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Agricultura inteligente (Parte 2): La agricultura de precisión, un paso más cerca del futuro

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19
dic

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Agricultura inteligente (Parte 2): La agricultura de precisión, un paso más cerca del futuro

Por Jose Manuel Fernández

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Como hemos visto en el post anterior, "Agricultura inteligente (Parte 1): Un contexto idóneo para la revolución tecnológica", la creciente preocupación por la sostenibilidad, la calidad y la cantidad de las producciones agroalimentarias no es sencilla de resolver con métodos tradicionales. El objetivo del sector es ahora encontrar nuevas soluciones que permitan optimizar al máximo el uso de recursos y tierra cultivable.

 

Para lograr dar respuesta a las nuevas necesidades del sector, cada día se recurre más a la tecnología y al uso de grandes volúmenes de datos (big data) como fuentes para obtener predicciones más precisas y eficientes.

Esto es lo que se conoce como agricultura de precisión. Una práctica que utiliza el análisis de datos recogidos, principalmente mediante tecnología de sensores, para optimizar la gestión de una parcela desde el punto de vista…

agronómico
Ajuste de las prácticas de cultivo a las necesidades de la planta (ej: satisfacción de las necesidades de nitrógeno).

medioambiental
Reducción del impacto vinculado a la actividad agrícola (ej: limitaciones de la dispersión del nitrógeno).

económico
Aumento de la competitividad a través de una mayor eficacia de las prácticas (ej: mejora de la gestión del coste del estiércol nitrogenado).

El concepto principal sobre el que gira la agricultura de precisión es aplicar la cantidad correcta de recursos, en el momento adecuado y en el lugar exacto. Es el uso de la tecnología de la información para adecuar el manejo de suelos y cultivos a la variabilidad presente dentro de una parcela. La agricultura de precisión involucra el uso de sistemas de posicionamiento global (GPS), sensores y de otros medios electrónicos para obtener datos del cultivo.

Las tecnologías de la agricultura de precisión permiten satisfacer una de las exigencias de la agricultura moderna: el manejo óptimo de grandes extensiones.

La principal ventaja que ofrece es que el análisis de resultados de los ensayos se puede realizar en diferentes sectores de tierra dentro de un mismo terreno, y de esta manera ajustar el manejo diferencial dentro de los mismos. Por ejemplo, los rendimientos de dos cultivos pueden ser idénticos si se usan los promedios, pero completamente opuestos si trabajamos sus máximos y mínimos individualmente. Estos datos sólo pueden obtenerse mediante la realización de un mapa de rendimiento. Del mismo modo, podrán analizarse, el tipo y la dosis de fertilizante a aplicar, la densidad de semilla, la fecha de siembra, el espaciamiento entre hileras, etc.

  

tecnologías de la agricultura de precisión

La agricultura de precisión basada en la explotación de los datos tomados mediante el uso de sensores y el geoposicionamiento no es nueva.

Los fabricantes de vehículos y maquinaria agrícola han estado involucrados en este segmento desde hace varios años. Esto es algo que está ocurriendo al tiempo que corporaciones e instituciones recolectan vastas cantidades de información sobre rendimientos de cultivos, mapeo de suelo, aplicaciones de fertilizantes, información climática, y salud animal.

Para entender bien la transformación que esta suponiendo la agricultura de precisión para el sector y conocer las inmensas posibilidades que puede ofrecer el IoT a este nuevo mundo, debemos conocer mejor algunas de las muchas soluciones y herramientas tecnológicas involucradas en cada etapa del proceso.

definición de las principales tecnologías involucradas

1. Sistemas de posicionamiento global (GPS y DGPS)

El sistema GPS permite localizar y ubicar en cualquier punto de una explotación, personas y objetos en tiempo real.

Actualmente existe una forma más avanzada de GPS, que optimiza aún más los límites de la precisión. Este avance se conoce como GPS diferencial “DGPS”, y con él se puede medir fiablemente una posición hasta en cuestión de metros, entre 5 y 20 metros, y en cualquier lugar del planeta. El DGPS opera mediante la cancelación de la mayoría de los errores naturales y causados por el hombre, que se infiltran en las mediciones normales con el GPS.

En la actividad agrícola es innumerable la cantidad de situaciones en las que es necesario conocer la posición exacta de maquinaria, cultivos, animales o simplemente de un dato recogido en un terreno o parcela.

Pero es sin duda, como vamos a ver, en su combinación con otras tecnologías donde el posicionamiento georreferenciado se hace imprescindible.

  

2. Sensores

Se conoce como sensor cualquier dispositivo que permite convertir una magnitud física en una señal eléctrica que, posteriormente, puede manejarse para suministrar información o para ser tratada directamente por un ordenador.

El sensor remoto, móvil o estacionario, puede estar a pocos centímetros o a varios kilómetros, dependiendo del sistema usado y de la información deseada.

Los sensores son los que servirán para determinar, en cada momento la posición de la máquina y su velocidad, la temperatura en un determinado lugar, la cantidad de grano cosechado en un momento concreto, la fertilidad del suelo en una zona del campo, el nivel de vegetación del cultivo...

 

3. Monitoreo de rendimiento y mapeo

Un mapeo es una representación espacial de datos de rendimiento registrados durante la cosecha de un cultivo.

Los mapas de rendimiento reportan información detallada de la productividad y brindan parámetros para diagnosticar y corregir las causas de bajos rendimientos en una zona concreta del campo y/o estudiar las causas por las cuales el rendimiento es más alto en otras. El sistema guarda registros de terrenos, variedades de cultivos y suelos, producciones y tiempos.

Un monitor de rendimiento es un sistema que recoge la información procedente de distintos sensores y gracias a un software calcula el rendimiento de un cultivo en el tiempo y en el espacio, basándose en la información de localización de cada parcela proporcionada por los sistema de localización por satélite. El resultado se representa en un mapa gráfico.

El monitor de rendimiento también estima y graba el contenido de humedad y la cantidad de grano de cada sitio.

La disponibilidad de sistemas de posicionamiento global precisos y relativamente económicos, combinados con los monitores de rendimiento, proveen la oportunidad de registrar y mapear instantáneamente los rendimientos de los cultivos durante la cosecha.

Ventajas del monitor de rendimiento:
• Mejor administración de lo que está siendo cosechado.
• Si hubiera algún desvío en el rendimiento instantáneo, el agricultor puede proceder inmediatamente a realizar los ajustes necesarios a la máquina.
• Conocimiento exacto de qué está siendo recogido por la cosechadora en el campo.

  

4. Sistema de información geográfica (GIS)

Un Sistema de Información Geográfica (GIS) es en realidad un software pensado para almacenar, recuperar, analizar y mostrar datos posicionados geográficamente. En GIS, los datos acerca de la superficie de la Tierra no se representan como un dibujo, como sucede con los mapas convencionales, sino como información o datos.

Estos datos de GIS contienen toda la información espacial de un mapa convencional, pero con la ventaja de ser mucho más flexibles a la hora de representarlos, permitiendo además la obtención de nuevos mapas a partir de datos ya existentes.
Podría decirse que es el software donde se reúnen y procesan todos los datos georreferenciados obtenidos de otras tecnologías.

Ya hemos hablado del uso del GPS, pero por sí sola esta herramienta no contribuye en gran medida a la agricultura de precisión.
Se requiere de un sistema que permita el acceso a toda esa información recopilada de un modo organizado, el manejo de los datos y análisis de los mismos, facilitando su interpretación y la toma de decisiones. Aquí es donde cobra importancia el papel de GIS, debido a todas sus características previamente mencionadas. Así, a medida que la agricultura de precisión se expande, GIS se expande con ella.

Con la información obtenida tras el muestreo intensivo de suelos y un mapa de rendimiento, el sistema GIS, que contiene todos los datos relativos a la explotación y a rendimientos anteriores, genera un mapa con las futuras acciones: el mapa de aplicación.

Posteriormente, gracias al GPS y a controladores en la salida de insumos, se puede realizar un ajuste en tiempo real de su dosis, de acuerdo a las indicaciones del mapa de aplicación.

  

5. Tecnología de dosis variable de fertilizantes

Se trata de controladores y maquinaria con una alta precisión que permiten ajustar la dosis de fertilizantes de acuerdo al mapa de aplicación realizado en un GIS. Requiere del uso de un GPS para conocer la ubicación del equipo en la parcela.

Un ordenador integra la información del mapa de aplicación y del GPS, enviando la información al controlador del equipo para variar la dosis recomendada sobre la marcha.

  

6. Balizamiento por satélite

Es un sistema guiado por GPS usado para que el equipamiento siga una trayectoria determinada en el mapa de aplicación.

Es usado principalmente en pulverizadoras y aviones aplicadores. Una evolución de este sistema es el piloto automático o autoguía, que permite que la maquina siga una trayectoria predeterminada, en líneas rectas o curvas. Orienta al operador para permanecer sobre una línea, a través de avisos e indicaciones en la pantalla.

Principales usos:
• Pulverización
• Apertura de surcos
• Aplicación de fertilizantes
• Cultivo
• Marcación de líneas para plantaciones en áreas extensas

Beneficios del balizamiento por satélite:
• Aumentar el rendimiento de la maquinaria
• Reducir solapamientos y evitar dejar zonas sin trabajar en las pasadas sucesivas
• Aumenta la duración de la jornada permitiendo trabajar con precisión aún durante la noche
• Ayuda a reducir el cansancio del operador
• Aplicación más racional de productos químicos
• Permite trabajar a velocidades más altas, cubriendo más superficie con menores costos
• Facilita la operación, especialmente en labores de difícil orientación

 

7. Softwares de gestión

Permite al agricultor controlar varios aspectos importantes de las operaciones de su explotación agrícola, desde su oficina. Por ejemplo puede administrar costos o hacer el seguimiento de variables como niveles del suelo, cultivos, variedades, rendimientos, máquinas, fertilizantes y fitosanitarios, entre otros.

Con el apoyo de un software específico es fácil almacenar y administrar una gran variedad de informaciones referentes a cultivos y explotaciones agrícolas. Es el programa para crear y manipular los mapas de rendimiento a partir de los datos recolectados y almacenados en el GIS.


Nota: En el siguiente post hablaremos de la importancia que supone la conectividad y la comunicación M2M vía internet entre las distintas tecnologías analizadas y como gracias esta  se multiplica exponencialmente la precisión en la toma de decisiones. 

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