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 país ha tomado una decisión en cuanto a la estrategia para reemplazar al satélite chileno Fasat Charlie, por lo que es importante entender su significado y el alcance de este proyecto en materia del desarrollo de la teledetección aplicada a los recursos naturales y la infraestructura nacional.

A partir de la segunda mitad de los años 70, se hicieron esfuerzos por utilizar la tecnología satelital para resolver las distintas necesidades del país. El problema era que muy pocos sabían cómo interpretarlas y/o acceder a ellas debido al alto costo del papel fotográfico, cuya ventaja era la visualización de los infrarrojos muy sensibles a la presencia de agua y clorofila. Su uso quedó circunscrito a las esferas de la investigación y a la exploración minera.

En los años 90 el costo de las imágenes disminuyó y los computadores se hicieron más accesibles y potentes. El hito más importante en la masificación del uso de imágenes satelitales fue la aparición de Google Earth. A partir de ese momento fue posible hablar de teledetección y su importante rol para el desarrollo del país.

El magnífico día en que la NASA liberó de costo las imágenes del satélite Landsat, que permite una observación en alta resolución temporal y espectral de la superficie terrestre, se pudo avanzar en la democratización en su acceso. El siguiente paso sería entonces un satélite propio.

Fue así como en diciembre de 2011, Chile cumplió su ambición de llegar al espacio, lanzando el Fasat Charlie, junto a numerosas promesas acerca de la utilidad de su sensor y el acceso a las imágenes por parte del mundo civil, las que lamentablemente no se cumplieron en su totalidad.

LOS SIGUIENTES PASOS

La discusión no está en la utilidad de las tecnologías en teledetección para optimizar la labor en agricultura y recursos naturales. La problemática se centra en cómo aumentar el acceso a más y mejores imágenes, que nos permitan realizar estudios y monitoreo del patrimonio natural a una fracción del tiempo y el costo que tomaba antes, abarcando más territorio y con mayor precisión, permitiendo mejorar la efectividad en la gestión territorial. Realizarlo no es fácil ni barato, pese a la excelente rentabilidad social de estas tecnologías; para dar el siguiente paso se requiere apoyo técnico, investigación, automatización e inversión en equipamiento de última generación.

La estrategia anunciada por el Presidente Sebastián Piñera y precisada luego por el ministro de Defensa apunta a una solución ecléctica entre las demandas del mundo civil y el de la defensa nacional. Consiste en adquirir un nuevo satélite que reemplace al Fasat Charlie y comprar las imágenes que generan otros satélites, cuando sus órbitas pasan sobre el territorio nacional. Pasar de un satélite a una constelación de ellos es un gran paso y conlleva nuevos desafíos en términos de administración eficiente y distribución de las imágenes, para que sean utilizadas por el mayor número de personas posible. Específicamente hablando, significa desarrollar la construcción de instalaciones de descarga y almacenamiento (ya anunciadas); el desarrollo de redes de transmisión interna (tendido de fibras ópticas); implementar centros de procesamiento de imágenes para generar productos satelitales sistemáticos que permitan realizar un seguimiento temporal de los recursos naturales, como índices de vegetación, agua, áreas quemadas, nieve, etc; portales web de distribución que garanticen el acceso (ya anunciado) y programas de capacitación transversal que incrementen el impacto en nuestra sociedad.

Resuelto lo primero, Chile podrá acceder a una capacidad histórica, que le permitirá hacer seguimiento al desarrollo agrícola enfrentado al cambio climático, monitorear de mejor forma el bosque nativo, medir la disponibilidad de agua de origen nival en las cuencas, evaluar los daños producidos por desastres naturales, mejorar los análisis de los impactos ambientales del desarrollo industrial, actualizar los catastros de infraestructura rural y medir el crecimiento de nuestras ciudades, entre otros. Todo lo anterior, para ordenar nuestro territorio y asegurar un crecimiento equilibrado, que nos permita finalmente mirar al futuro con esperanza y optimismo.

Por:

Pedro Muñoz Aguayo, Geógrafo, Msc. en Teledetección, Jefe Unidad De Capacitación, Ciren

Las exigencias en cuanto a calidad por parte de los mercados de destino son cada vez mayores. Hoy es un deber, y no una opción, tomar medidas para cumplir con ciertos estándares en el extranjero, una tarea en que la tecnología se lleva el protagonismo.

Entre la gama tecnológica que existe hoy en día, una que permite garantizar calidad, además de un uso más eficiente de los recursos, son las clasificadoras basadas en sensores, una solución que ofrece TOMRA Food, la que forma parte de TOMRA Group.

“La tecnología basada en sensores es capaz de procesar grandes volúmenes de alimentos y ayuda a seleccionar y a rechazar materiales extraños del proceso. El resultado salta a la vista: se reduce el desperdicio de material, se incrementan los beneficios y supone un ahorro significativo de tiempo en relación a las técnicas de clasificación manual”, comenta Paola Arévalo, Gerente de Ventas de TOMRA Food Chile.

Paola Arévalo, Gerente de Ventas de TOMRA Food Chile

¿Qué permite la tecnología TOMRA?

Si bien esta compañía cuenta con una amplia gama de modelos -entre los que se encuentran Helius, Nimbus, Genius, Blizzard, Halo, ZEA o Sentinel II- que son específicos para cada tipo de producto, las ventajas que ofrece son las mismas. Así lo indica Arévalo, quien especifica que “la tecnología TOMRA aumenta el nivel de pureza de los productos. Esto incrementa la capacidad de exportación de nuestros clientes, que pueden cumplir con las exigencias de los mercados internacionales y, además, mejora su retorno”. En este sentido agrega que la diferencia que los distingue pasa por la capacidad de combinar distintas tecnologías de clasificación, tales como cámaras de color, infrarrojo cercano, o NIR, espectroscopía y detección mediante láser. Esta compañía, con presencia a nivel mundial, se encuentra en Chile hace 18 años, donde buscan abrir nuevos segmentos.

Chile, un mar de oportunidades

Como el principal mercado de Latinoamérica así califican a Chile desde esta compañía, y es que lo observan como “un mar de oportunidades”. Así lo señaló Johan Germeys, Director Comercial para Latinoamérica de TOMRA Food, quien agrega que su principal desafío es mantener el ritmo de modernización y automatización ya iniciado. “La nueva tecnología de TOMRA Food permite elevar los estándares de calidad de los productores de alimentos frescos y procesados. Resulta útil para multitud de aplicaciones, ya sean nueces, frutos secos, productos del mar, frutas deshidratadas, semillas, vegetales, frutas o papas”.

Johan Germeys, Director Comercial para Latinoamérica de TOMRA Food

Respecto al mercado de las nueces, las previsiones siguen siendo muy positivas. “Sin duda Chile está disfrutando de un excelente crecimiento del mercado de las nueces, un producto de primera calidad que en 2018 produjo una cifra récord de 130 mil toneladas y una facturación superior a 500 millones de dólares. En los próximos 5 años se va a doblar la capacidad de producción del país y, sin duda, esta mayor disponibilidad de nueces requerirá tecnología para su adecuado procesamiento”, puntualiza Arévalo.

La empresa cuenta en Chile con un equipo de técnicos especializados en analizar cuáles son las mejores soluciones para cada tipo de planta en el país. Este equipo permite tener un servicio personalizado ya que “para TOMRA no hay plantas ni productos iguales; cada uno tiene sus propias características. El objetivo es orientar a los potenciales clientes para una alternativa viable, para maximizar los resultados y lograr el retorno de la inversión lo más rápido posible”, explica Germeys.

“Para nosotros resulta esencial entender al cliente y aportarle valor, no solo en la precisión de la clasificación, sino también asegurando la disponibilidad operativa de la máquina y que nuestros equipos ofrezcan siempre resultados óptimos. Por eso, hemos invertido en una bodega de piezas y repuestos críticos que nos permiten ofrecer un servicio postventa rápido. También estamos fortaleciendo nuestro equipo técnico para garantizar, con la excelencia propia de TOMRA, la demanda del mercado chileno”, añade Germeys.

Pilares de TOMRA Food

La empresa basa su éxito global en tres pilares. Gracias a su liderazgo tecnológico, TOMRA Food hace que los productores de frutos secos, verduras, frutas y papas (entre otros) mejoren su precisión, eficiencia y rentabilidad. Para ayudar a que las marcas ofrezcan seguridad alimentaria y protejan su prestigio, TOMRA ayuda a sus clientes a asegurar altos estándares de la calidad, higiene y trazabilidad de los alimentos. Y, por último, debido a la transformación digital, el análisis de los datos recogidos por las máquinas de TOMRA Food, ayuda al análisis del proceso productivo, mejora su eficiencia y reduce los costos operativos.

Estamos en la época de la digitalización y automatización. Como cualquier otra industria en el mundo, la agricultura ha sido abordada por irrupciones tecnológicas, cambiando los procesos operacionales tradicionales. Es por eso que el agro debe mantenerse actualizado y abierto cumplir con estas nuevas exigencias.

A continuación, te compartimos tres tendencias en la industria que están modificando la forma en la que se trabaja el campo en el mundo.

1. Drones y monitoreo de cultivos

Cuando trabajas en tu campo de cultivo es imposible ver todo el terreno de una sola vez, generalmente solo podemos tener esta vista desde un avión. Los drones, que ya tienen algunos años en el mercado, están siendo utilizados para monitorear los campos de cultivo y para combatir sequías y otros daños, como plagas. Esta información ahorra muchos gastos por pérdidas o desperdicios en los cultivos. Además, algunos drones generan imágenes 3D que predicen la calidad de suelo a través de un análisis y planificación de los patrones de siembra de semillas. Otro tipo de drones son usados para rociar productos en los cultivos, sin penetrar las aguas subterráneas. Recientes investigaciones apuntan a que los drones pueden incrementar la velocidad de aspersión cinco veces en comparación con otro tipo de maquinaria.

2. Sensores

El Internet de las cosas está irrumpiendo en la agroindustria positivamente, está simplificando y racionalizando la recolección, inspección y distribución de los recursos usando sensores en equipos y materiales. Estos sensores se colocan estratégicamente alrededor de los campos, junto con las tecnologías de reconocimiento de imagen que permiten a los agricultores ver sus cultivos desde cualquier lugar del mundo. Los sensores envían información actualizada en tiempo real, por lo que se pueden hacer cambios si son necesarios. Para dar un ejemplo, es como si una aplicación de celular avisara cuando las plantas del jardín necesitaran agua, eso mismo hacen los sensores, pero a mayor escala.

Existe también otro tipo de sensores que se encargan de rastrear el estado de los equipos. Los tractores y otros equipos ya están siento fabricados con sistemas de navegación y variedades de sensores que los ayuda a compensar terrenos irregulares a través del GPS. Con otro tipo de sensores pueden mapear y documentar el rendimiento de la cosecha, y otros más detectan cuando hace falta mantención de las máquinas. Con otros sensores se puede identificar los niveles de nutrientes que tienen sus cultivos, y si están bajos pueden presionar un botón y aplicar específicamente ese nutriente a cierta parte de la planta. Todas estas tecnologías reducen sustancialmente la cantidad de tiempo de inactividad de las máquinas y prolongan su vida útil.

3. Robots

La robótica en la industria del agro está mejorando sustancialmente la productividad y aumentando los rendimientos. Actualmente existen robots de aspersión y deshierbado. Existe otro tipo de robos que están experimentando guías de cámara con láser para eliminar maleza de forma precisa y sin intervención humana. También se están experimentando con robots para trasplantar plantas y otros están explorando el área de recolección de frutos y nueces.

Estas son algunas tendencias tecnológicas que están modificando la industria en el mundo, el cambio es inminente y esta tecnología llegó para quedarse. ¿Utilizas alguna de estas en tus cultivos?

El riego ha sido decisivo en el aumento de la producción de alimentos para sostener a una población que crece dramáticamente. En la actualidad, el 70% del alimento mundial -300 millones de hectáreas- es producido por la agricultura de riego. Por supuesto, estas hectáreas representan una amplia gama de situaciones de suelos, climas y cultivos, además de distintos niveles de disponibilidad de agua, de situaciones culturales y de sistemas de riego.

Todo esto ha llevado al desarrollo de un sinnúmero de tecnologías de riego, concepto que agrupa a todas aquellas herramientas o prácticas de manejo que nos ayudan a hacer un mejor uso del agua. Estas tecnologías han permitido aumentar los rendimientos y la eficiencia de nuestros sistemas de regadío y es probable que nuestra habilidad para crear nuevas tecnologías definirá la rapidez con la que podremos adaptarnos al cambio climático.

En este artículo, las tecnologías de riego fueron divididas en dos grandes grupos: (1) Sensores y sistemas de monitoreo capaces de proporcionar información sobre los requerimientos hídricos de los cultivos para una toma de decisión informada, y (2) tecnologías inalámbricas que persiguen mejorar la conectividad en el campo para permitir la adquisición de datos en tiempo real y/o el control remoto de válvulas.

La evolución de los sensores

La industria de los sensores es dinámica y diversa. En los últimos años, su crecimiento ha sido impulsado por disminución de costos, reducción en tamaño y facilidad de uso. En paralelo, los sensores se han vuelto más precisos, inteligentes y conectados al mundo. Existe un enorme potencial en mejorar prácticas agrícolas gracias al empleo de información proporcionada por sensores, la cual debe ser procesada e integrada a sistemas de soporte de decisión, para entregar al agricultor información en forma amigable y oportuna.

En general, las tecnologías que buscan determinar el requerimiento hídrico de cultivos han seguido dos tendencias, aquellas que se basan en el balance hídrico del sistema suelo-planta y el estado hídrico de las plantas.

En el primer caso, se considera que el sistema está compuesto por entradas de agua (riego o lluvia), un reservorio donde se acumula (suelo) y salidas de agua (evapotranspiración, escorrentía superficial, percolación profunda, etc.). En la actualidad, existen sensores y modelos que pueden ayudarnos a determinar cada uno de los componentes de este balance.

Por ejemplo, caudalímetros o pluviómetros monitorean las entradas; sensores de humedad de suelo, el agua acumulada, y modelos de evapotranspiración basados en el balance de energía, las salidas. En este último caso, los requerimientos hídricos pueden ser obtenidos monitoreando la evapotranspiración (reponiéndola a través del riego) o el contenido de agua en el suelo (manteniéndolo en un nivel deseado).

Sin embargo, ninguno de estos métodos considera el estrés hídrico de la planta en forma directa, aun cuando hay evidencia que señala que éstas pueden regular el flujo de agua en situaciones de estrés. Es por esto que también existe interés en determinar los requerimientos de agua por medio del estado hídrico de las plantas.

Contenido de agua del suelo

Las técnicas más comunes para determinar el contenido de agua en el suelo están basadas en el contenido gravimétrico, las propiedades eléctricas del suelo, el potencial del agua en el suelo y los métodos radioactivos.

Si bien las técnicas gravimétricas suelen ser consideradas el estándar, su uso requiere de tiempo y trabajo, ya que para determinar el contenido de agua se deben pesar muestras de suelo antes y después de ser secadas en un horno. Para suplir esta deficiencia, varios sensores capaces de medir el contenido de agua del suelo in situ han sido incorporados en el mercado.

Los sensores basados en las propiedades eléctricas del suelo son los más comunes debido a su bajo costo, facilidad de uso y capacidad de adquirir datos en forma continua. Un ejemplo son los sensores de capacitancia, que poseen dos electrodos que detectan la constante dieléctrica del suelo (foto 1a).

Tienen la ventaja de ser económicos, pero dependen del tipo de suelo (requieren de calibraciones en terreno) y presentan un volumen de influencia pequeño, por lo que tienen el riesgo de que sus mediciones no sean representativas, lo que es especialmente importante en cultivos con gran desarrollo radicular.

Los sensores TDR (Time-Domain Reflectometry) también se basan en la constante dieléctrica del suelo y se caracterizan por tener mediciones independientes de la textura y la temperatura. Sin embargo, su costo inicial suele ser más alto que los sensores de capacitancia.

También han sido ampliamente usados sensores basados en la resistencia eléctrica (foto 1b), la que puede ser determinada directamente en el suelo o en un material que está en equilibrio con éste, como yeso o cerámica. El costo de esta tecnología suele ser bajo y su volumen de influencia amplio, ya que muchos de estos sensores basan sus mediciones en el potencial del agua que se encuentra en equilibrio con el medio. Sus desventajas son que requieren de calibraciones individuales y en el caso de los sensores que miden potencial, también de información adicional para convertir sus valores en contenido volumétrico de agua.

Otra alternativa son las técnicas radiactivas, como la dispersión de neutrones, cuyas mediciones son consideradas precisas, pero con un alto costo inicial.

Evapotranspiración del cultivo

Los métodos basados en la estimación de evapotranspiración son probablemente los que presentan un mayor grado de aceptación en la actualidad. Tradicionalmente, la evapotranspiración (ET) ha sido calculada usando estimaciones de evapotranspiración de referencia (ET0), que corresponde a la evapotranspiración de un pastizal con características específicas, el cual se corrige usando un coeficiente de cultivo (Kc) para estimar la evapotranspiración del cultivo (ETc). Sin embargo, los valores de Kc han sido cuestionados, ya que dependen de la localidad y del manejo. A esto se suma que las estaciones meteorológicas no son siempre bien mantenidas, por lo que los valores de ET0 pueden no ser confiables.

La evapotranspiración del cultivo, también puede ser obtenida directamente mediante técnicas como el Surface Renewal, considerada como una alternativa interesante debido a su bajo costo en relación con otras técnicas similares, como el Eddy Covariance o el lisímetro.

Surface Renewal estima ET analizando el balance energético de parcelas de aire que se mueven al interior de la canopia por flujo turbulento. Una termocupla es usada para obtener el flujo de calor sensible; luego esta información junto con valores de radiación neta y flujo calor del suelo son usados para determinar ET (foto 2). Combinando los valores estimados por Surface Renewal y por las estaciones de evapotranspiración de referencia, los coeficientes de cultivos pueden ser estimados para diferentes condiciones de pendiente, exposición, orientación, etc.

Ha habido interés además por desarrollar técnicas basadas en percepción remota por medio de imágenes satelitales o aéreas. Estas generalmente se basan en modelos de balance de energía y radiación neta. Liou and Kar (2014) revisaron distintas técnicas para estimar ET y concluyeron que las precisiones obtenidas varían dependiendo del modelo ocupado y de la escala temporal y espacial utilizada. Adicionalmente, las herramientas de percepción remota pueden ser usadas en conjunto con mediciones de terreno para crear zonas de manejo y definir la posición de sensores o de estaciones de monitoreo.

El centro de innovación UC Davis Chile está liderando en nuestro país las investigaciones relacionadas con la estimación de evapotranspiración. Actualmente, desarrolla un proyecto con VSPT Wine Group, en el cual investigadores de UC Davis (Estados Unidos), con el apoyo de las universidades de Talca y de Tarapacá, están usando estaciones de Surface Renewalpara determinar los requerimientos hídricos de la vid bajo distintos niveles de producción, sistemas de conducción y variedades. El propósito de esta iniciativa es usar la información generada por las estaciones para desarrollar herramientas que permitan mejorar el manejo del riego en la viña.

Estado hídrico de la planta  

El Riego Deficitario Regulado (RDR) busca aumentar la eficiencia en el uso del agua aplicando un riego inferior al requerido para el crecimiento óptimo del cultivo. Este método ha sido sugerido para lugares con escasez de agua, aunque también puede ser usado para mejorar la calidad en cultivos como la vid. El éxito de implementar RDR dependerá de nuestra capacidad para evaluar el estado hídrico de las plantas, ya que el estrés debe mantenerse en un nivel que no genere pérdidas excesivas en la producción.

Métodos basados en el balance hídrico no se relacionan directamente con el estrés hídrico. Esto, debido a que las plantas tienen la capacidad de desarrollar estrategias para tolerar o evitar el estrés, por lo que estas técnicas por sí solas no proporcionan la información necesaria para implementar RDR. Por esta razón, se han hecho esfuerzos por desarrollar sistemas que permitan medir alguna respuesta fisiológica de la planta al estrés.

En la práctica, el éxito del RDR también dependerá de si los agricultores pueden disponer de información sobre el estado hídrico de las plantas en forma oportuna. Actualmente, el estándar para medirlo es la cámara de presión (foto 3b). Sin embargo, esta tecnología no ha sido ampliamente adoptada por los agricultores debido a que sus mediciones requieren de considerable tiempo y trabajo.

Dendrómetros (foto 3c), psicrómetros, porómetros de hoja y sensores de temperatura infrarrojos son tecnologías que pueden ser usadas para medir en parámetros fisiológicos, como la fluctuación diurna del diámetro del tronco (o la hoja), la presión de vapor de una pequeña cámara que se encuentra en equilibrio con el medio líquido al interior de la hoja, o la resistencia estomática.

La apertura estomática tiene además el efecto de enfriar la hoja por medio de la transpiración. Se ha observado que cuando existe estrés hídrico, los estomas se cierran, la transpiración cesa y la temperatura de la hoja tiende a equilibrarse con la temperatura del aire. Sin embargo, la temperatura de la hoja también depende de otras variables microclimáticas, como humedad, temperatura del aire, velocidad del viento y radiación solar. La contribución de estas variables también ha sido estudiada y sistemas compuestos por múltiples sensores han sido desarrollados para estimar el estado hídrico de las plantas (foto 3a).

Tecnologías inalámbricas

Los sensores proximales –que permiten el monitoreo continuo del estado hídrico de las plantas, humedad de suelo o evapotranspiración del cultivo- se han visto enormemente beneficiados por el desarrollo de las tecnologías inalámbricas, que permiten el acceso a la información en tiempo real.

Estos sistemas pueden estar conectados a redes locales, usando nodos inalámbricos de bajo costo y corto alcance, para establecer redes de comunicación, siendo las más comunes las de tipo mesh, en que varios nodos hablan entre ellos para aumentar el rango de alcance, o star, en el cual todos los nodos hablan con un nodo central para adquirir datos en una zona específica (Ver figura 1).

Usualmente, este tipo de redes tienen la capacidad de enviar la información a la web por medio de un computador con conexión a internet o de un módem con servicio habilitado para usar redes de celular.

Una ventaja de estos sistemas es que permiten conectar a varios sensores o válvulas a una misma red. De manera alternativa, cada sensor/válvula puede estar conectado directamente a una red de celular y enviar la información a la web sin la necesidad de estar conectado a una red local mesh o star. Esta opción puede ser una buena alternativa, puesto que es sencilla de instalar y mantener, pero puede ser más cara dependiendo de la cantidad de dispositivos que se quieran conectar y la distancia a la que se encuentren.

En Chile, el acceso a internet en zonas rurales aún es limitado. Habitualmente, las redes de celulares poseen mejor cobertura.

Sin embargo, hay zonas rurales en donde éstas tampoco llegan, pero en esos casos, aún es posible establecer redes locales para disponer de los datos offline u optar por comunicción satelital. Usando tecnologías inalámbricas, los agricultores pueden usar la información de sensores o estaciones de monitoreo para programar el riego, sin la necesidad de realizar labores intensas en terreno.

En cuanto al manejo de riego a distancia, una tecnología disponible son las válvulas solenoides de tipo latching (no requieren estar energizadas para mantenerse abiertas), las cuales son controladas mediante una corriente eléctrica que pasa a través de un solenoide, cuya polaridad determinará si la válvula se cierra o abre. Un ejemplo de una válvula solenoide de tipo latching integrada en una red meshse puede ver en la foto 4.

Esta tecnología tiene varias ventajas: no es necesario ir a terreno para operarla; facilita un mejor registro del agua ocupada, ya que la información sobre cuánto tiempo las válvulas estuvieron abiertas puede almacenarse en un computador o en la web (esto se puede complementar con la información de caudalímetros y/o sensores de presión); y permite la automatización del riego, debido a que un computador puede abrir y cerrar las válvulas a una hora determinada.

Finalmente, es importante destacar que es posible encontrar sinergias entre las tecnologías descritas en este artículo, las cuales pueden ser aprovechadas para desarrollar herramientas robustas que apunten a manejos eficientes en el uso del agua, como lo son el riego de precisión o el RDR.

Alianza UCDavis Chile + Mundoagro

UCDavis ha reconocido la necesidad de poner al servicio del agro no tan sólo conocimiento y capacidades, con el objetivo de desarrollar herramientas biotecnológicas que potencien la productividad y la competitividad de la agroindustria nacional de manera eficiente e innovadora.

Escrito por Francisco Rojo, Investigador Postdoctoral en Tecnologías Agroclimáticas U. de California, Davis en Chile.