Una de las características más distintivas del vínculo entre tecnología y agricultura es la necesidad de adaptarse a cada zona, a cada huerto, a cada caso. Lo que para uno puede resultar una solución perfecta, para otro puede ser un problema más. Cuando de agricultura en el desierto se trata, todo lo referido a conectividad y a un entorno con un clima difícil resulta particularmente desafiante. Por eso, haber concebido un dispositivo de Agricultura 4.0 pensado para lugares con este contexto, tiene un mérito extra. Así lo entendieron los organizadores de Avonni, que en su categoría Agro del Futuro, decidieron premiar a Modular, un producto desarrollado por la empresa de Arica Ancestral Tech, que forma parte del centro tecnológico WAKI Labs.

Entre sus muchas características, la Región de Arica y Parinacota destaca por contar con la radiación solar más alta del mundo, temperaturas altísimas, falta de agua y suelos muy salinos, en lo que refiere a aspectos naturales, pero también cuenta además con limitaciones de infraestructura y problemas de conectividad. Cualquier propuesta Agricultura 4.0 debía considerar estos aspectos. Y así fue que Ancestral Tech se enfocó en desarrollar una tecnología que le permitiera a agricultores y semilleras de entornos desérticos tener datos valiosos de los cultivos en tiempo real y automatizar procesos claves.

Este desarrollo lleva el nombre de Modular. Se trata de dispositivos pequeños, livianos y resistentes que pueden unirse de distintas formas para reemplazar grandes y complejas máquinas, superando los obstáculos que impiden que la tecnología tradicional pueda funcionar para realizar agricultura de precisión en los invernaderos del desierto. En palabras de Ancestral Tech, ellos brindan “Agricultura de Precisión por metro cuadrado en los invernaderos del desierto”.

Estos pequeño s módulos permiten hacer agricultura de precisión en espacios con mala conectividad, estabilidad eléctrica o calidad de la infraestructura; tal y como ocurre en los invernaderos en el desierto. En lugar de las grandes y pesadas maquinarias del agro, Modular podría ser vista como el “Lego” de la agricultura de precisión en el desierto, logrando mejoras en el ahorro de agua sobre el 90%.

La comparación con el tradicional juguete para niños no es casual. La idea de Modular es que se puede jugar con sus módulos para crear las propias soluciones a medida, al combinar los distintos módulos. Se puede partir por algo pequeño y luego ir añadiendo más módulos para un sistema más complejo.

Una de sus principales ventajas es que no necesita de manuales o herramientas complejas para ser instalado; se integra con los sensores y aparatos más utilizados en industria semillera/agrícola y es fácilmente transportable/enviable por los canales tradicionales de encomienda y correo.

CON EL CORAZÓN EN ARICA

“Cuando tomamos la decisión de crear nuestro emprendimiento buscamos algo que nos permitiera desarrollar nuestra máxima capacidad sin tener que emigrar de Arica, nos enfocamos y llegamos a la agricultura de precisión. Hoy recibir este reconocimiento es un impulso que, de alguna forma, nos valida con el camino que tomamos y nos invita a seguir trabajando en los próximos desafíos ”, destacó Patricio Arias, CEO de Ancestral TECH, tras la ceremonia en la cual esta empresa de jóvenes ariqueños recibió dos galardones, en las categorías Agro del Futuro, impulsada por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA), y El Sol ISA Intervial, un reconocimiento especial no postulable a proyectos postulados que provengan de la zona norte del país. Estos reconocimientos marcan una nueva etapa para la empresa, teniendo una visibilidad nacional que les permitirá optar a nuevas oportunidades de crecimiento.

En cuanto al premio Agro del Futuro, lo que FIA busca resaltar es el trabajo de empresas comprometidas con la agricultura del mañana, introduciendo nuevas tecnologías y proponiendo soluciones innovadoras en un mundo marcado por la escasez hídrica, el cambio climático y la disminución de mano de obra agrícola. Todas estas son cualidades que definen con mucha precisión a Ancestral Tech.

“Desde FIA hemos visto el gran avance que ha tenido el equipo de Ancestral Tech que sin duda se propuso ser un agente de cambio en el desarrollo de Arica, una región clave para la agricultura nacional, mérito aún mayor si proviene de jóvenes que decidieron quedarse en su territorio y promover entre sus pares la innovación. Por otro lado, llegar a todas las regiones y crear conciencia de la importancia de la tecnología en pleno cambio climático es uno de nuestros desafíos estratégicos que es necesario seguir potenciando de una forma seria y responsable”.

El premio Avonni, por otra parte, llega en un momento muy importante no sólo para Ancestral Tech, sino también para todas las empresas que son parte de WAKI Labs, quienes vienen desarrollando una campaña llamada desdeAricaTambiénPuedes, la cual busca evitar la fuga de talentos locales y demostrar que la región tiene elementos que la hacen única ofreciendo múltiples oportunidades de desarrollo pensando en los próximos desafíos de la humanidad.

En forma simultánea, con una transmisión en directo desde China y Chile, se realizó el lanzamiento de la nueva línea de drones de Summit Agro Chile. Se trata de la línea de la empresa DJI Agriculture con sus modelos AGRAS T10 y T30 en un lanzamiento online para América Latina.

La bienvenida estuvo a cargo de Martín Merino, gerente de Desarrollo y Marketing de Summit Agro Chile, y de Felipe ThurnValsassina, presidente de Summit Agro Chile, quien señaló que: “estamos felices y orgullosos de lanzar la nueva línea DJI, junto a expositores de gran nivel. Agradecemos a DJI por la colaboración en este lanzamiento y quiero dar un especial saludo a todos los agricultores, productores, asesores y prestadores de servicios agrícolas y forestales que cada día buscan innovar y ser más eficientes en sus labores, y para eso como Summit Agro, queremos contribuir a través de nuestra línea Agritech, liderados por nuestro equipo de Desarrollo y Marketing. Este es un futuro con drones que llega a Chile y a todo el mundo”.

La jornada contó con las exposiciones de Wing Zhong, Directora de Proyectos de Agricultura de Precisión de DJI de Shenzhen, China; Efren Zhang, representante de ventas de DJI de Shenzhen, China; Claudio Valdés, Líder Comercial AgriTech y Líder de Desarrollo y Marketing de Productos Cero Residuo, y Rodrigo Quintana, Investigador de INIA Quilamapu.

Claudio Valdés presentó la charla “Características DJI Agras T10 y T30”, donde destacó que uno de los principales aspectos de estos equipos es el ahorro de agua desde 2.000 a solo 60 litros, “lo que es sustancial, así como el ahorro de combustible. Esto es energía limpia, solo se utilizan baterías que son cargadas con energía eléctrica, junto a un menor costo de mantención”.

El Líder Comercial de AgriTech destacó además el uso en pendientes de los equipos, ya que permiten trabajar en terrenos difíciles y en el caso del T30 cuenta con kits especiales. “Además disponen de un radar esférico de 360°, y una autonomía de vuelo muy precisa. La batería del T30 se carga además de forma completa en sólo 10 minutos”.

El ejecutivo agregó que los nuevos modelos de DJI han sido transformados totalmente. “En el caso del T30, tiene una capacidad máxima de 30 litros y una bomba de émbolo doble de nuevo diseño que produce un caudal máximo de 8 litros por minuto, 8 juegos de electroválvulas y 16 boquillas con un alcance de pulverización de 9 metros, con un poder de cobertura de hasta 16 hectáreas en una hora y 4 baterías de mil ciclos para trabajar 2.000 hectáreas.

En el caso del T10 destaca que tiene toda la tecnología del T30 en un dron más pequeño y versátil, que puede ser usado por cualquier persona. “Cuenta con dos cámaras, dos estanques, uno de 10 litros y otro adicional de 8 litros, y está orientado a medianos y pequeños agricultores para que puedan hacer aplicaciones bastante rápidas, con la ventaja de poder ser trasladado incluso en una moto”, comentó.

También se presentó la línea de drones más pequeños como el Phantom Multi Espectral que tiene seis cámaras y que apoyan al T10 y también al T30.

La marca cuenta con una post venta y un servicio técnico de excelencia en toda su cadena de distribución y respaldado por la garantía DJI Agriculture.

NUEVO SOFTWARE

Posteriormente fue el turno de Wing Zhong, Directora de Proyectos de Agricultura de Precisión de DJI de Shenzhen, China, quien presentó el tema “Aplicación de dosis variable y exploración de cultivos con drones DJI”. La especialista enfatizó el uso de la agricultura por precisión y el ahorro que significa para los agricultores, minimizando el sobregasto de recursos e identificando las áreas donde se requiere y en qué momento debe ser la aplicación de productos.

Zhong señaló que el caso del T10 y el T30 permite una aplicación precisa de los productos. “La agricultura de precisión se refleja en el beneficio económico para el agricultor. En un estudio de caso que hicimos de un cultivo de arroz mostró una reducción de 10% en las tasas de insumos, lo que significó un ahorro de 37, 5 dólares por hectárea”, señaló.

También dio a conocer el uso del Phantom 4 Multiespectral y el procesamiento de imágenes con el Software DJI Smart Farm que genera imágenes multiespectrales como NDVI de alta precisión como complemento.

Zhong señaló además que en 2022 se lanzará en Chile el software DGI Smart Farm que entrega soluciones en servicios y datos para aplicaciones. También permite procesar imágenes y trabajar en red.

A continuación se presentó el tema “Visión del Presente y Futuro de drones DJI en el Mundo”, a cargo de Efren Zhang, representante de ventas de DJI de Shenzhen, China. El ejecutivo destacó que Chile es uno de los mercados más destacados para DJI Agriculture, “y donde nos estamos enfocando, a pesar de que no tiene las superficies más grandes de América Latina, es uno de los mercados más destacados y potentes y donde nos estamos enfocando como DJI”.

Zhang mencionó algunas de las cifras que hablan del crecimiento y el éxito de la empresa, como la venta de más de 50.000 drones en el mundo, lo que hace que DJI sea líder mundial con una superficie de más de 53 millones de hectáreas fumigadas.

“En el caso de Chile hay un gran mercado para desarrollar, donde el uso de nuestro dron T30 puede fumigar cien hectáreas fácilmente, disminuyendo el costo significativamente y recuperando la inversión en el corto plazo. Uno de nuestros casos de éxito es el uso en cerezos en Curicó”, comentó Zhang.

APLICACIÓN

Rodrigo Quintana, investigador de INIA Quilamapu, presentó la charla “Conceptos teóricos y prácticos para las aplicaciones aéreas eficientes de agroquímicos con el uso de drones pulverizadores”. Según el experto, “buscamos un buen recubrimiento y como las gotas son pequeñas cubren bien según el follaje. Las gotas más grandes generan un chorreo y lo que se busca es tratar de ‘cubrir’ lo mejor posible. Y por qué es importante medir, porque debemos asegurar al productor la cobertura con máxima uniformidad, y aplicar la dosis correcta”, enfatiza.

Todo esto además redunda en economía para el productor. “Por eso se deben producir gotas de tamaño adecuado y tener atención con el uso de boquillas así como la temperatura a la que se mezcla el producto, el tiempo de anticipación con el que se hace, la altura de vuelo, entre otros elementos. La ciencia tiene que ir apoyando el uso de los drones”, subrayó.

Los equipos de DJI Agriculture son distribuidos actualmente en Chile por Dronescan, DroneSpray, Topodron y Farming Solutions.

La agricultura del siglo XXI enfrenta grandes desafíos como el cambio climático, la degradación de los recursos naturales y una sociedad cada vez más empoderada que exige alimentos inocuos y nutritivos, producidos de una manera eficiente y sustentable. Estos desafíos deben ser enfrentados con un cambio de paradigma productivo, donde las nuevas tecnologías tengan un rol esencial.

Al respecto, las tecnologías de agricultura de precisión, que permiten realizar manejos sitioespecíficos basados en información oportuna y de calidad, han estado disponibles por más de treinta años, a partir del desarrollo del sistema de posicionamiento global (GPS), sin embargo, su adopción aún es baja en Chile, producto principalmente de la ausencia de suficiente masa crítica y el costo de inversión inicial, que podría ser considerado alto, en particular para pequeños y medianos productores. Afortunadamente, existen numerosas herramientas, gratuitas y de fácil acceso que pueden ser utilizadas para iniciarse en el manejo sitio-específico.

SISTEMAS GLOBALES DE NAVEGACIÓN SATELITAL (GNSS)

Es el nombre genérico que se les da a los sistemas de posicionamiento global que incluyen Navstar GPS (Estados Unidos), Glonass (Rusia), Beidu (China), Galileo (Unión Europea) e IRSS (India), entre otros. Hoy en día, con cualquier smartphone y una aplicación gratuita es posible obtener un buen posicionamiento, suficiente para muchas aplicaciones como muestreos georreferenciados y estimación de áreas y perímetros. Si bien el posicionamiento no es exacto (+/- 3 m de error, respecto a la posición real), es un buen punto de partida para responder preguntas básicas como, por ejemplo, cuál es la superficie real del cuartel o potrero y evaluar la variabilidad de muchas variables productivas, que hoy se estiman como promedio en el área de interés.

Cabe señalar que existen diferencias entre smartphones en términos de exactitud de posicionamiento debido principalmente a la cantidad de señales de GNSS que reciben. Por ejemplo, algunos equipos con sistema operativo Android reciben señal de varios sistemas de posicionamiento en simultáneo, a diferencia de un equipo con sistema operativo IOS que recibe solo señal del sistema de posicionamiento de Estados Unidos (GPS). Como es lógico, mientras más satélites disponibles tenga el receptor del smartphone, mejor será el posicionamiento (Figura 1).

El contar con posicionamiento satelital en el teléfono sirve para varias funciones, entre otras:

• Marcar puntos, líneas y perímetros en terreno.

• Muestreo georreferenciado: en este caso se muestrea con una estructura de grilla (cada tantas hileras, cada tantas plantas) y se marca la posición de cada planta, para posteriormente construir un mapa con los datos recolectados. Los muestreos que pueden realizarse son diversos: conteos (yemas, frutos, etc.), análisis de tejidos, análisis de suelo e incluso fotografías georreferenciadas que posteriormente pueden analizarse con software gratuito.

SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG)

Son programas computacionales que permiten manejar datos e información que tienen posición geográfica (latitud y longitud). Existen varios softwares libres de pago disponibles, tales como GRASS, gvSIG y QGIS. El más completo y comparable en funcionamiento al mejor de los softwares de pago es QGIS. Si bien es cierto que no es un software fácil de usar, existen numerosos tutoriales y materiales disponibles que explican el uso de sus funciones. Un aspecto muy importante de QGIS es que, al ser un software de código abierto, se agregan permanentemente muchas nuevas funciones creadas por los usuarios. Desde el punto de vista del usuario, QGIS es usado para crear mapas a partir de datos colectados en terreno (Figura 2). Estos mapas posteriormente pueden ser exportados a plataformas de visualización de información geográfica tal como Google Earth.

GOOGLE EARTH

Es una plataforma gratuita que permite la marcación y despliegue de información geográfica y la transferencia de dicha información de una manera sencilla a través de archivos, que pueden ser enviados por correo electrónico o WhatsApp. Este programa puede instalarse tanto en computadores como smartphones o incluso correr en la red.

Entre los usos más frecuentes de Google Earth está la marcación de puntos y la demarcación de áreas y perímetros. Estas acciones se pueden realizar digitalizando directamente los puntos, líneas o polígonos en pantalla o bien ingresando las coordenadas colectadas con GNSS. Este programa permite el despliegue de un gran número de formatos de información geográfica, en forma de mapas continuos, imágenes georreferenciadas, puntos y polígonos.

Además de las funciones descritas, las imágenes disponibles en Google Earth pueden utilizarse para visualizar cambios en los cultivos, delimitar zonas en base a cobertura de la vegetación o bien a través del color del suelo, cuando está desnudo. Normalmente, suelos más oscuros tienen mayores contenidos de materia orgánica que suelos claros.

Un detalle importante, en especial cuando se digitalizan (o marcan) puntos, líneas y polígonos en pantalla, es que se considera que la posición geográfica de las imágenes es la correcta; sin embargo, en algunas zonas de Chile, las imágenes disponibles en Google Earth pueden tener varios metros de error en su georreferenciación. Es por ello, que la posición real es aquella que se mide en terreno usando un receptor de GNSS (Figura 3).

CÁMARA FOTOGRÁFICA DEL SMARTPHONE

Es, sin lugar a dudas, una de las herramientas más poderosas disponibles para iniciarse en el uso de agricultura de precisión. Una cámara digital corresponde a un sensor remoto de alta resolución, que permite obtener información de los objetos de interés, a distancia. Una imagen obtenida con la cámara de un smartphone permite hacer muestreos georreferenciados con distintos objetivos: conteos (yemas, flores, frutos, insectos, etc.), índices de verdor (clorofila de las plantas) y detección de plagas y enfermedades, entre otros. Posteriormente, dichas imágenes pueden ser analizadas para hacer conteos automáticos o determinar índices de verdor mediante software libre, tal como Image J.

En la figura 4, se muestra una imagen en colores de un árbol de avellano europeo, con sus correspondientes coordenadas. La imagen puede separarse en sus tres bandas (roja, verde y azul), a partir de las cuales se puede obtener un índice de verdor como: IV = Verde / (Azul + Rojo).

En este caso el valor promedio del índice de verdor fue de 0,27. Este valor podría ser comparado con un estándar o bien mapeado, pues cada foto tiene coordenadas.

IMÁGENES SATELITALES GRATUITAS

Existen varias plataformas en internet para obtener imágenes satelitales gratuitas, principalmente de los satélites del sistema Landsat (7 y 8) y Sentinel-2. Estas imágenes pueden ser descargadas y procesadas posteriormente en software que tenga funciones de análisis de imágenes, como es el caso de QGIS. Sobre estas imágenes se pueden calcular diferentes índices tales como NDVI, RVI o NDRE que permiten hacer seguimiento de los cultivos, estratificar el muestreo e interpretar el análisis de tejido entre otros usos.

CONSIDERACIONES FINALES

Existen numerosas herramientas gratuitas para iniciarse en agricultura de precisión. El uso de estas tecnologías permite comenzar a conocer en mayor detalle los cuarteles y potreros, para posteriormente implementar manejos sitio-específicos. A partir de estas experiencias, es posible continuar con el uso de tecnologías de mayor sofisticación, permitiendo aumentar la eficiencia productiva y contribuyendo a una producción sustentable.

New Holland Agriculture, marca perteneciente a CNH Industrial, ofrece soluciones de agricultura de precisión adaptables a todo tipo de equipos. Julián Muguerza, cliente de la marca, explica cómo esta tecnología contribuye a mejorar el rendimiento de su cosecha.

Muguerza es ingeniero agrónomo y desde hace quince años se desempeña como asesor en adopción de tecnologías de proceso y conocimiento para el agro. A través de Glimax, su empresa radicada en General Rivas, provincia de Buenos Aires, trabaja principalmente facilitando la adopción de tecnología en el sector.

El sistema PLM es utilizado para realizar tareas de campo brindando mayor calidad y mejor rendimiento a través de los productos que ofrece al mercado. “Dentro de los servicios de PLM yo hago una separación entre lo que es por un lado diagnóstico, y por otro ejecución; es decir, tomar la decisión precisa en la forma correcta a través del análisis de datos”.

Para ello destaca dos productos esenciales: piloto automático y pantallas de monitoreo.

Sistema Autopilot™

New Holland Agriculture ofrece una gama de soluciones de guiado manual, asistido y autoguiado totalmente integrado a través del sistema IntelliSteer. “El piloto automático para ejecución de las tareas nos permite hacer siembra, pulverización y cosecha con una precisión y calidad única, logrando que el operario pueda estar pendiente en el análisis de datos y no en el manejo de la máquina”, señaló Muguerza.

Estas soluciones se pueden combinar con una variedad de señales de corrección que ofrecen diferentes niveles de precisión según sus necesidades: desde un error máximo de 20 centímetros hasta un mínimo de 2,5 centímetros.

Pantalla XCN 750™

Basada en el sistema operativo Android, esta pantalla se instala fácilmente en cualquier equipo y ofrece prestaciones que permiten controlar aplicaciones y usar dirección automática en todo tipo de explotaciones. Se encuentra equipada con conectividad Wi-Fi y Bluetooth. Además, es compatible con ISOBUS, sistema que permite controlar diversos implementos sin importar la condición de trabajo que se presente.

“Las pantallas son aplicables tanto en tractores como cosechadoras y pulverizadoras. A través de ellas se puede lograr mejor registro de datos y operaciones. Tener esta información nos ayuda a gestionar los procesos para poder llevar la producción agrícola adelante”, afirma Muguerza, y añade: “En los últimos años todos los productores han ido creciendo en el uso y búsqueda de calidad de este tipo de herramientas; la tecnicidad ofrecida es muy profesional y satisfactoria”.

Todas las funciones de PLM son de fácil integración en cualquier equipo, ya sea con instalación directa de fábrica o posterior a su adquisición, a través de los concesionarios oficiales New Holland Agriculture.

Más de sesenta años han pasado desde que los rusos pusieran en órbita el primer satélite artificial del mundo, el ya célebre Sputnik. Utilizados primero con objetivos estratégicos, tal vez nadie imaginó cuán útiles podrían ser para la agricultura. En sus orígenes la teledeteccion no ofrecía muy buena resolución y era una herramienta demasiado costosa como para ver un predio. El tiempo, como con muchas otras tecnologías, permitió que su uso se masificara y así hoy en día está al alcance y resulta de enorme utilidad.

“La tecnología fue evolucionando y, entonces, se abrió la información. Luego, empezaron a entrar los drones y, ahora, hasta se puede trabajar vía celular con una cámara multiespectral en un invernadero”, afirma Stanley Best, director nacional de Agricultura de Precisión del INIA.

Con sistemas hiperespectrales de múltiples bandas, la tecnología a nivel predial ha ido progresando hasta, en la actualidad, visualizar todo tipo de problemas. Con el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada, también conocido como NDVI por sus siglas en inglés, hoy es posible hacer un diagnóstico práctico y preciso de la salud vegetal.

Hay que dejar en claro que la telemetría es la medición de variables climáticas o de suelo a distancia y que, con ella, es que se relaciona de alguna forma la teledetección, porque se mide desde un sensor montado en un satélite. “La teledetección se conoce como la técnica de recibir información de un objeto por medio de sensores, sin estar en contacto físico directo con él. En tanto, la telemetría es la capacidad de obtener una serie de datos del objeto, por medio de teledetección”, aclara el director del Departamento de Ciencias Geográficas de la Universidad de Playa Ancha, Carlos Romero.

En este contexto, los sensores multiespectrales nos permiten obtener información en distintas resoluciones espaciales y temporales, que pueden generar información útil para la gestión en agricultura. “Los avances tecnológicos han permitido miniaturizar estos sensores y con ello instalarlos en plataformas aéreas no tripuladas (drones), lo que ha permitido mejorar la resolución espacial de los datos y autonomía en la frecuencia en la toma de los mismos”, añade el profesor Romero.

EL PODER DE LA INFORMACIÓN

Entre los sensores más utilizados están los multiespectrales (fuera del rango visible), que permiten identificar el estado de la vegetación, y los sensores láser (Lidar), que generan información útil con respecto a la morfología de las especies, topografía de detalle y capacidades de mediciones de volumen. Pero, donde ha habido mayor desarrollo, según Rodrigo Ortega, académico de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM) y creador del Centro Avanzado de Gestión, Innovación y Tecnología para la Agricultura, ha sido en la gestión hídrica. “No solo nos ayuda a saber cuánta agua aplicar, sino también cómo regar. La estación meteorológica puede decirnos cuánta agua, pero, para saber cómo llegar, se utilizan sensores localizados en el suelo que miden cómo va cambiando la humedad, lo cual permite tomar decisiones de manera más eficiente”, detalla.

En definitiva, conectamos datos con instrumentos instalados en el campo, los que se transmiten a distancia hacia un servidor para ser procesados, sin necesidad de tener que ir a terreno. Si bien, la telemetría más antigua se hacía vía radio, hoy día existen muchos equipos que funcionan a través de un chip de celular, el cual se conecta al sensor para que, a través de la señal, los datos viajen a un servidor. A la estación meteorológica se le instala el chip, que se conecta con la nube y, gracias a los teléfonos inteligentes, podemos acercarnos a una estación y bajar los datos en tiempo real, desde cualquier lugar del mundo.

“Ahora hay otros protocolos de transmisión de datos de corta distancia que permiten armar redes de sensores en el campo. Son tecnologías inalámbricas que se comunican y, además pueden mandar esa información a un servidor”, describe el investigador de la UTFSM.

COLORES Y MATEMÁTICAS

La tecnología hoy nos permite comparar matemáticamente la cantidad de luz roja visible absorbida y la luz infrarroja cercana reflejada, considerando que el pigmento de clorofila en una planta sana absorbe la mayor parte de la luz roja visible, mientras que la estructura celular de una planta refleja la mayor parte de la luz infrarroja cercana. “Si refleja mucho rojo, la planta tiene algún problema fisiológico que puede ser agua, plaga o fertilizante”, explica Stanley Best.

Los resultados del NDVI se presentan como un mapa de colores, donde cada color corresponde a un cierto rango de valores.  De esta manera, es posible apreciar las diferencias de vigor por efectos climáticos o de plagas, evaluar el suelo y el riego. “El verde oscuro muestra que hay un buen desarrollo del cultivo. Al ver las diferencias que tienes dentro del predio, puedes focalizarte donde se están generando los problemas para saber dónde mirar”, argumenta el director nacional de Agricultura de Precisión del INIA.

Pero para que todo esto funcione, se necesita un ecosistema tecnológico integrado y, en este aspecto, la capacitación es clave. No basta con contactar a la empresa que vende el satélite y al que vende los sensores de humedad y fertilidad. Todo debe interactuar en un solo lugar, tal como sucede en el panel de control de un automóvil.

En este sentido, el investigador Rodrigo Ortega, reconoce un obstáculo en la formación de las personas. “Por un lado, hay que entrenar al personal que está en el campo para que conozca sus ventajas y desventajas; y, por otro, no ha habido suficiente extensión de parte de las empresas, ni de los centros de investigación o las universidades para explicar las ventajas de la tecnología. Falta masa crítica en la formación para el uso de las tecnologías”, afirma.

Y, así como hay fanáticos de la tecnología que tienen toda la casa tecnologizada, en Chile, hay campos con varias aplicaciones, pero falta más conocimiento. En esto coincide Samuel Ortega, director del Centro de Investigación y Transferencia en Riego y Agroclimatología (CITRA) y académico de la Universidad de Talca: “estamos generando mucho dato, pero no estamos generando conocimiento. El dato se debe procesar, interpretar, para que después me permita tomar decisiones”, señala. En su opinión, hay falta de capacitación a todo nivel, desde el profesional hasta el agricultor.

Otro detalle importante en telemetría es la representatividad, porque en un campo de diez hectáreas un sensor no es representativo. “Un sensor puede costar entre mil y dos mil dólares, pero ya hay alternativas brasileras de buena calidad a valores de 450 dólares por sensor, es decir, están bajando fuertemente. La mayoría son norteamericanos o europeos, pero el precio también tiene que ver con la cantidad”, señala el profesor de la UTFSM, Rodrigo Ortega.

En este ámbito, se abren grandes oportunidades para la ciencia y la innovación, no en el desarrollo de equipos, sino más bien en la interpretación de datos. “Una cosa es capturarlos y, otra, es convertirla en algo útil para el productor. Ahí hay bastante espacio para innovar. Usar estos sensores y a partir de estos datos generar información para que el productor pueda tomar decisiones como, por ejemplo, un mapa de humedad para que opte por regar en un lado y no en otro”, sostiene el investigador.

LA AGRICULTURA DEL FUTURO

La agricultura de precisión combina las técnicas de observación satelital y aérea (drones) de los cultivos, para generar información relevante de los balances hídricos locales y controlar parámetros de entrada como precipitación y humedad del suelo. Así, es posible reconocer y cuantificar de mejor manera la salida evapotranspiración (requerimientos) y, con eso, mejorar la gestión hídrica de los cultivos.

“Ya estamos usando sensores para medir conductividad eléctrica, pH y otros nutrientes del suelo. A futuro vamos a tener diferentes sensores, algunos directos, otros remotos. Podremos tener un campo lleno de sensores, pero esos datos alguien tiene que convertirlos en algo útil”, enfatiza el académico de la UTFSM.

Según el director del Departamento de Ciencias Geográficas de la Universidad de Playa Ancha, Carlos Romero, los sensores montados en plataformas aéreas no tripuladas, podrían generar datos a escala de detalle, que permitan reconocer los requerimientos hídricos a escala de individuo. “Ese es su mayor potencial hoy en día, ya que contribuyen a una gestión eficiente del uso del agua”, argumenta.

Por su parte, el profesor de la Universidad de Talca, Samuel Ortega, explica que la telemetría se está usando, principalmente, para el monitoreo de los caudales de los ríos. Además, hay proyectos en la Región del Maule donde se utiliza esta tecnología tanto para monitorear la acumulación de nieve en la cordillera, como para monitorear los canales y napas. “Si me preguntan cuál es el sistema más eficiente para transmisión de datos, para mí es la tecnología celular que tiene un costo bastante razonable y funciona muy bien en las zonas donde hay buena señal”, dice.

En el CITRA de la Universidad de Talca llevan más de 25 años trabajando en gestión hídrica y los ahorros de agua alcanzados van desde un 30% a un 70%, gracias a la programación del riego adaptada a las condiciones del suelo, al clima y la planta. “Un caso es el de un campo de maíz donde el agricultor aplicaba 21 mil metros cúbicos por hectárea por temporada y nosotros lo bajamos en surco a 15 mil metros cúbicos, es decir, hubo un ahorro de 6 mil metros cúbicos de agua por hectárea por temporada, lo que es muy importante, y en viñas y olivos tenemos ahorros de entre 30% y 40% también”, relata el académico Samuel Ortega.

Asimismo, en los cultivos regados por goteo como son huertos, viñedos y campos de maíz regados por pivote, al ahorrar agua se ahorra también energía. “El resultado en dinero es un ahorro de U$200 por hectárea por temporada. Al hacer un riego apropiado si se multiplica esto por mil hectáreas durante diez años, es una cantidad tremenda de dinero que se logra ahorrar con optimizar el agua”, agrega el docente.

Además, un cierto estrés hídrico se refleja en una mejor calidad de los vinos y, en este sentido, botellas que podían costar U$1 subieron a U$20 gracias a la interpretación de datos, dice el profesor de la Universidad de Talca, cuyo trabajo abarca manzanos, avellanos europeos, uva vinífera, olivos, arándanos, maíz, y frambuesos. En todos, se han logrado importantes avances en la optimización del agua, al utilizar de forma correcta la tecnología.

Sin embargo, a juicio del académico, falta incentivar una política de manejo sustentable de los recursos, ya que se han visto casos donde, después del trabajo de gestión hídrica en el campo, el agricultor planta más hectáreas, lo que genera un problema de exceso de plantación y recursos. “Tenemos que hacer un manejo sustentable, ya que desde el punto de vista ecológico no es bueno y este es el mensaje: fomentar el manejo sustentable del recurso hídrico si queremos adaptar la agricultura al cambio climático; de otro modo agotaremos los valles. Esta es la única forma de mantener nuestra agricultura para el futuro”, concluye el director del Centro de Investigación y Transferencia en Riego y Agroclimatología de la Universidad de Talca.

A medida que entramos en la década de 2020, se vuelve interesante pensar en lo que vendrá con el futuro de la agricultura en los próximos 10 años. Ahora estamos a 30 años de la «fecha límite» de 2050 de la que todos escuchamos, y tenemos una oportunidad significativa para combatir los desafíos en nuestra industria en la próxima década. Entonces, ¿qué sigue para el futuro de la agricultura?

Los próximos 10 años traerán algunos avances, oportunidades y desafíos emocionantes. A continuación se presentan algunas de las categorías y cambios que podríamos ver en los siguientes años. Nadie puede predecir el futuro, pero según la trayectoria actual de las tecnologías y los agronegocios, algunos de los cambios que podremos ver son importantes para nuestra industria.

1 TECNOLOGÍA
Este es uno cercano y querido para muchos de nosotros en la agricultura de precisión y la agricultura digital, pero en lugar de mirar la próxima resolución satelital o el sensor para el futuro, es crítico ver cómo se usa y adopta la tecnología en los próximos 10 años. Para una mayor adopción y uso, la próxima década tendrá que traer tecnología disponible, asequible y utilizable. Tener más campanas y silbatos solo importa si podemos rastrear o lograr un retorno de inversión inmediato en la granja para las decisiones que estamos tomando.

Los avances tecnológicos ya disponibles son asombrosos, pero el costo o uso es prohibitivo para tomar decisiones cotidianas cuando los márgenes son ajustados. Continuaremos escuchando sobre inteligencia artificial (IA), aprendizaje automático, sensores e IoT, gestión de datos y las tecnologías pasarán más al uso diario que en una fase temprana de adopción o innovación. A nivel global, estudios proyectan que la IA tendrá una tasa de crecimiento compuesto anual significativa del 28,38% durante el período de pronóstico de 2019 a 2024. Estas tecnologías y avances para nuestro sector de agronegocios crecerán y avanzarán significativamente en la siguiente década.

2 AUTOMATIZACIÓN
A medida que la conectividad, la accesibilidad de banda ancha rural y la inteligencia tecnológica se vuelven cada vez mejores, la automatización está en camino de hacer revoluciones en los próximos 10 años, solo con equipos implementos y toma de decisiones. Se espera que el mercado de IoT para la agricultura crezca de US$ 11,2 mil millones en 2018 a US$ 20,9 mil millones en 2024. Se prevé una tasa de crecimiento compuesto anual del 10,4% entre 2019 y 2024.

Todos hemos visto los automóviles y modelos autónomos de tractores, pero estos 10 años pueden traer más automatización fuera de la caja de lo que hemos visto antes a medida que la tecnología, la conectividad y la ciencia de datos mejoran. Los sistemas automáticos de riego basados en las demandas del clima y los cultivos, más ventiladores y controles de temperatura automáticos para el almacenamiento, la creación automática de empleos y una alerta más fácil sobre posibles amenazas a la producción o comercialización ahora están en camino a través de los agronegocios, pero pueden volverse más disponibles y confiables.

3 TAMAÑO
En los próximos 10 años seguramente cambiará el tamaño de todo. Como es muy probable que este periodo sea el cambio de una generación de agricultores a una nueva, más joven, muchas decisiones sobre el tamaño, desde equipos y campos hasta mano de obra, cambiará según la necesidad u oportunidad de una nueva generación de tomadores de decisiones.

¿Los campos serán más aptos para la consolidación y el crecimiento, o los más pequeños crearán oportunidades de comercialización de nicho para vender a sus consumidores? Si los campos se hacen más grandes, ¿vemos menos volatilidad de los precios debido a la gestión del riesgo por utilizar tecnologías de precisión y una escala más global de producción confiable? ¿Hacia dónde se dirige la producción global por producto con más avances no solo a nivel nacional sino internacional? Con el equipo, ¿podemos hacer que las flotas más grandes, o más pequeñas, de tipo enjambre comiencen a llegar al escenario principal en la granja en 2020-2030? ¿Disminuirá la disponibilidad de mano de obra a medida que la transición de las áreas rurales a las urbanas continúe en los próximos 10 años? Muchas preguntas sin respuesta alrededor del tamaño.

4 TRANSPARENCIA
Seguimos escuchando acerca de la transparencia, especialmente en los últimos años a partir de cosas como blockchain, la demanda de los consumidores y la regulación. En la próxima década, estos términos pueden convertirse más en la norma y menos en palabras de moda. Con una recolección de datos más fácil en el campo, las oportunidades de vender a consumidores específicos para alimentos, fibra o fuentes de combustible pueden generar más interés de los consumidores por el campo. A medida que continúa la regulación y el interés de los Estados en temas como el cambio climático o la disponibilidad de agua, proporcionar registros y el rastro de trazabilidad de la producción podría convertirse en una necesidad para todos los campos para producir y vender en un mercado abierto. Tener registros de datos disponibles para auditorías, seguros, financiamiento y otros, crea nuevas oportunidades para que los campos estén mejor preparados para las tareas futuras.

5 NEGOCIO
A medida que cambien los campos modernos, los agronegocios que los rodean y los apoyan también comenzarán a ver cambios en las funciones del día a día. Ya hemos visto anuncios sobre nuevos modelos de precios, como los valores basados en resultados, y comenzamos a ver más proveedores y minoristas que ofrecen plataformas de comercio electrónico para que los clientes compren insumos y suministros.

Otro gran evento que presenciamos en la última década y que continuará en la de 2020 será la consolidación de las empresas, ya sea por fusión o adquisición. Las inversiones en tecnología agrícola también son altas y maduras. El año pasado fue un año récord para la industria que incluyó US$ 16,9 mil millones en fondos distribuidos en 1.450 inversiones, y no parece que se esté desacelerando. Se abrirán nuevas oportunidades de mercado para que las empresas comiencen a apoyar a nuevos agricultores y áreas emergentes, así como nuevas oportunidades para apoyar a las empresas en países en crecimiento como India y Brasil.

6 APOYO
El componente clave de todo lo que hacemos en agronegocios y tecnología es el soporte, y éste no terminará en el futuro. La tecnología no reemplazará a las buenas personas (agricultores, agrónomos, vendedores, etc.), solo ayudará a contribuir a hacer las cosas más fáciles, más efectivas y más impactantes. Los nuevos agricultores necesitarán ayuda para navegar en un complejo mundo de decisiones, nuevas generaciones de estudiantes y entusiastas vendrán a nuestro mundo, y continuaremos creciendo y colaborando para mejorar nuestra industria para el futuro. No hay ningún lugar más emocionante que la agricultura en este momento, y los próximos 10 años continuarán ese camino.

Nadie puede ver el futuro, pero a medida que avanzamos en la próxima década, es emocionante ver de dónde venimos en la agricultura y hacia dónde vamos. Los últimos 100 años han sido un torbellino, y pensar en los avances que se avecinan es emocionante y un desafío para todos nosotros en la agricultura para fomentar la adopción de tecnología, pero también de cambio a medida que trabajamos hacia nuestro objetivo de proporcionar campos rentables y un mundo sostenible.

Por: Scott Speck, regional digital AG lead de Farmers Edge (EE.UU)
Artículo previamente publicado en PrecisionAg

El mapeo detallado de suelos es una tecnología esencial para determinar y corregir (enmendar) los factores limitantes previo a la plantación de cualquier especie de cultivo, en particular frutales, que estarán un largo período en el campo. Entre las enmiendas de suelo más comunes se cuentan las aplicaciones de cal (carbonato de calcio), yeso (sulfato de calcio), fósforo, potasio y materia orgánica. Cuando existen factores limitantes que no pueden ser corregidos, como es el caso de la presencia de un horizonte de arcilla densa en profundidad, es posible tomar medidas de adaptación tales como la confección de camellones utilizando solo el horizonte superficial del suelo.

El mapeo puede hacerse también en huertos establecidos para detectar y corregir problemas nutricionales, que el análisis de tejido por sí solo no es capaz de detectar. En este caso, es posible también realizar enmiendas de suelo en invierno, utilizando fertilizantes y enmiendas convencionales. A continuación, algunos ejemplos de formas de mapear suelo.

CALICATAS GEORREFERENCIADAS

A través de un diseño sistemático de muestreo, se realizan un número apropiado de calicatas en el terreno (> 1 calicata/ha), sobre las cuales se estudian los factores limitantes del suelo (profundidad, textura, presencia de estratas compactadas, piedras, etc). Además, se detecta visualmente la presencia de insectos como Margarodes vitis o pulgón lanígero (Eriosoma lanigerum) y se extraen muestras de suelo para el conteo de poblaciones de nematodos y la determinación de propiedades químicas del suelo (Figura 1).

A partir de los datos recolectados se extraen estadísticas y se construyen mapas continuos que permiten delimitar zonas de manejo homogéneo, que tienen diferentes características físicas, químicas y biológicas, las cuales podrían ser manejadas diferencialmente en términos de riego, fertilización y enmiendas (orgánicas e inorgánicas), patrones, sistemas de plantación (camellones), etc. (Figura 2).

MUESTREO GEORREFERENCIADO CON BARRENO

Utilizando un diseño sistemático, con muestras espacialmente dependientes (normalmente una muestra/ha), se toman muestras compuestas en cada punto de muestreo, utilizando un barreno de tubo. Las muestras son enviadas al laboratorio para la determinación de propiedades físicas, químicas y biológicas. A partir de estos datos se construyen mapas continuos de cada una de las propiedades del suelo y se delimitan áreas homogéneas (Figuras 3A y 3B). Estos mapas sirven para la aplicación variable de fertilizantes, enmiendas y materia orgánica.

Si la intensidad de muestreo es apropiada y existe dependencia espacial, la calidad de los mapas es adecuada. Sin embargo, el gran problema es el alto costo, considerando que como mínimo debe colectarse 1 muestra de suelo/ha, cada una de las cuales se envía al laboratorio para su análisis separado.

MAPEO DE SUELOS A TRAVÉS DE EMISIÓN DE RAYOS GAMMA

Todos los suelos naturalmente emiten radiación gamma, derivada de sus isótopos más estables como potasio (40), cesio (137), torio (232) y uranio (238). Los sensores de rayos gamma son capaces de medir estas señales, las cuales representan la mineralogía del suelo y son estables temporalmente, no siendo afectadas por la humedad ni la cobertura vegetal del suelo (Figura 4).

Normalmente, estos sensores se montan en un vehículo a una cierta distancia del suelo y con la ayuda de un sistema de navegación global satelital (GNSS) colectan datos georreferenciados (Foto 1). A partir de estos datos, se construyen mapas de radiación gamma del suelo y se colectan muestras en lugares estratégicos del área estudiada. Finalmente, a partir del mapa de radiación y los resultados analíticos de las muestras de calibración, utilizando algoritmos apropiados, se construyen mapas detallados de las propiedades del suelo. A la fecha, es posible derivar más de 20 propiedades del suelo, con un alto grado de detalle, con un promedio mayor a 700 puntos de medición/ha (Figuras 4 y 5).

Esta tecnología, puede utilizarse tanto en preplantación como en huertos en producción; en este último caso se mide la banda que ha sido fertilizada por años a través del riego por goteo, para determinar potenciales problemas nutricionales. A partir de las propiedades fisicoquímicas evaluadas, se construyen zonas de manejo homogéneo para el diseño del riego, la aplicación de enmiendas y la fertilización sitio-específica (Figuras 6 y 7).

Junto al gran nivel de detalle de los mapas (700 puntos/ha vs 1 punto/ha de las tecnologías tradicionales), una gran ventaja de la tecnología de rayos gamma es la disminución de los costos de mapeo que puede variar entre 2 y 3 UF/ha, dependiendo de la superficie estudiada. El mapeo puede repetirse cada tres años, por lo que el costo anual/ha es muy bajo, en relación con los grandes beneficios que presta tanto en lo productivo como ambiental.

La tecnología de rayos gamma permitirá que más productores puedan acceder a la tecnología de mapeo de suelos, contribuyendo a una agricultura más productiva y ambientalmente sustentable.

Gracias a un acuerdo global, Landini y Topcon se han unido para entregar las últimas innovaciones en eficiencia agrícola, que entregan mayor productividad y mejores resultados en cualquier escenario.

En una importante alianza mundial, Landini ha incorporado a todos sus tractores, tecnología de Agricultura de Precisión desarrollada por Topcon, que combina un sistema de posicionamiento de precisión con un avanzado control de máquinas. Esto último permite aumentar la productividad, reducir los insumos y maximizar los ingresos de la explotación agrícola en cada fase del cultivo. Ambas marcas están representadas en Chile por Dercomaq.

Para Topcon, la clave de cualquier solución de agricultura de precisión es la exactitud. Por ese motivo, su sistema global de navegación por satélite (GNSS) incorpora tecnología que aumenta la navegación cinética satelital en tiempo real, ofreciendo excelentes resultados, esto significa que el receptor GNSS determina la ubicación y envía esa información al sistema de guía para crear una ruta de navegación precisa, evitando pasar varias veces por el mismo lugar o dejar espacios sin cubrir.

Al mismo tiempo, Topcon entrega una tecnología GPS que crece con la expansión de la explotación agrícola, ya que desde un producto básico se pueden añadir otras opciones hasta llegar a un sistema completo, con un control total del negocio. Por su parte, las consolas de la gama X de Topcon permiten gestionar todo el ciclo de cultivo desde una sola pantalla, incluyendo el sistema de guiado manual y la dirección asistida.

“Estas innovaciones permiten aumentar los rendimientos, reducir costos y mejorar los resultados en cualquier escenario. Esto facilita cumplir todas necesidades del campo chileno adecuándonos a nuestro clima y geografía, es decir, estás tecnologías permiten solucionar las distintas formas de hacer agricultura en nuestro país”, explica Jorge Irarrázaval, gerente de maquinaria agrícola Dercomaq.

Los modelos Landini incluyen estas avanzadas innovaciones exclusivas para la labor frutícola y viñatera. Todos estos equipos permiten un impecable desempeño en este tipo de negocios.

Landini posee el respaldo de repuestos y servicio técnico a lo largo del país, a través de las sucursales Dercomaq y sus concesionarios.

Más de 4 mil asistentes se esperan que visiten la feria IFT-AGRO 2019, actividad que se realizará del 07 al 09 de mayo en Talca, y convocará a los principales actores y empresas de productos y servicios agrícolas. 

Entre las novedades de este año, destaca la participación de empresas internacionales provenientes de Estados Unidos, Holanda, Italia, Corea, Turquía, China, México y Taiwán, además de una serie de actividades, tales como: exhibición de maquinaria agrícola, muestra de tecnologías y soluciones para el rubro, visitas de expertos y charlas técnicas.

Organizada por la empresa Kallman, la Feria Agrícola de Chile, convocará a los principales actores y empresas nacionales e internacionales del agro en temas, tales como: energías renovables, agricultura de precisión, control de calidad, equipamiento, insumos, maquinarias, sistemas de riego y tecnología agrícola, entre otros.

“Uno de los principales ejes del gobierno del Presidente Piñera es la agricultura, es tener una agricultura grande, pujante, fuerte, rentable, humana, sustentable, y el Maule es un ejemplo de desarrollo de la actividad que incorpora tanto a pequeños como grandes agricultores. Queremos que los emprendedores cuenten con todas las herramientas y esta feria es una muy buena oportunidad para que puedan absorber ese conocimiento”, señaló el Ministro de Agricultura, Antonio Walker, precisando que la incorporación de tecnología es vital para que los procesos agrícolas sean más eficientes.

IFT-AGRO 2019 será gratuita para el público, previo registro en el link http://www.ift-agro.cl/inscribete/, donde los asistentes tendrán que identificarse.

El Intendente del Maule, Pablo Milad, señaló: “Es un privilegio que una feria de este nivel esté en nuestra región, presentando la innovación tecnológica para mejorar la producción agrícola de una región productiva que ha aumentado en un 25% las exportaciones agrícolas y un 75% la fruta fresca”. La máxima autoridad regional, precisó que es de gran importancia para todos los agricultores, ya que las empresas presentan sus avances tecnológicos que permiten mejorar la calidad del producto y la producción en el Maule.

Plataforma de negocios

Bárbara Reyes, gerente general de Kallman Latin America, señaló que IFT AGRO 2019 será una plataforma para la generación de redes y contactos comerciales, además de ser una instancia informativa del sector, donde se puede encontrar tecnologías y una gran variedad de soluciones para los agricultores del país.

Al respecto Fernando Medina, Presidente de la Asociación Gremial Agrícola Central señaló que: “Esta feria es una forma de abrir el país al mundo, pero también para que el mundo entre por la puerta y muestre todos los potenciales que permiten a los agricultores en Chile seguir siendo líderes en el mundo”.

Emprendedores agro

La feria también es un espacio para los emprendedoes agrícolas del país. Este año estarán presentes los ganadores del concurso nacional IFT-AGRO Emprende; Cormo Alimentos y Biotecsur.  Equivalente a una porción diaria de verduras, Cormo, consiste en la elaboración de alimentos saludables a base de tallos, hojas, cáscaras y pepas de verduras. Biotecsur, en tanto, exhibirá su biodigestor, el cual permite procesar los residuos orgánicos generados por la agroindustria.

Con el  incremento  de  la  demanda  global  de  alimentos,  fibra  y  bioenergía,  el  uso  eficiente  y  eficaz  de  los  recursos  se  ha  convertido  en  un  gran  desafío,  pues  de  ello  depende  la  sustentabilidad  agrícola,  ambiental,  industrial  y  de  los  mercados.  Es  por  esto  que  en  los  últimos  años  el  interés  en  agricultura  inteligente,  productiva  y  eficiente,  con  la  aplicación  de  insumos  en  la  dosis  justa  y  en  el  tiempo  y  lugar  preciso,  manteniendo  o  mejorando  la  calidad  del  suelo,  del  agua  y  del  entorno,  se  ha  posicionado  con  más  fuerza  no  solo  desde  el  punto  de  vista  político  y  legal,  sino  también  desde  los  consumidores  finales  que  prefieren  comprar  productos  saludables,  inocuos  y  producidos  con  baja  huella  ambiental.  Lo  anterior  genera  cambios  de  paradigmas  en  los  productores  y  exportadores.

A  nivel  del  manejo  del  suelo  y  la  nutrición  de  los  cultivos  se  ha  venido  estableciendo  el  concepto  de  manejo  integrado,  que  busca  mejorar  la  calidad  del  suelo  en  sus  aspectos  físicos,  químicos  y  biológicos.  Se  busca  desarrollar  suelos  de  buenas  características  físicas,  equilibrados  nutricionalmente  y  activos  desde  el  punto  de  vista  microbiológico.  Esto  permite  cultivar  plantas  sanas,  de  buen  desarrollo  radicular  que  sostenga  una  buena  estructura  aérea  y  buenos  rendimientos  y  calidad.  La  utilización  de  diferentes  bioproductos  de  origen  microbiano  (bioinoculantes),  materia  orgánica  y  otras  fuentes  naturales  de  productos  de  uso  agrícola  (de  origen  animal  o  vegetal)  se  integran  como  parte  de  la  estrategia  en  los  nuevos  programas  de  nutrición,  enmiendas  de  suelo  y control  de  plagas  y  enfermedades.

Bioinoculantes

Los  microorganismos  benéficos  del  suelo  se  han  aislado  y  estudiado  desde  principios  del  siglo  XIX  y  hoy  existen  numerosos  grupos  de  investigación  trabajando  en  aislamiento  y  descripción  de  nuevas  especies  microbianas,  en  particular  bacterias,  con potencial  para  la  agricultura,  la  biorremediación,  la  biomedicina  y  la  industria  alimentaria.  Dentro  de  los  microorganismos,  a  nivel  agrícola  se  han  desarrollado  diferentes  prototipos  y  productos,  con  distintas funciones,  que  se  conocen  con  el  nombre  genérico  de  bioinoculantes.

Los  bioinoculantes  pueden  servir  como  biofertilizantes,  bioestimuladores,  reguladores  de  estrés,  agentes  de  biocontrol,  degradadores  de  materia  orgánica  o  como  biorremediadores  cuando  son  aplicados  a  suelos  y  cultivos.  Los  microorganismos  rizosféricos  que  producen  estimulación  de  crecimiento  vegetal,  o  PGPR,  se  han  incluido  dentro  del  término  bioestimulante,  junto  con  otros  compuestos  que  se  mencionan  más  adelante.

Biofertilizantes

La  demanda  de  nutrientes  de  los  cultivos  puede  ser  satisfecha  a  través  de  la  aplicación  de  fertilizantes  y  materiales  orgánicos  que  los  aporten.  Sin  embargo,  existen  grupos  de  microorganismos  capaces  de  suministrar  parte  de  los  requerimientos  nutricionales  del  cultivo  a  través  de  distintos  mecanismos:  los  más  comunes  son  mineralización  de  la  materia  orgánica  del  suelo,  fijación  biológica  del  nitrógeno  atmosférico  y  solubilización  de  nutrientes  que  se  encuentran  formando  parte  de  compuestos  de  baja  solubilidad  en  el  suelo.  La  aplicación  de  microorganismos  descomponedores  de  materia  orgánica  permite  mineralizar  los  nutrientes  (mineralización:  paso  de  nutrientes  en  forma  orgánica  a  inorgánica)  presentes  en  la  materia  orgánica,  dejándolos  disponibles  en  la  solución  del  suelo.  Por  su  parte,  los  fijadores  de  N  atmosférico  pueden  ser  de  vida  libre  (Azotobacter  sp.,  algas  verdeazules),  asociados  a  la  rizósfera  del  cultivo (Azospirillum  sp.)  o  simbióticos  (Rhizobium sp.).

Finalmente,  los  solubilizadores  de  nutrientes  pertenecen  a  distintas  especies,  y  solubilizan  los  nutrientes  a  través  de  distintos  mecanismos,  en  particular,  la  acidificación  o  alcalinización  del  medio,  dependiendo  del  pH  del  suelo.

Un  biofertilizante  puede  definirse  como  una  formulación  que  contiene  células  vivas  o  latentes  de cepas  microbianas  eficientes  como  fijadores  de  nitrógeno  o  solubilizadoras  de  nutrientes,  aplicadas  a  las  semillas  o  al  suelo,  con  el  objetivo  de  incrementar  el  número  de  estos  microorganismos  en  el  medio  y  acelerar  los  procesos  microbianos  para  aumentar  las  cantidades  de  nutrientes  que  pueden  ser  asimilados  por  las  plantas  o  acelerar  los  procesos  fisiológicos  que  influyen  sobre  el  desarrollo  y  rendimiento  de  los  cultivos.  En  el  mercado  existen  biofertilizantes  de  fósforo  a  base  de  cepas  seleccionadas  de  Pseudomonas fluorescens  capaces  de  suministrar  entre  el  25  y  40%  de  las  necesidades  de  P  de  varios  cultivos,  con  un  incremento  en  los  rendimientos  de  entre  el  10  y  20%.

Con  respecto  al  nitrógeno  cepas  nativas  y  seleccionadas  de  Rhizobium y  Bradyrhizobium pueden  aportar  entre  el  60  y  75%  del  N  demandado  para  frejol,  maní,  soya  y  otras  leguminosas.

En  el  manejo  integrado  de  la  nutrición  (MIN)  el  uso  de  biofertilizantes  es  absolutamente  factible;  sin  embargo,  un  punto  clave  es  la  reducción  de  las  dosis  de  nutrientes  y  la  aplicación de  fuentes  de  C,  de  manera  que  los  microorganismos  puedan  trabajar  adecuadamente.  Por  ejemplo,  la  presencia  de  abundante  N  o  P  en  la  solución  del  suelo  inhibe  la  fijación  biológica  del  N  atmosférico  o  la  solubilización  de  P,  respectivamente.

BIOESTIMULANTES 

Los  productos  llamados  biostimulantes  se  han  transformado,  en  el  último  lustro,  en  una  estrategia  de  gran  interés  para  la  agricultura  intensiva  de  exportación.  Su  característica  principal  es  que,  siendo  materiales  diferentes  a  los  fertilizantes,  aplicados  en  bajas  dosis  promueven  el  crecimiento  vegetal,  a  nivel  de  raíces,  parte  aérea  y  fruta.  Un  bioestimulante  se  define  como  un  producto  que  contiene  células  vivas  o  latentes  de  cepas  microbianas,  previamente  seleccionadas,  que  se  caracterizan  por  producir  sustancias  fisiológicamente  activas  (auxinas, gibelinas,  citoquininas,  aminoácidos,  péptidos  y  vitaminas)  que  al  interactuar  con  el  sistema  planta,  desencadenan  diferentes  eventos  metabólicos,  en  función  de  estimular  el  crecimiento,  desarrollo  y  rendimiento  de  los  cultivos.

A  diferencia  de  los  biofertilizantes,  los  bioestimulantes  no  están  directamente  asociados  a  la  sustitución  de  nutrientes  en  los  cultivos,  sino  que  se  emplean  independientemente  de  la  aplicación  o  no  de  estos  insumos.  La  expresión  de  los  bioestimulantes  se  logra  cuando  las  plantas  están  adecuadamente  nutridas.

El  término  bioestimulante  es  el  más  complejo  de  definir  pues  siendo  un  formulado  de  origen  biológico  puede  estimular  la  productividad  de  las  plantas  no  sólo  de  forma  directa  sino  también  indirecta.  Esto  es  por  su  efecto  sobre  propiedades  o  complejos  bioquímicos  que  desencadenan  otras  reacciones  en  la  planta,  y  no  sólo  como  consecuencia  de  la  presencia  de  algún  nutriente  esencial,  reguladores  de  crecimiento  o  compuestos  protectores.  Estos  grupos  incluyen  las  sustancias  y  microorganismos,  que  van  desde  ácidos  húmicos,  hormonas  (auxinas,  citoquininas  o  derivados),  bacterias  PGPR  y  hongos  benéficos.

Dada  la  dificultad  para  determinar  un  “modo  de  acción”  para  un  bioestimulante,  y  reconociendo  la  necesidad  de  que  el  mercado  de  estos  insumos  logre  legitimidad,  las  empresas  que  desarrollan  los  productos  así  como  los  organismos  de  regulación  deberían  enfocar  la  investigación  y  validación  de  bioestimulantes  sobre  las  pruebas  de  eficacia  e  inocuidad,  y  la  determinación  de  un  conjunto de  mecanismos  de  acción,  y  no  necesariamente  reducirse  a  la  determinación  de  un  modo  de  acción  específico.  Si  bien  existe  un  claro  imperativo  comercial  para  racionalizar  los  bioestimulantes  como  una  clase  discreta  de  productos,  también  existe  un  convincente  campo  biológico  para  el  desarrollo  científico  y  la  experimentación  con  estos  productos,  con  la  expectativa  de  que  esto  pueda  conducir  a  la  identificación  de  nuevas  moléculas  biológicas  y  fenómenos,  vías  y  procesos  que  no  se  habrían  descubierto  si  la  categoría  de  bioestimulantes  no  existiera  o  no  se  considerara  legítima.

BIORREMEDIACIÓN

Algunos  autores  consideran  que  la  siguiente  generación  de  inoculantes  microbianos  se  desarrollará  con  base  en  la  biorremediacion.  Este  campo  implica  el  uso  de  microorganismos  para  inactivar,  inmovilizar  (secuestrar)  o  degradar  compuestos  tóxicos  presentes  en  el  suelo.

La  capacidad  de  las  bacterias  para  degradar  compuestos  tóxicos  y  con  potencial  como  promotores  o  bioestimulantes  sugiere  que  estas  bacterias  podrían  interactuar  efectivamente  con  las  plantas  en  suelos  agrícolas  contaminados,  por  una  parte,  llevando  a  cabo  la  degradación  de  contaminantes  y,  por  otra,  aumentando  los  rendimientos  de  los  cultivos.  En  Chile,  el  uso  de  biorremediadores  es  de  particular  interés  en  suelos  contaminados  con  metales.

Cuando  las  bacterias  están  en  interacción  con  las  plantas  de  cultivo,  la  expresión  de  los  genes  implicados  en  la  biorremediación  y  la  promoción  del  crecimiento  de  las  plantas  puede  ser  fundamental  para  obtener  el  efecto  beneficioso.  Algunos  autores  plantean  que  estos  genes  podrían  activarse  o  desactivarse  dependiendo  de  las  condiciones  ambientales,  lo  que  sugiere  que  las  diferentes  condiciones  de  suelo  en  los  campos  de  cultivo  pueden  estar  afectando  la  expresión  génica,  que  explicaría  las  diferencias  obtenidas  entre  los  ensayos  de  laboratorio  y  de  campo.

PROBLEMÁTICAS  EN  EL  USO  MASIVO  DE  BIOINOCULANTES

Estos  productos,  independientemente  de  su  función,  deben  cumplir  con  tres  características  fundamentales  y  esenciales  en  su  formulación:

1 Favorecer  el  crecimiento  de  microorganismos  previstos.

2 Llevar  lo  necesario  para  mantener  el  número  de  células  microbianas  viables  en  buenas  condiciones  fisiológicas  durante  un  período  de  tiempo  aceptable.

3 Entregar  suficientes  microorganismos  al  momento  de  la  inoculación  para  alcanzar  un  número  umbral  de  individuos  que  generen  una  respuesta  de  la  planta;  es  decir,  el  inoculante  debe  contener  suficiente  número  de  individuos  viables  después  del  proceso  de  formulación.

A  pesar  del  gran  número de  informes  que  muestran  las  ventajas  del  uso  de  PGPB  (Bacterias  promotoras  de  crecimiento  vegetal)  en  los  cultivos,  la  aplicación  comercial  de  estos  microorganismos  es  todavía  poco  explorada  en  comparación  con  la  cantidad  total  de  tierras  agrícolas  del  mundo.  Varias  son  las  razones,  pero  dos  aspectos  fundamentales  son  la  formulación  y  los  factores  ambientales  sobre  los  que  deben  establecerse  los  microorganismos.

Las  formulaciones  microbianas  no  siempre  tienen  la  eficacia  deseada.  Así  como  la  aspirina  no  es  sólo  ácido  salicílico,  un  bioinoculante  no  es  sólo  el  (o  los)  microrganismo  (s)  de  interés.  El  producto  antes  de  salir  al  mercado  deberá  formularse  adecuadamente.

La  formulación  consta  de  dos  partes:  portador  o  carrier,  que  se  refiere  a  componentes  o  sustratos  abióticos  (sólido,  líquido  o  gel)  que  se  usan  en  el  proceso  de  formulación,  y  el  principio  activo,  que  se  refiere  al  (o  los)  microorganismo(s)  de  interés.    Durante  la  producción,  empaque,  almacenamiento  y  distribución  debe  llevarse  a  cabo  un  estricto  control  de  calidad,  que  se  refiere  al  proceso  de  medición  de  parámetros  de  calidad  definidos  del  inoculante:  pureza,  concentración  y  eficacia.  Al  final,  la  garantía  de  calidad  es  la  evaluación  realizada  a  través  de  procedimientos  y  técnicas  de  control  de  calidad.  En  leguminosas,  por  ejemplo,  la  calidad  del  inoculante  se  define  por dos  aspectos:  el  número  de  células  viables  y  efectivas  capaces  de  nodular  plantas  y  la  fijación  de  nitrógeno  de  la  cepa  entregada  por  el  inoculante  en  el  punto  de  venta.  Para  PGPB,  aplican  parámetros  similares,  con  efectos  sobre  variables  agronómicas,  y  con  mayor  énfasis  en  la  evaluación  de  su  inocuidad,  es  decir,  libre  de  contaminantes  y  la  ausencia  de  agentes  biológicos  o  químicos,  que  causen  daño  sobre  la  salud  de  animales  y  el  hombre.

Los  preparados  de  formulación  simple  están  sujetos  a  rápida  pérdida  de  la  calidad,  representada  en  la  disminución  de  la  viabilidad  de  las  células,  así  como  a  baja  tolerancia  a  almacenamiento  a  temperaturas  superiores  a  los  10°C.

BIOINOCULANTES  COMERCIALES  EN  CHILE

La  industria  de  bioinsumos  agrícolas  ha  adquirido  importancia  en  Chile,  y  actualmente  numerosos  productores,  distribuidores  y  usuarios  de  estos  productos  colaboran  en  su  desarrollo.  Sin  embargo,  la  información  sistematizada  es  escasa,  desconociéndose  con  exactitud  la  cantidad  de  empresas  existentes,  el  número  de  productos  comercializados,  la  cantidad  de  ventas  y  sus  usuarios,  entre  otros  aspectos.  Pese  a  todo  lo  anterior,  se  cuenta  en  Chile  con  empresas  importadoras  y  productoras  de  insumos  biológicos  de  uso  agrícola  que  comercializan  cerca  de  400  diferentes  productos,  siendo  mayor  el  número  de  empresas  importadoras,  con  un  tamaño  estimado  de  mercado  para  2015  que  asciende  a  USD  11.000,  con  un  crecimiento  anual  estimado  superior  al  2,4%.

BIOINSUMOS  Y  AGRICULTURA  DE  PRECISIÓN

La  mayoría  de  los  productores  reconoce  que  existen  características  del  suelo  y  ambientales  que  afectan  los  rendimientos,  esto  es  textura,  estructura,  humedad,  materia  orgánica,  estado  de  nutrientes,  posición  del  paisaje,  clima,  lluvias  o  factores  bióticos  como  la  presencia  de  malezas,  insectos  y  enfermedades.  Sabiendo  esto,  así  como  se  realizan  las  aplicaciones  de  agua,  nutrientes,  herbicidas,  y  plaguicidas  de  manera  sitio-específica,  el  desarrollo  y  aplicación  de  inoculantes,  agentes  de  control  biológico,  hormonas  de  crecimiento  o  biofertilizantes  también  debe  hacerse  de  la  forma  más  sitio-específica  posible,  considerando  además  enfoques  integrados,  para  obtener  mejores  rendimientos  y  calidad  y  minimizar  el  impacto  ambiental.

En  resumen,  para  un  adecuado  uso  de  microorganismos  en  programas  de  manejo  integrado  es  necesario:

•  Conocer  las  diversas  funciones  del  producto  en  el  suelo  y  no  sólo  la  principal.
• Conocer  la  pureza,  concentración  y  eficacia  del  producto.
• Utilizar  formulaciones  mejoradas  que  permitan  que  el  microorganismo  llegue  a  destino  y  se  establezca  y  multiplique  adecuadamente.
• Utilizar  dosis  apropiadas  de  acuerdo  a  la  naturaleza  de  la  aplicación.
• Mantener  un  ambiente  adecuado  para  que  el  bioproducto  funcione  apropiadamente  (control  del  pH,  la  dosis  de  fertilización  y  la  conductividad  eléctrica).
• Desarrollar  y  aplicar  bioproductos  de  la  forma  más  sitio-específica  posible.

Escrito por: María Mercedes Martínez, Rodrigo Ortega y Rene Novo.

TOPCON,  marca  estadounidense  líder  en  el  mercado  mundial  en  instrumentos  de  agricultura  de  precisión,  sistemas  de  posicionamiento  y  orientación  satelital  de  vanguardia,  y  su  distribuidor  DercoMaq,  estuvieron  presentes  en  el  “Primer  Congreso  Latinoamericano  de  Agricultura  de  Precisión”  realizado  en  el  auditorio  Torre  Telefónica.

Dentro  de  los  temas  tratados  en  el  congreso  destacaron:  variabilidad  espacial  de  los  recursos  naturales,  educación  y  transferencia  tecnológica,  aplicaciones  de  agricultura  de  precisión,  experiencias  prácticas  de  productores  y  empresas,  adquisición  de  datos,  automatización,  robótica,  y  aplicaciones  de  agricultura  de  precisión,  entre  otros.  Durante  la  ocasión,  DercoMaq  junto  a  TOPCON  fueron  la  única  empresa  importadora  de  equipos  de  precisión  presentes  y  contaron  con  un  stand  donde  tuvieron  toda  la  información  necesaria  para  informar  acerca  de  su  oferta  de  productos.  Además,  durante  el  trabajo  práctico  en  terreno  con  un  tractor  Landini  Landforce  125  y  el  sistema  de  autopilotaje  completo  de  TOPCON  se  realizó  una  demostración  de  la  eficiencia  y  manejo  del  equipamiento.

La agricultura de precisión (AP) ha sido promovida e implementada en todo el mundo, en distintas escalas, en las últimas tres décadas. La base real de AP es la variabilidad espacial y temporal de los rendimientos de los cultivos debido a la variabilidad del suelo y clima entre y dentro de los lotes de producción.

Tradicionalmente, los cultivos se han tratado bajo los supuestos de uniformidad del suelo, nutrientes, humedad, malezas, insectos y condiciones de crecimiento. Esto ha llevado a la aplicación de manejos agronómicos uniformes que en distintos lugares del lote provocan la aplicación de dosis excesivas o insuficientes de herbicidas, plaguicidas, riego, fertilizantes y otros tratamientos. Es por ello que el objetivo principal de la agricultura de precisión es aplicar el tratamiento adecuado en el lugar y en el momento correcto para buscar una producción agrícola sostenible de bajo costo energético y alta eficiencia.

La implementación de técnicas de agricultura de precisión permite obtener beneficios económicos y ambientales que se visualizan a través del uso eficiente del agua, fertilizantes y agroquímicos, además de la maquinaria agrícola. En lugar de administrar un campo completo basado en alguna condición hipotética promedio, que puede no existir en ningún lugar del campo, un enfoque holístico y a la vez especifico, como aquel que ofrece la agricultura de precisión, permite reconocer las diferencias específicas del sitio dentro de los campos y ajustar las acciones a seguir ya sea en nutrición, manejo de suelos, riego o control de plagas y enfermedades, tanto en campos bajo manejo orgánico o convencional.

Los agricultores generalmente saben que sus campos tienen rendimientos variables en todo el paisaje. A través de las tecnologías de agricultura de precisión es posible determinar las causas de la variabilidad, ya sean estas producto de las prácticas agrícolas, las propiedades del suelo y/o características ambientales. Las características del suelo que afectan los rendimientos incluyen textura, estructura, hume- dad, materia orgánica, estado y disponibilidad de nutrientes, especie, variedad, características del microbioma asociado, posición del paisaje y características ambientales que incluyen por ejemplo clima, cambio climático, estrés hídrico, plagas y enfermedades.

Conociendo estos efectos es posible hacer las correcciones pertinentes para obtener los beneficios agronómicos y ambientales que incluyen mayores rendimientos y rentabilidad, mejor gestión dentro del predio y mejores prácticas agrícolas que favorecen la sustentabilidad y calidad ambiental, así como la adaptación al cambio climático.

MICROBIOLOGÍA DE PRECISIÓN

La fertilización sitio-especifica es una de las prácticas más comunes en agricultura de precisión. Toma en cuenta que la heterogeneidad física, química y biológica del suelo dentro de un campo puede dar como resultado una variabilidad espacial y temporal en el ciclo de nutrientes, que probablemente tenga un impacto en el rendimiento del cultivo y la eficiencia del N por pérdidas por lixiviación y emisión de gases.

A partir del desarrollo del concepto de Manejo Integrado de la Nutrición (MIN), que combina el uso de herramientas de diagnóstico, ajuste de dosis de nutrientes y el uso de materia orgánica y microrganismos, de manera sitio-específica, es que comienza a acuñarse el concepto de “microbiología de precisión”. Este concepto nace del hecho de que, así como el rendimiento del cultivo es variable en tiempo y espacio, las poblaciones y actividad del microbioma asociado también los son, en respuesta a la variabilidad del suelo y al efecto de los manejos agronómicos aplicados.

Como se mencionó anteriormente con la agricultura de precisión, las variaciones en las características del suelo o del cultivo dentro de un campo son identificadas y mapeadas, y las acciones de manejo se ajustan espacial y temporalmente a los requerimientos del cultivo en las áreas respectivas. Estas pro- piedades del suelo pueden ser las tradicionalmente empleadas, como son las propiedades físicas (como textura o compactación), químicas asociadas al ciclaje de nutrientes (materia orgánica, N, P, K, etc.), o bien propiedades biológicas del suelo como población y actividad de organismos de la meso y micro fauna. Sin embargo, no todas las pro- piedades de un suelo cambian a la misma velocidad, producto de los manejo simplementados y es por ello que además de las tradicionales pro- piedades químicas o físicas deben incluirse propiedades microbiológicas o bioquímicas que corresponden a indicadores más sensibles y de rápida respuesta, pues están ligados a la actividad biológica y responden a cambios en cortos periodos de tiempo, de forma que la sustentabilidad en los manejos del suelo puede definirse de mejor forma en términos de estos indicadores.

Las comunidades microbianas, grupos funcionales de microorganismos, metabolitos o genes específicos son hoy por hoy uno de los mejores y más usados indicadores de salud, calidad y sustentabilidad de los manejos de suelo.

ENZIMAS DE SUELO

Un suelo es biológicamente activo cuando los procesos biológicos ocurren rápidamente en tiempo y lugar, y son los microorganismos, los encargados de muchas de las transformaciones bioquímicas que ocurren en el suelo. Por su metabolismo, éstos requieren carbono simple como fuente de energía y como base para la construcción de nuevos compuestos carbonados (proteína), y es por ello que descomponen la materia orgánica presente en el suelo para que sirva como fuente de dicho carbono.

Para ello emplean básicamente enzimas, compuestos orgánicos que actúan sobre los residuos vegetales, animales y microbianos para descomponerlos y disponer de nutrientes. El compuesto o sustancia sobre la que actúan las enzimas es el sustrato, y son específicas (por ejemplo, las proteínas actúan descomponiendo proteínas), mediante sitos específicos por donde pueden unirse para formar complejos temporales. El producto de la reacción puede quedar en la solución del suelo y es aprovechado por los microorganismos y también por la planta.

Las enzimas provienen de microorganismos vivos y muertos, así como de las raíces de las plantas y animales del suelo, permanecen en el suelo, y pueden no representar necesariamente viabilidad o actividad microbiana pues se estabilizan en complejos orgánicos como ácidos húmicos, arcillas o complejos arcillo húmicos. Existen otras enzimas como la deshidrogenasa que sólo refleja actividad de células viables y en teoría no se une a complejos físicos – químicos en el suelo.

Las enzimas responden a cambios en el manejo de suelo mucho antes que otros indicadores y juegan un papel muy importante en la degradación, mineralización y ciclaje de nutrientes; la actividad enzimática de microorganismos del suelo puede presentar variación espacial y estacional con los valores más altos en primavera y comienzos del verano, efectos de manejo (alto rendimiento o bajo rendimiento) y diferencias en el sistema de manejo agrícola utilizado (convencional o de precisión).

Algunos estudios indican por ejemplo que, aunque no se presen- ten cambios significativos en la concentración de N total en el tejido, la actividad de degradación de la proteína presente en la materia orgánica, conocida como actividad proteolítica, medida en términos de la cantidad de enzimas producidas para degradar estos compuestos en suelo, está directamente relacionada con altos rendimientos en los cultivos y que en lugares de potencial bajo rendimiento, las aplicaciones sitio específicas de fertilizantes causan una mayor actividad proteolítica en comparación con la gestión convencional.

En un suelo arrocero de la zona centro sur de Chile, se encontró una elevada variabilidad de la actividad enzimática, asociada a cada ciclo de nutrientes (C, N, P), encontrándose por ejemplo menor actividad de la β glucosidasa en aquellos lugares de mayor cantidad de residuos (residuos más recalcitrantes) y viceversa. Por otra parte, la actividad de la fosfatasa ácida fue mayor en aquellos lugares del lote con menores contenidos de P Olsen y viceversa. Finalmente, la amoniomonoxigenasa (AMO), enzima inducida por sustrato, mostró una mayor actividad en aquellos lugares de mayor contenido de amonio (NH⁴).

Por otro lado, en un estudio realizado en uva de mesa se encontró que los niveles de biomasa aérea del cultivo estaban directamente asociados a la actividad enzimática del suelo. En el mismo estudio, la aplicación sitio específica de materia orgánica en aquellos sitios con baja biomasa (baja actividad enzimática) permitió uniformar el cuartel.

Así mismo, otras actividades como la nitrificación y desnitrificación se ven afectadas después de las aplicaciones de fertilizante nitrogenado, siendo mayores en suelos de bajo rendimiento donde se fertiliza de forma no diferenciada, y respondiendo a la aplicación sitio específica de N.

La variabilidad espacial y temporal de la actividad enzimática es muy alta, reflejando diferencias entre suelos, sistemas productivos, manejos y localidades. Se presentan las distribuciones en la actividad de algunas enzimas en suelos chilenos.

Fitobiomasas e inoculantes sitio – específicos

De forma paralela a los avances en tecnología disponible para la agricultura de precisión, también se ha avanzado enormemente en el conocimiento de las comunidades y procesos ecosistémicos, así como las tecnologías de apoyo, como la secuenciación, la biología computacional y muchas tecnologías “ómicas” (genómica, protéomica, metabolómica) que permiten la exploración de las redes y actividades funcionales de las comunidades asociadas a las plantas o fitobiomas.

Los fitobiomas abarcan todos los organismos y todos los aspectos del entorno que influyen o son influenciados por las plantas. Debido a los procesos diversos y dinámicos llevados a cabo por los miembros del bioma, los fitobiomas tienen un papel importante en la salud y la productividad sostenida de las plantas y los ecosistemas (agroecosistemas) en que éstas participan. Esto ha permitido desarrollar estrategias de manejo de sitios productivos a la medida de las necesidades, determinando microorganismos relaciona- dos o metabolitos producidos por ellos, o aplicando productos bioló- gicos a base de microorganismos como bioestimulantes, biocontroladores o biofertilizantes.

El desarrollo de inoculantes y su uso en agricultura ha avanzado rápido en la última década. Estos productos contienen microorganismos potencialmente útiles para diferentes procesos en suelo, desde la fijación biológica de N, la degradación de materia orgánica o la solubilización de P, con mecanismos diversos que incluyen la activación deenzimasespecíficas, que, como la nitrogenasa, depende de la presencia del microorganismo (bacteria) y su condición genética o la β glucosidasa o amoniomonoxigenasa (AMO), que dependen de la relación sustrato – producto presente en suelo, para activarse.

Los inoculantes a menudo con tienen cepas de microorganismos seleccionados por su habilidad para influir en la nutrición y crecimiento de las plantas en un amplio rango de situaciones y bajo diferentes tipos de estrés. Sin embargo, también pueden ser desarrollados para uso bajo condiciones y ambientes específicos, buscando que la interacción suelo-planta- microorganismos resulte en un mejor sistema de raíces, mejores cosechas, mejor calidad de producto y sustentabilidad de suelo.

Se habla entonces de una segunda generación de inoculantes, donde se combinan efectos de microorganismos, por ejemplo, hongos de micorriza arbuscular con consorcios de bacterias PGPR, ampliando la influencia en las relaciones ecológicas y agronómicas en los cultivos y el suelo, favoreciendo por ejemplo, la fijación de N y la movilización del P así como la adsorción de iones metálicos gracias a los grupos carboxilo, hidroxilo y aminoácidos libres presentes en la pared de quitina de los hongos.

La agricultura de precisión puede desempeñar un papel sustancial para satisfacer la creciente demanda de alimentos y garantizar el uso sostenible de los recursos naturales y el medio ambiente. Sin embargo, el tamaño y la diversidad de las estructuras agrícolas hacen que sea necesario cambiar el paradigma respecto a la información de calidad de suelos y nutrición de cultivos obtenida desde los análisis físicos o de fertilidad de suelos, e incluir indicadores biológicos y bioquímicos más sensibles. Por ejemplo, la generación de una herramienta “calculadora de calidad de suelo de precisión” aportaría valor de apoyo a la decisión a los agricultores y asesores.

Igualmente, avanzar en la comprensión a nivel de comunidades, metabolitos y, en general, de conocimiento de microbiomas será fundamental para apoyar la producción agrícola, la adaptación al cambio climático y la seguridad alimentaria, pero es necesario traducir este conocimiento a la práctica y requerirá la interacción de diferentes disciplinas.

En el Primer Congreso Latinoamericano de Agricultura de Precisión a realizarse en Santiago entre el 11 y 13 de Abril de 2018, se presentarán los avances en Microbiologíade Precisión. www.clap2018.cl

Escrito por: María Mercedes Martínez y Rodrigo Ortega de la Universidad Técnica Federico Santa María.