, dijo él. ‘Si tenemos más información, en realidad, se puede, con suerte, alcanzar una eficacia mucho más alta. Con, probablemente, 100 veces menos sustancias químicas aplicadas al campo, se puede tener exactamente el mismo efecto’.
Un aumento en la investigación de la tecnología agrícola puede también tener el beneficio añadido de eliminar el estigma sobre la tecnología con drones en sí ya que ayuda a resolver problemas como el modo de producir suficiente alimento para una población en crecimiento.
‘Por lo general, decimos que alrededor del 20 al 30% de la cosecha total de alimentos del campo ya está perdida, debido a que hay algunos problemas en el campo. Si se puede reducir esto, realmente se puede ayudar a alimentar a la sociedad de todo el mundo’.
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