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El despliegue de la agricultura de precisión en los países en desarrollo: Oportunidades y Desafíos

Agricultura de Precision y Desarrollo

La presión sobre los agricultores es alta. Una población mundial en crecimiento, estimada en casi 10 mil millones para 2050, significa una demanda creciente para producir más alimentos. Pero más personas también requerirán más viviendas e industrialización, y eso significará menos tierra para cultivar.

Para los agricultores, la cantidad infinita de datos disponibles puede resultar abrumadora, por no mencionar el intento de mantener el ritmo de los rápidos avances tecnológicos. Todo esto puede equivaler a una especie de tormenta perfecta, especialmente para los pequeños agricultores de los países en desarrollo.

Nadie conoce los desafíos internacionales como Karim Maredia de la Universidad Estatal de Michigan , quien lidera el Programa Mundial de Acceso a la Tecnología (WorldTAP) , que se basa en la experiencia de MSU y en todo el mundo para ofrecer capacitaciones a corto y largo plazo, servicios de asesoría y consultas en diversos áreas de investigación y desarrollo agrícola.

La gran mayoría de los agricultores de los países en desarrollo son pequeños agricultores, lo que significa que cultivan alimentos en una pequeña parcela de tierra para alimentar a sus familias y es posible que les quede algo para vender en los mercados locales. A menudo toman decisiones de campo sobre la base de recomendaciones genéricas o información histórica en lugar de datos científicos.

“Hay muchos casos con fertilizantes y manejo de plagas y enfermedades, donde los agricultores simplemente están aplicando insumos a ciegas”, dijo Maredia. “Hacen lo que siempre han hecho. Hay muchos casos de uso excesivo, infrautilización y mal uso de insumos. Queremos trabajar con la gente para cambiar eso «.

Maredia ha pasado más de tres décadas ayudando a los países en desarrollo con el desarrollo de capacidades, la transferencia de tecnología y la formulación de políticas.

En 2017, fue nombrado el único no africano en el Panel Africano de Alto Nivel sobre Tecnologías Emergentes , que se encargó de unir a científicos de la agricultura, la salud pública y la gestión de recursos naturales para discutir las formas en que las nuevas tecnologías podrían fomentar el crecimiento económico. La necesidad de más tecnologías de agricultura de precisión es vital para el futuro de la agricultura, especialmente para las pequeñas explotaciones.

La reciente proliferación de teléfonos móviles en el mundo en desarrollo ha cambiado enormemente la forma en que las personas interactúan entre sí e intercambian información. También han cambiado drásticamente la forma en que operan las empresas y las granjas no son diferentes.

Según una encuesta de 2018 de 22 países en desarrollo realizada por el Pew Research Center, cerca del 60 por ciento de los encuestados dijeron que tenían teléfonos inteligentes. En los Estados Unidos, el 77 por ciento posee teléfonos inteligentes.

Desde Michigan hasta Malawi, los teléfonos inteligentes se están volviendo omnipresentes en la agricultura. Y no se trata simplemente de una comunicación rápida. El valor real radica en el uso de aplicaciones móviles para recopilar y analizar datos rápidamente, un recurso invaluable para la toma de decisiones en tiempo real y de alta presión.

Aunque el acceso a los datos es principalmente un problema del pasado, la implementación de tecnologías líderes sigue siendo un gran desafío.

Pequeña granja, gran responsabilidad
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, la mayor parte de los 570 millones de explotaciones agrícolas del mundo son explotadas por pequeños agricultores. Más del 80 por ciento de los alimentos que se consumen en África subsahariana y Asia se cultivan en estas granjas. Las pequeñas explotaciones agrícolas son con frecuencia el elemento vital de sus comunidades, de las que se depende para la seguridad alimentaria en algunas de las zonas más pobres del mundo.

A pesar de la naturaleza integral de estas operaciones y la creciente disponibilidad de datos, los pequeños agricultores tienen lagunas en tecnología y conocimientos.

Para ayudar a llenar estos vacíos, Maredia y sus colegas de WorldTAP capacitan a científicos, reguladores y legisladores en una variedad de temas, que incluyen seguridad alimentaria, agricultura sostenible, biotecnología, transferencia de tecnología y manejo integrado de plagas.

Por ejemplo, Maredia es investigadora principal en MSU en un nuevo proyecto de 2019 financiado por la Agencia de Estados Unidos para el Desarrollo Internacional para crear un Centro Egipcio de Excelencia para la Agricultura . La subvención de cinco años y $ 30 millones está dirigida por la Universidad de Cornell en asociación con MSU, la Universidad de Purdue, la Universidad de California-Davis, Sathguru Consultants, la Universidad de El Cairo y otras cuatro universidades egipcias.

Maredia y otros investigadores de la MSU están supervisando el componente de intercambios, capacitación y becas, en el que los miembros de la facultad y los estudiantes recibirán capacitación en una variedad de temas agrícolas.

Maredia también ha identificado programas de MSU que podrían ser útiles para científicos, especialistas en extensión y agricultores de países en desarrollo. Uno es PhotosynQ , una iniciativa dirigida por David Kramer, profesor distinguido de John A. Hannah y científico de MSU AgBioResearch.

Con un pequeño dispositivo de mano de $ 100, los usuarios de PhotosynQ recopilan datos inmediatos sobre la salud de las plantas en el campo o en el laboratorio. Luego cargan esa información a través de una aplicación de teléfono inteligente en el sitio web de PhotosynQ.
Compartir estos datos de manera amplia ha generado una vasta red de colaboración en temas que van desde técnicas de manejo hasta opciones de variedades de plantas. Hasta la fecha, más de 3.800 usuarios han realizado más de 1,1 millones de contribuciones a la base de datos.

“PhotosynQ es solo un ejemplo en el que conectar a las personas ha resultado en el intercambio de mucha información y conocimiento”, dijo Maredia. “Este es un dispositivo simple pero elegante. Estos son los tipos de tecnologías que interesan a los agricultores de los países en desarrollo porque son de bajo costo y altos en beneficios ”.

Predicciones llenas de presión
Pronosticar el rendimiento de los cultivos es una estrategia valiosa para cualquier agricultor. Las ventajas de comprender cómo el clima, las condiciones del suelo y la gestión afectan la producción son evidentes. Esa información, en última instancia, ayuda en la elaboración de un plan de cultivo.

Sin embargo, el acceso a métodos de modelado sofisticados es limitado. Los agricultores de los países en desarrollo a menudo no tienen la oportunidad de simular una multitud de escenarios antes de tomar decisiones.

Pero estas son exactamente las personas que pueden beneficiarse más de ella. Para muchos, la producción es una cuestión de supervivencia.
Amor Ines , profesora asistente en el Departamento de Ciencias Vegetales, del Suelo y Microbianas de MSU , quiere brindarles a los agricultores la oportunidad de aprender de tecnologías a las que de otro modo no tendrían acceso. Ayuda a los agricultores de los países en desarrollo comparando el acceso a la información a nivel agrícola y de formulación de políticas y mostrándoles cómo usar el conocimiento.

“Una cosa es darle a alguien más datos, pero otra muy distinta es mostrarle cómo usarlos de manera efectiva”, dijo Inés. “Podemos colocar sensores simples en un campo y extraer datos del suelo, usar sensores remotos, recolectar imágenes aéreas y unirlos con pronósticos meteorológicos. Teniendo en cuenta la gestión, podemos empezar a utilizar modelos para ver qué prácticas tienen más sentido. En los países en desarrollo, especialmente, hay recursos limitados que deben usarse de manera eficiente «.

Para varios esfuerzos de investigación, Ines se ha asociado con una empresa en Japón llamada ListenField , que conecta datos satelitales, drones, sensores y en la granja, luego ofrece análisis y recomendaciones. La empresa ofrece una aplicación móvil, FarmAI, que vincula estas tecnologías y ayuda a los agricultores a gestionar las operaciones diarias.

ListenField ha colaborado con numerosas organizaciones en Japón. Un proyecto notable implica trabajar con universidades de Japón, India y Tailandia en la agricultura basada en datos frente al cambio climático.

Hacer frente a un clima cambiante es uno de los aspectos más difíciles de la agricultura moderna. En Filipinas, donde la producción de arroz es fundamental para la seguridad alimentaria del país, Ines y los científicos del Instituto Internacional de Investigación para el Clima y la Sociedad de la Universidad de Columbia están fusionando modelos de cultivos con pronósticos climáticos estacionales para generar una herramienta de apoyo a las decisiones.

Para los agricultores y los gobiernos de los países en desarrollo, el modelado de cultivos puede ayudarlos a prepararse para circunstancias indeseables como la sequía. En 2019, Filipinas ha estado experimentando una sequía severa debido a El Niño.

“Los pronósticos climáticos estacionales no son muy útiles para los agricultores que no comprenden cómo eso se traduce en recomendaciones”, dijo Inés. “La combinación de datos de pronóstico con los modelos de cultivos nos permite presentar recomendaciones respaldadas por datos que se pueden implementar a escalas pequeñas y grandes. Estos agricultores nunca antes habían tenido información como esta, lo que hace que este trabajo sea muy emocionante «.

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Drones para fumigar complementa los sensores trampa en el control de insectos plaga Uso de los drones en la agricultura

Un dron para combatir insectos

Drones Agrícolas, Herramientas Tecnologicas de la Agricultura de Precision

Hace algunos años, Daniel Sequeiros fundó FXDrones, una empresa cordobesa especializada en el desarrollo de drones y la provisión de servicios relacionados. Uno de los artefactos producidos por la firma de Sequeiros fue un modelo de seis hélices –hexacóptero–, pensado para el monitoreo y control de plagas, con el objetivo adicional de controlar la proliferación del mosquito Aedes aegypti (el vector del dengue) en lugares de difícil acceso.

Sin embargo, un ingeniero agrónomo le hizo notar a Sequeiros que este hexacóptero –las seis hélices le otorgan mayor potencia al equipo para que pueda cargar un equipo de pulverización– también podía ser útil en cultivos intensivos, como viñedos y árboles frutales, ya que, si bien su cobertura es limitada debido a su tamaño y capacidad de carga, el dron permite una fumigación de alta precisión, a diferencia de métodos tradicionales como aviones pulverizadores y tractores mosquito. Esto presenta dos grandes ventajas: evita la dispersión del insecticida y reduce el riesgo para la salud y el medioambiente. También se traduce en un beneficio económico para los productores, que pueden utilizar menos agroquímicos.

Sequeiros presentó la idea y el prototipo en el Centro de Innovación Tecnológica, Empresarial y Social (CITES), la incubadora que el Grupo Sancor Seguros tiene en Sunchales (Santa Fe) y actualmente se encuentra allí para conformar una empresa de base tecnológica (EBT) llamada BioDrone, junto con la bióloga Luciana Bollati. BioDrone apunta a ser un sistema integral para el monitoreo y control de plagas automatizado. La detección de los insectos se realiza mediante sensores trampa colocados en campo, que enviarán la información a un software supervisado por un técnico que da la orden a los drones para que fumiguen solo donde se haya detectado la presencia de insectos.

“El dron que estamos desarrollando tiene mayor capacidad de carga y más autonomía que los drones estándar. Queremos que se impulse con un motor a combustión interna, es decir, que en vez de utilizar baterías se propulse a nafta”, destaca Sequeiros en diálogo con TSS. Esta característica hace al sistema más práctico y económico porque, a la hora de fumigar numerosas hectáreas, se necesitan reemplazar constantemente las baterías, que tienen un costo elevado.

“El dron que estamos desarrollando tiene mayor capacidad de carga y más autonomía que los drones estándar”, dice Sequeiros.
Así, mientras que un dron convencional posee una batería que dura unos diez minutos y tiene poca capacidad para levantar peso, este nuevo diseño permitirá una capacidad de carga de 20 litros y una autonomía de 40 minutos. Sequeiros indica que los drones que se utilizan actualmente para fumigar son dispositivos estándar a los que se le agrega un sistema de pulverización estándar. “Nosotros estamos desarrollando un sistema de pulverización específico para drones y hay una patente involucrada”, explica.

Entre las mejoras que incorpora en la fumigación, el dron expulsa un flujo de aire descendente que mueve la hoja y permite que el agroquímico ingrese mejor. Además, vuela a una altura muy baja, que se puede controlar a partir de radares que detectan la altura de la planta y permiten que la volatilidad del agroquímico sea mínima, a diferencia de un avión que fumiga desde varios metros de altura o un tractor mosquito que arroja agroquímicos a toda la plantación.

“El objetivo es disminuir los costos para los productores y minimizar el daño ambiental que causan las fumigaciones”, indica Sequeiros. Bollati agrega: “También reduce los daños a la salud en los casos en que la fumigación se hace con mochila y el operador está expuesto al agroquímico”.

Es una trampa

El dron forma parte de una plataforma integral de monitoreo y control de plagas que se complementa con los sensores trampa desarrollados por la rafaelina Bollati, becaria doctoral del CONICET en el CITES. “Se atrae a los insectos mediante la liberación de feromonas, se los contabiliza, identifica y se dispara la alarma”, detalla la bióloga, quien actualmente está trabajando en el sistema de identificación de los insectos.

Una base de datos recibe y almacena la información para enviarla a un servidor central que procesa y analiza si es necesario aplicar el insecticida. En este punto, entran en acción los drones, que fumigarán las zonas en que se activaron las trampas, en vez de pulverizar indiscriminadamente el campo.

Daniel Sequeiros y Luciana Bollati se unieron para crear una empresa de base tecnológica bautizada BioDrone, incubada en el CITES.
Sequeiros resalta que el equipo que está desarrollando tiene un 50% de componentes nacionales. “Es un gran avance porque los drones suelen tener entre un ochenta y un noventa por ciento de componentes importados. Lo que nosotros tenemos que importar es la electrónica, porque todavía no se puede competir con los precios de los fabricantes chinos. Pero desarrollamos el software y varias piezas mecánicas, como la caja de engranajes necesaria para el sistema de combustión interna”, sostiene. En cuanto a los materiales, en el dron se combina el uso de fibras de carbono y de vidrio, plásticos y aluminio aeronáutico.

Ante la proliferación de una plaga, es usual que puedan pasar varios días hasta que el productor contrate un servicio de fumigación. En cambio, según Bollati, con BioDrone la aplicación es “prácticamente inmediata, porque la alarma se activa, la información se procesa rápidamente y, como mucho, al día siguiente se envía al dron a fumigar”. Y agrega:“Nuestro objetivo final es que el sistema sea autónomo: que los drones se activen cuando el insecto ingrese a la trampa”.

Sequeiros señala que, actualmente, debido a la reglamentación vigente para el uso de drones, los dispositivos no pueden moverse de forma autónoma. De todos modos, el sistema tendrá la capacidad de hacerlo pese a que, hasta que exista un cambio en la normativa, los drones entrarán en acción bajo la supervisión de un técnico.

Durante este año, los fundadores de BioDrone realizarán ensayos para validar el sistema en frutales de manzana y pera en Río Negro y en viñedos mendocinos. Para el año que viene planean probar el sistema en cultivos extensivos como soja y maíz. “Estamos trabajando en el sistema de identificación de los sensores y en el desarrollo de un algoritmo que detecte con precisión qué zonas hay que fumigar según las trampas que se activen. También queremos optimizar el consumo energético de las trampas a partir de la utilización de paneles solares para la recarga de las baterías”, concluye Bollati.

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para que se usan los drones Uso de los drones agricolas para monitoreo de los lotes

Uso de los Drones Agrícolas: Sobrevolar el Lote para Tomar Decisiones

Drones Agrícolas, Herramientas Tecnologicas de la Agricultura de Precision

Los drones agrícolas son una herramienta para la toma de decisión que está en fuerte crecimiento. Los productores aprovechan la visualización aérea de sus lotes para ajustar el manejo que hacen desde el llano.

Con un ojo puesto en las últimas tecnologías aplicadas a la agricultura y el otro en prestarle un servicio diferencial a los productores, Nidera Semillas lanzó una nueva propuesta para el mercado agrícola.

La red de distribuidores de la semillera (RED.IN) cuenta con un grupo de drones que sobrevolarán los lotes de maíz recolectando información diversa y útil para el cultivo, que luego será analizada y compartida con los productores, como parte de la experiencia que la empresa está creando para sus clientes.

“Siempre estamos pensando cómo agregar valor a nuestras semillas y cómo brindarle un servicio superior a nuestros clientes. El uso de drones y de información georeferenciada viene creciendo en agricultura y resulta de gran utilidad”

A partir de ahora, los asesores técnicos de la RED-IN visitarán a sus clientes provistos de un dron DJI Matrice 100, un equipo ideal para trabajar en el campo por su autonomía, robustez y resistencia a diferentes condiciones climáticas.

Drone DJI Matrice 100
El servicio que prestará la empresa consistirá en dos tipos de vuelos sobre los lotes: el primero de reconocimiento, con una cámara que proporciona imágenes cenitales a partir de la cual se detectan fallas en la siembra, zonas con anegamiento, entre otros datos.

“En este tipo de vuelos se logra ver el cultivo desde una perspectiva totalmente distinta y te cambia la forma de pensar. Cuando uno mira de forma horizontal a la altura de la cintura, se ve a lo largo y parece una tabla perfecta. Pero cuando observas desde arriba empezás a notar un montón de cosas que no te imaginabas”, comenta Nicolás Bergmann, titular de Taguay, la firma que desarrolla junto a Nidera Semillas esta propuesta.

En tanto, el segundo se trata de un vuelo automático donde el distribuidor configura un plan de vuelo y el dron de forma autónoma sobrevuela la superficie y a partir de sus sensores recopila información que luego será analizada por la compañía norteamericana Precision Hawk, líder en este tipo de servicios.

Entonces, en menos de dos días, el productor recibirá todos los datos procesados en dos reportes: un mapa de ambientación y un mapa de altimetría con los que podrá tomar decisiones y realizar ajustes para lograr una producción más eficiente, optimizar su negocio y obtener mayores rendimientos.

“El nivel de detalle al que se puede acceder con este tipo de tecnologías es muy superior a lo que estamos acostumbrados a ver con satélites”, considera el gerente de Taguay.

Beltramino aclara que durante la primera etapa de la iniciativa, el interés principal de Nidera Semillas es generar información para que el productor entienda que sus lotes tienen variabilidad. “A partir de este concepto los productores podrán, con los datos proporcionados por los drones más información satelital, actuar sobre problemas de densidad, ambiente o fertilización”, concluye.

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