Agricultura de precisión y sostenibilidad

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Las principales potencialidades de los SARP (Sistema Aéreo Remotamente Pilotado) o drones en la agricultura son la precisión espacial con la que se toma el dato y la disponibilidad temporal de ese dato. A continuación se presentan las principales potencialidades de la utilización de drones en agricultura.

La principal potencialidad del uso de los SARP en agricultura, es la de facilitar a los agricultores la capacidad de observar su explotación desde el aire, obteniendo así, una perspectiva de su cosecha que les permita detectar las incidencias en cada campaña agrícola.

Potencialmente, los SARP son un servicio de información sobre el estado hídrico de los cultivos, su grado de desarrollo vegetativo y su estado sanitario, que se puede obtener en tiempo real, para poder realizar riegos, fertilizaciones o tratamientos sanitarios, en las zonas de las fincas agrícolas donde se detecten dichas necesidades y en el momento que se considere más adecuado.

Aunque las aplicaciones de los SARP en agricultura son incipientes, los investigadores ya llevan varios años trabajando en potenciales aplicaciones. En España, destacan los trabajos que están llevando a cabo desde el Instituto de Agricultura Sostenible del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAS/CSIC).

Algunos autores, como López-Granados, describen cómo se han usado Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV por sus siglas en inglés) en la evolución de la producción agraria. Se trata de varios trabajos sobre tres de los principales problemas que pueden afectar al rendimiento de los cultivos en diferentes escenarios agrícolas:

la detección de áreas infestadas por malas hierbas en cultivos herbáceos
la detección de zonas que necesitan mayor o menor riego en frutales
la detección de zonas infectadas por hongos en olivar

Podemos encontrar muchas aplicaciones potenciales de los SARPs en agricultura:

Manejo eficiente del agua. El estrés hídrico en los cultivos provoca el cierre de estomas, reduciendo la transpiración y aumentando la temperatura de las hojas. Este aumento de temperatura se puede monitorizar con sensores térmicos. Estos sensores permiten estimar las necesidades hídricas de cada planta por lo que se puede llegar a aplicar la cantidad más adecuada de agua, con el consiguiente ahorro energético, especialmente si son explotaciones con aguas subterráneas.

Tratamientos localizados de herbicidas. En la mayoría de los cultivos, los tratamientos se realizan en fases tempranas, cuando las malas hierbas y el cultivo están en un estado fenológico de plántula. En este estado tienen una respuesta espectral y una apariencia muy similares, por lo que para que el tratamiento sea localizado es necesaria su discriminación atendiendo a la composición y densidad de las malas hierbas.

Uso óptimo de fertilizantes. La detección del estrés nutricional en los cultivos, a partir de sensores multiespectrales que estiman el desarrollo vegetativo, permite la aplicación de fertilizantes sólo en las zonas en las que es necesario.

Detección temprana de enfermedades y plagas en cultivos. Por ejemplo se pueden detectar los cambios fisiológicos que la enfermedad de la Verticilosis causa en el olivar con el fin de cartografiar los daños ocasionados en estados tempranos. Con esta información se pueden programar medidas de control que tienen efecto cuando los primeros olivos están afectados y la enfermedad está aún localizada en focos y no afecta al conjunto de la parcela.

Supervisión de áreas fumigadas. La vista de pájaro que nos permiten tener los drones constituye una herramienta operativa para el seguimiento de las actuaciones que realizamos sobre nuestras fincas.

Indicadores de calidad en cultivos. Las imágenes multiespectrales obtenidas desde un SARP en combinación con parámetros medidos en campo permiten, en el marco de un Sistema de Información Geográfica, obtener indicadores de calidad o producción de los cultivos.

Generación de inventarios de cultivos. La observación aérea ha sido desde siempre una herramienta potente para la generación de inventarios de cultivos. Aunque para grandes superficies los SARP no ofrecen las prestaciones de aviones y satélites de muy alta resolución, sin embargo, son una herramienta operativa en lugares de muy difícil acceso, en países con dificultades de infraestructura para operar aviones o en zonas con mucha cobertura nubosa.

Control de subvenciones agrarias. En la actualidad la mayoría de controles de ayudas a la agricultura se realizan mediante imágenes de vuelos aerotransportados o imágenes de satélite. Sin embargo, los SARP pueden ser una herramienta de apoyo al control en campo, aportando una visión aérea de la totalidad de la explotación que facilita el seguimiento de los cultivos y de su estado de desarrollo vegetativo.

Conteo de plantas. Las plantas crecen con la luz del sol, por ello el agricultor se asegura de que los cultivos se siembren de manera que les permita obtener el máximo de luz solar. Las plantas que crecen más tarde que otras, pueden causar daños en el crecimiento de las que las rodean.

Peritación de cultivos. Cada vez más, la peritación de cultivos ante un siniestro, se apoya en imágenes multiespectrales obtenidas a partir de aviones y satélite. Estos datos permiten identificar con gran fiabilidad aquellas zonas que o bien no han sido afectadas o lo han sido al 100%. Sin embargo, la fiabilidad de esta peritación disminuye cuando el cultivo se ha visto afectado parcialmente, siendo necesario que el perito se desplace a campo.

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MONITOREO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES

El monitoreo de plagas y enfermedades es una práctica muy importante para tomar decisiones informadas sobre el manejo de plagas y enfermedades. Consiste en revisar el cultivo periódicamente para detectar problemas potenciales de plagas y/o enfermedades, así como otras situaciones que requieren atención. Por ejemplo, deficiencias nutricionales, falta/exceso de agua etc.

Un monitoreo adecuado debe alcanzar los siguientes objetivos:

Detectar problemas, plagas y enfermedades, lo antes posible, antes de que se establezca la plaga o la enfermedad y el control se vuelva difícil.
Identificar la plaga correctamente.
Clasificar la gravedad del problema.
Planificar e implementar un programa de tratamiento seguro y efectivo.
Evaluar la eficacia del tratamiento.
Un buen conocimiento de su cultivo, su finca y el área alrededor de la finca puede ayudar a identificar el problema.

Cada plaga tiene sus propias preferencias para ciertos cultivos. Sabiendo qué plagas / enfermedades podrían afectar su cultivo le ayudará a concentrarse en esas plagas y aprender a identificarlas correctamente.

Las plagas y enfermedades generalmente tienen ciertas épocas del año en las que están activas, dependiendo de las condiciones climáticas.

No es solo su campo. Plagas de fincas a su alrededor pueden afectar su cultivo.

Por ejemplo, el viento que sopla en su dirección puede transportar plagas desde una finca adyacente hacia su finca.

¿Con qué frecuencia se debe monitorear el campo?
Un monitoreo regular y sistemático es esencial, de lo contrario es posible que tenga que lidiar con situaciones de crisis y el control se vuelve mucho más difícil.

¿Cuando comenzar? Se recomienda comenzar el monitoreo inmediatamente después de que emerja el cultivo.

Diferentes plagas y enfermedades pueden aparecer en diferentes momentos a lo largo del ciclo del cultivo. Por lo tanto, es importante conocer el ciclo de vida de cada plaga o enfermedad común que pueda afectar el cultivo, y cuándo pueden aparecer.

Cada plaga tiene un patrón de desarrollo predecible, basado en la acumulación de calor. Las plagas requieren una cantidad específica de acumulación de calor para alcanzar una determinada etapa de desarrollo. Por lo tanto, las infestaciones de plagas se pueden predecir utilizando datos de DGA (Días grados acumulados).

Patrones de monitoreo
Generalmente, cada productor desarrolla sus propios patrones de monitoreo, dependiendo de su experiencia y conocimiento de su cultivo, variabilidad en el campo y problemas comunes.

Algunos patrones de monitoreo comunes incluyen forma de U, forma de Z o forma de W.

Herramientas y técnicas de monitoreo.
Al monitorear el campo, se recomienda utilizar herramientas y técnicas que puedan ayudar a detectar e identificar las plagas y enfermedades. Por ejemplo:

Uso de una lupa
Uso de hoja de papel blanco: sacudir las flores o el follaje sobre una hoja de papel blanco.
Inspeccione el envés y la haz de las hojas, así como los tallos y las bases del tallo
En invernaderos puede usar herramientas dedicadas:

Láminas cromáticas adhesivas – Las trampas amarillas atraen y capturan moscas blancas adultas, minadores de hojas y cicadélidos. Las trampas azules se usan para capturar trips y minadores de hojas.

En cultivos cubiertos a menudo se recomienda colocar una trampa por 100m2

Asesinos de insectos eléctricos – Utilizan una fuente de luz UV de una longitud de onda específica para atraer moscas, polillas y otros insectos.

Otras herramientas pueden usarse en cualquier lugar, como redes de barrido y trampas de feromonas (para controlar algunas especies de polillas).

En grandes campos, se puede usar herramientas agrícolas de precisión, como imágenes satelitales, GPS, drones, etc.

Hoy en día, las tecnologías de teledetección pueden ayudar a detectar e identificar plagas y enfermedades.

El índice más utilizado es el NDVI (Índice de vegetación de diferencia normalizada), que se utiliza para detectar cambios en la biomasa. Se utilizan cámaras infrarrojas cercanas para obtener este índice.

Las cámaras RGB, que son cámaras estándar que capturan imágenes y videos, también se utilizan para la detección de plagas y enfermedades.

Mantenimiento de registros
Mantener registros de los resultados del monitoreo es esencial para evaluar la eficiencia del tratamiento y predecir problemas en las próximas temporadas.

Los registros deben incluir como mínimo:

El cultivo inspeccionado
La fecha del monitoreo
Observaciones, identificación de la plaga y su etapa de desarrollo
La gravedad de la infestación
El tratamiento aplicado

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Monitoreo y manejo integrado de plagas

En su publicación “Directrices para el desarrollo de políticas de manejo de plagas y plaguicidas [2010]”, FAO define el Manejo de Plagas (M. I. P.) de la siguiente manera:
“La consideración cuidadosa de todas las técnicas de control de plagas y la subsiguiente integración de medidas apropiadas que frenen el desarrollo de poblaciones de plagas y que mantengan a los plaguicidas y a otros tipos de intervenciones en niveles que se justifiquen económicamente y que reduzcan o minimicen los riesgos para la salud humana y el medioambiente.”
En este contexto, la evaluación del desarrollo de las poblaciones de plagas es el pilar sobre el cual se asienta el programa y es el primer objetivo del monitoreo de los cultivos.

El monitoreo de cultivos es la observación detallada de los factores bióticos que interactúan con el ambiente y que pueden limitar su rendimiento. En este concepto englobamos a las plagas, a sus controladores naturales y a las interacciones entre éstos, el cultivo y el ambiente.

En forma práctica, al llegar a un lote determinamos el estado de desarrollo del cultivo, cuantificamos las plagas (orugas, por ejemplo) y calculamos el daño que provocaron (porcentaje de defoliación). También observamos la presencia de enemigos naturales de la misma (predadores como chinche Nabis, entomopatógenos como Nomurea rileyii) y las condiciones ambientales que pueden influir en el desarrollo de este ecosistema agrícola.

Es importante seguir un protocolo de trabajo para que la toma de datos sea comparable en cada uno de los muestreos realizados. A partir de este momento, con la evaluación de datos anteriores obtenidos del mismo cultivo, se realiza el diagnóstico para la determinación de la necesidad de aplicación de un fitosanitario.

El concepto sobre el cual se basa el diagnóstico, es que la plaga produzca sobre el cultivo un daño (disminución del rendimiento) mayor al costo de control (umbral de daño económico).

La valoración del Riesgo de posibles daños sobre el ambiente y la salud humana tienen una jerarquía aún mayor que los UDE para la toma de decisiones, la cual considera 2 aspectos muy importantes, que son el nivel de toxicidad de los productos fitosanitarios y el nivel de exposición al mismo.

En ese sentido, se deben privilegiar los productos con menor toxicidad aguda (productos banda verde) y mejor perfil ecotoxicológico (rápida degradación, que no se lixivien a napa).

Si bien este último concepto es muy importante, lo es más la exposición que podemos generar al mismo. Existen protocolos para minimizar la exposición que puede implicar cualquier aplicación y que han sido determinados por las BPA.

Otro concepto importante al momento de elección de los activos es la rotación de modos de acción para evitar aparición de resistencias, el cual también están consideradas dentro de las BPA.

¿Qué son las Buenas Prácticas Agrícolas?

El término Buenas Prácticas Agrícolas (BPA) hace referencia a una manera de producir y procesar los productos agropecuarios, de modo que los procesos de siembra, cosecha y pos-cosecha de los cultivos cumplan con los requerimientos necesarios para una producción sana, segura y amigable con el ambiente. Así, las Buenas Prácticas Agrícolas:
> Promueven que los productos agropecuarios no hagan daño a la salud humana y animal ni al medio ambiente, trabajando sobre el nivel de exposición;
> Protegen la salud y la seguridad de los trabajadores;
> Tienen en cuenta el buen uso y manejo de los insumos agropecuarios.

La Red de Buenas Prácticas ha realizado un documento sobre el uso de las BPA en cultivos extensivos e intensivos, que se pueden consultar en sitio www.redbpa.org.ar

Tras las aplicaciones y respetando los tiempos de reingreso al cultivo de cada fitosanitario (a los efectos de cuidar la salud de los operarios), se repite el monitoreo, que en este momento permite determinar la eficacia de la técnica de control aplicada y, eventualmente, un diagnóstico temprano de resistencia al activo utilizado permitiendo tomar las medidas necesarias para evitar la diseminación de los individuos resistentes.

Los intervalos de monitoreo están en función de la dinámica de las plagas y del cultivo. Suele tomarse como valor normal 7 días, aunque el período disminuye cuando se incrementa la población de la plaga y las condiciones ambientales son favorables para su evolución.

La campaña de trigo de este año estuvo caracterizada por la aparición tardía de roya del tallo y royo estriada en materiales susceptibles, provocando graves pérdidas en lotes no monitoreados. Aparición de chinches en etapas reproductivas.

En maíz se verificó una alta presión de roya en siembras tempranas y materiales susceptibles. Alta presión de cogollero y oruga de la espiga en siembras de diciembre con daños variables según evento.

En soja, se observó alta presión de bacteriosis, septoria y aparición tardía de cercospora kikuchii y MOR. Apareció el barrenador del brote, plaga que prácticamente había desaparecido con la introducción de la SD. Alta presión de chinches en los cultivos de 2°.

Estos son los datos que manejamos en la Asociación Argentina de Protección Profesional de Cultivos Extensivos (AAPPCE), que está conformada por profesionales involucrados con el manejo de cultivos extensivos a lo largo de todo el país.

Con nuestros colegas coincidimos en la forma de evaluar las problemáticas a las cuales hacemos frente: Promovemos la protección profesional de cultivos dentro de una agricultura sustentable que permita la seguridad alimentaria protegiendo el medio ambiente y el capital humano; y compartimos un modo de trabajo participativo, que favorezca la creación de soluciones innovadoras y sustentables haciendo un uso racional de los recursos.

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