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También drones (foto derecha) ayudan en la supervisión detallada de campos.

Digital farming: agricultura más eficiente y cosechas más seguras

El campo en red

La agricultura se encuentra en cambio. La información digital sobre el clima, la constitución del suelo y el estado de las plantas le ayuda desde hoy al agricultor moderno a optimizar el rendimiento de sus cosechas. Ahora, los expertos de Bayer quieren proporcionar otros medios auxiliares digitales inteligentes e impulsar las redes en la agricultura. El objetivo: ahorrar recursos, asegurar cosechas y cuidar el medio ambiente.

STORY CHECK

 

El reto:

La agricultura debe ser más eficiente y sostenible si se trata de proporcionar alimentos suficientes para una población mundial en crecimiento.

 

Solución:

Los investigadores de Bayer están desarrollando herramientas de software inteligentes que vinculan la información digital sobre el clima, las condiciones del suelo y la salud de los cultivos, y proporcionan a los agricultores de todo el mundo información vital sobre la que basar sus decisiones laborales.

 

Beneficio:

La vinculación de todos los datos mejora la previsibilidad y ayuda a conservar los recursos, salvaguardar las cosechas y proteger el medio ambiente.

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La imagen satelital nos permite analizar un solo pedazo de tierra con una resolución de solo

30

centímetros

Los ceros y unos serán pronto los ayudantes más importantes para los agricultores, pues la revolución digital modifica la agricultura. Tractores y cosechadoras altamente automatizados, equipados con numerosos sensores, ya ruedan hoy sobre campos de maíz, canola, soya y trigo. Recolectan datos sobre la salud de las plantas, el rendimiento de la cosecha, la composición del suelo o la topografía del campo. También drones y satélites les ayudan a los agricultores a optimizar su trabajo, generan millones de datos relevantes. Ya desde ahora, los satélites permiten el análisis de una determinada superficie de suelo con una resolución de 30 centímetros. Y la combinación y evaluación de datos altamente precisos de un período de cultivo en marcha con aquéllos de años anteriores, abre una nueva dimensión totalmente novedosa para la agricultura moderna: “Los agricultores pueden predecir mejor las influencias en la cosecha y reaccionar antes a los cambios. Así se pueden implementar oportunamente las medidas y evitar pérdidas en la cosecha”, explica Tobias Menne, responsable del área de Digital Farming en la División Crop Science.

Robots en agricultura.

Mayores cosechas mediante la estrategia de siembra adecuada para el suelo

La base de la agricultura optimizada de forma digital son los datos individuales: “En el mundo hay miles de tipos de suelo distintos y también en una región o en un solo campo pueden variar considerablemente las calidades del suelo entre sí. Mientras más sepa el agricultor sobre sus suelos, mejor puede decidir qué especie debe sembrar en una determinada superficie para una cosecha óptima”, explica el señor Menne. Él y su equipo quieren seguir impulsando la revolución digital en la agricultura

Satélites en el espacio miden las plantas en el campo

“La digitalización puede proporcionar a los agricultores rápidos fundamentos para decisiones, individualmente para cada campo - desde la selección de la especie adecuada, pasando por una fertilización con una dosis lo más exacta posible y la determinación del momento óptimo para la fitosanidad hasta la detección precoz de factores de estrés en las plantas”, agrega Tobias Menne. Con los datos satelitales, los expertos de Bayer no solo están en posibilidades de diagnosticar el estado de los campos a distancia y medir la biomasa de cada sección del campo. “También podemos diferenciar casi cada planta desde el espacio”, dice el señor Menne.

Para la revolución digital, los expertos agrícolas de Bayer recorren también caminos totalmente nuevos: por ejemplo, quieren colaborar con la empresa de tecnología espacial Planetary Resources en Redmond, Washington, EE.UU. Un posible producto: un índice sobre la humedad del suelo que tenga preparada información sobre la capacidad de acumulación de agua del suelo y proporcione recomendaciones automatizadas sobre la estrategia de fertilización óptima así como sobre la mejor irrigación posible.

Otro producto podría ser un aparato de monitoreo de la temperatura superficial que prepare diariamente información y recomendaciones de acción desde la siembra hasta la cosecha, identificando zonas problemáticas en el campo.

Cuanto más sepa un agricultor sobre sus suelos, mejor preparado estará para decidir qué variedades sembrar en un área determinada para producir rendimientos óptimos.

Tobias Menne, jefe de agricultura digital en la división de ciencia de cultivos de Bayer.

Clemens Delatrée - tecnologías y servicios para la agricultura digital.

Y ya desde 2015, Bayer tomó el sistema de geoinformación Zoner de IntelMax, Calgary, Canadá. Con ello, los investigadores de Bayer no solo obtuvieron nuevos colegas con amplios conocimientos sobre TI agraria, sino también un software innovador con cuya ayuda se pueden evaluar y representar gráficamente imágenes satelitales recabadas en el transcurso de 30 años de superficies agrícolas selectas en Canadá, los EE.UU., Brasil, Francia, Alemania, Ucrania y Rusia.

Toda esta información lleva a una enorme cantidad de datos que ahora los expertos agrícolas de Bayer quieren combinar inteligentemente. Trabajan en una herramienta de gestión para el agricultor de mañana: con el “Agronomic Decision Engine” se busca que el agricultor pueda responder en el futuro preguntas decisivas de forma simple y rápida, por ejemplo: ¿Es conveniente utilizar un agente fitosanitario en este campo? ¿Cuándo y dónde necesito cuánto y cuál? ¿Qué semilla es la más apta para mi terreno? ¿Con qué frecuencia debo irrigar?

El aspecto central es la plataforma de Bayer con datos sobre el medioambiente, plantas y parásitos

Sin embargo, para poder dar las respuestas a estas preguntas, la plataforma debe alimentarse primero con numerosos parámetros. Para ello, los investigadores incluyen cuatro factores principales en sus análisis. “En primer lugar consideramos el medio ambiente: se incluyen la constitución del suelo, la temperatura exacta en el mismo, el desarrollo del clima y la cantidad de agua en el campo”, señala el doctor Ole Peters, responsable técnico en el Digital Farming Team de Bayer. También son importantes los así llamados agentes patógenos u otros factores nocivos como hongos, insectos, arácnidos, gusanos, malezas u otros parásitos. Como tercera influencia, los científicos necesitan todos los datos sobre las plantas que pudieran estar afectadas - desde sus reacciones a los agentes patógenos hasta el consumo de agua, por ejemplo, de las plantas de canola o soya, todo debe conocerse. “Y como cuarto punto también se incluye la gestión. Por ejemplo, los agentes fitosanitarios utilizados hasta la manera en la que el respectivo agricultor trabaja su suelo”, agrega el doctor Peters. El trabajo de los investigadores de Bayer consiste entonces en determinar con exactitud cómo interactúan entre sí estas cuatro áreas.Es algo que tenemos que descubrir mediante el cálculo de muchos modelos. Solo así podemos emitir recomendaciones exactas y beneficiosas para el agricultor.”

Mejores cosechas gracias a la luz infrarroja

 

En el año 2014, varios agricultores en los EE.UU. participaron en un estudio que buscaba comparar nuevas especies de soya con las ya establecidas. Las superficies ensayadas fueron analizadas mediante un avión no tripulado que llevaba un sensor multiespectral. Las imágenes infrarrojas proporcionadas por el sensor mostraban, por ejemplo, que zonas de un campo requerían de más atención. Gracias a la radiación infrarroja cercana, los expertos de Bayer descubrieron factores de estrés nocivos para las plantas, mucho antes de que fueran visibles para el ojo humano, pues las imágenes infrarrojas proporcionan una gran cantidad de información sobre la constitución de las plantas, como su contenido de clorofila, un indicador de su vitalidad general. Dado que las plantas saludables presentan un mayor contenido de clorofila y son en general más fuertes, también producen más material vegetal. Esto, a su vez, se refleja en un grado de reflexión infrarrojo cercano más alto. Este aumento se manifiesta por la coloración roja en las imágenes infrarrojas. Mediante la evaluación de los datos de la superficie de ensayo - y sin haberse acercado siquiera al campo, los agricultores y especialistas saben con precisión qué parte de un campo de soya exige de ellos más atención y cuidado.

Mediante un esparcimiento todavía más preciso se utilizan menos agentes fitosanitarios

Para ello, los científicos también alimentan sus bases de datos con información sobre la eficacia de sus agentes fitosanitarios - es decir, por ejemplo, en qué estadios del crecimiento actúan mejor determinados herbicidas contra las malezas. Junto con la información de los campos, los agentes fitosanitarios se pueden aplicar entonces con una precisión de metros cuadrados - solo ahí donde realmente se necesiten. La consecuencia: se requiere el uso de menos ingrediente activo. En verano de 2016, el equipo de expertos probó por primera vez un programa de tiempos y dosificación a nivel europeo junto con selectas empresas agrícolas.

En la central de control: el entorno de trabajo del agricultor moderno es visiblemente más complejo. El potencial es inmenso - hoy se tiene a disposición una cantidad de datos como nunca antes, la cual sirve como base para tomar decisiones fundadas. Se fusionan la agricultura, la informática y la tecnología se sensores en una ciencia interdisciplinaria que podría ayudar a asegurar la alimentación de la creciente población mundial.

“Sin embargo, las nuevas tecnologías también permiten personalizar los agentes fitosanitarios mediante las recomendaciones individuales”, explica el señor Menne. Para ello, los expertos de Bayer utilizan los llamados mapas de aplicación. “Dichos mapas le proporcionan al agricultor información sobre la mejor dosificación de nuestros productos para cada uno de los sectores de su campo”, agregó. En el futuro, los agricultores también podrán generar ellos mismos estos mapas, escaneando con su teléfono inteligente el código QR en el envase de un agente fitosanitario de Bayer. Un software de Bayer genera entonces un mapa con base en imágenes satelitales actuales, datos del suelo y datos topográficos, y ajusta la información al producto escaneado y al respectivo campo del agricultor. “Las moderna maquinaria de irrigación puede leer estos mapas de aplicación y ejecutarlos con precisión.”

Nuestras recomendaciones permiten a los agricultores utilizar con precisión tanta protección de cultivos como sea absolutamente necesario y no más.

Dr. Ole Peters, Director técnico del equipo Bayer’s Digital Farming

Tecnología digital para un campo libre de maleza

 

Quien desee explotar eficientemente, requiere de datos concretos - en especial en la agricultura: “En Ucrania fui algunos años director de una holding agrícola con alrededor de 250 mil hectáreas. Ahí seguimos muchos planteamientos de Digital Farming, pero los éxitos fueron difíciles de medir”, explica el doctor Ole Peters. El director técnico en el equipo de Digital Farming de Bayer quiere aprovechar sus experiencias de ese entonces. Con sus productos digitales, él y sus colegas se enfocan en utilizar de forma óptima productos de fitosanidad y semillas en distintas zonas del campo en un momento relevante. “Queremos llevarle al agricultor en el campo instrucciones de acción concretas y vinculantes de manera simple y rápida”, dice Peters. Así, la División Crop Science de Bayer podría asumir en el futuro responsabilidad sobre el resultado general en el campo: “Esto podría significar que le garanticemos a un agricultor que sigue nuestras recomendaciones, un así llamado ‘Disease Free Field’, es decir, por ejemplo, un campo en el que descartemos mediante nuestras tecnologías una expansión relevante para el rendimiento (no la existencia) de enfermedades en las plantas”, explica el experto de Bayer. “Con nuestras recomendaciones, el agricultor solo utiliza exactamente la cantidad de agente fitosanitario que se requiere indispensablemente. De este modo, Bayer contribuye a una agricultura que cuida los recursos. Y les ayudamos a los agricultores en todo el mundo a abastecer suficientes alimentos a la creciente población mundial”, indica el doctor Peters.

La agricultura de precisión incrementa las cosechas, disminuye costos y cuida el ambiente

“Si en el futuro los agricultores pueden planear mejor cada semilla y cada milímetro de agente fitosanitario, esto ayudaría a evitar posibles pérdidas en la cosecha, a incrementar el rendimiento a nivel mundial y, de este modo, se cuida tanto el bolsillo del agricultor como también el medio ambiente”, explica el señor Menne. En su recopilación de datos, él y su colega también consideran el tema de la protección de datos: “No queremos convertirnos en el rastreador de datos de la agricultura”, dice el señor Menne. “Pero necesitamos datos muy concretos de los agricultores para que nuestros análisis funcionen.” En todo esto, para el señor Menne y su equipo es de vital importancia la transparencia para el agricultor y el control sobre sus datos personales, pues el objetivo de los investigadores de Bayer es asistir al agricultor con las nuevas herramientas digitales y obtener así lo mejor de su suelo.

Entrevista: Anne-Katrin Mahlein

 

“Supervisar remotamente grandes cantidades de plantas”

 

“research” conversó con la doctora Anne-Katrin Mahlein, Universidad de Bonn, sobre la manera de detectar más rápidamente las enfermedades de las plantas.

 

¿Qué aporta Big Data a los campos?

Con frecuencia, las enfermedades y los estados de deficiencia apenas se detectan cuando las plantas ya muestran síntomas claros, es decir, cuando de hecho ya es demasiado tarde para intervenir. Esto puede implicar grandes pérdidas en las cosechas. Cuando los agricultores tomen decisiones en el futuro con base en la información proporcionada por modernas tecnologías de sensores y software inteligente, pueden explotar mejor.

 

¿Cómo pueden ayudar a los agricultores sus cámaras hiperespectrales?

Las plantas reflejan la luz solar y las cámaras hiperespectrales registran este reflejo en varios rangos llamados bandas. Podemos registrar de forma muy sensible y específica información, por ejemplo, de plantas y su fisiología. En el rango de la luz visible obtenemos información sobre el balance de pigmento, en el rango infrarrojo cercano sobre la estructura de las hojas y el balance de agua y en el infrarrojo de onda corta, sobre ingredientes y el balance de agua. Las plantas enfermas muestran registros espectrales distintos a las saludables.

 

¿Y qué se puede hacer a final de cuentas con esta información?

El objetivo es supervisar de este modo grandes cantidades de plantas. Así detectamos desde lejos, por ejemplo, enfermedades en las plantas y estrés por falta de agua y nutrientes. A partir del espectro de luz, también se pueden detectar, por ejemplo, agentes patógenos e incluso la gravedad de la infección. Así, el agricultor puede reaccionar oportunamente y evitar pérdidas en la cosecha mediante acciones fitosanitarias o fertilizantes.

 

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Última Actualización: Enero, 2018

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