Agricultura de precisión

La agricultura de precisión es un término general para el uso de tecnologías modernas basadas en datos para el cultivo de cultivos. En comparación con las técnicas tradicionales, la agricultura de precisión tiene muchas ventajas. La implementación de tecnologías de precisión puede desempeñar un papel en la comprensión de los tipos de suelo locales, la mejora de la calidad del suelo, la elección realista de los cultivos, la gestión del tiempo de riego, la siembra y los momentos de cosecha, la planificación y aplicación de enfermedades, el manejo de plagas y malezas, la aplicación de nutrientes, el monitoreo y la predicción del rendimiento. La agricultura de precisión proporciona una mejor comprensión de las demandas espaciales de una zona agrícola determinada, que puede combinarse con herramientas de apoyo a la toma de decisiones y sistemas de alerta temprana de gran precisión. La aplicación de estas herramientas evita acciones derrochadoras y proporciona información para una gestión oportuna. Al optimizar el uso del agua, los productos químicos y la energía, la agricultura de precisión reduce la vulnerabilidad del sector al cambio climático, especialmente teniendo en cuenta las sequías, los fenómenos meteorológicos extremos y las plagas y enfermedades relacionadas con el clima. Las decisiones sobre cuánto fertilizante, cuándo rociar, cuándo regar (y cuánto) se pueden tomar utilizando sistemas de apoyo a la decisión conectados con el equipo en el campo. Esto permite a los agricultores controlar procesos importantes de forma remota, ahorrando tiempo, energía y recursos. Esto no solo mejorará el rendimiento, sino que también podría impartir pronósticos predictivos, lo que conduce a una acción apropiada y oportuna. Esto permite una mayor flexibilidad en la adaptación de toda la cosecha a eventos climáticos extremos, ya que la previsión y otros factores ambientales basados en datos se pueden formular y actualizar en tiempo real. 

Las tecnologías utilizadas en la agricultura de precisión están en constante evolución. El Internet de las Cosas (IoT), el análisis de Big Data, la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático podrían utilizarse, optimizarse y combinarse para tomar decisiones de gestión informadas. Además, el aumento de la disponibilidad de imágenes satelitales de alta resolución (espaciales, espectrales y temporales) también ha promovido el uso de la teledetección para la agricultura.  

Las técnicas de agricultura de precisión requieren la integración entre software y hardware en tres niveles espaciales diferentes: 

• Motivo: aquí es donde las acciones físicas se ejecutan localmente con maquinaria agrícola, equipos de riego o equipos de detección activos o pasivos. El GPS (Sistema de Posicionamiento Global)  se utiliza con equipos terrestres para recopilar información de ubicación en tiempo real que permite mapas del sistema de riego, los campos y el paisaje circundante. También puede ayudar a localizar áreas problemáticas (desde inundaciones hasta brotes de plagas). El GPS también puede dirigir el tractor o proporcionar mapas específicos de aplicación de semillas o fertilizantes integrados con el equipo adecuado. 
• Aéreos: Los vehículos aéreos no tripulados (drones) o desempolvadores de cultivos ya utilizados para el riego, la pulverización o la siembra, pueden utilizarse para controlar o detectar las propiedades reflectantes de los cultivos conectando una cámara con sensores multiespectrales, hiperespectrales o térmicos. Las propiedades reflectantes de los cultivos indican problemas agrícolas muy comunes, como la densidad de malezas, la prevalencia de enfermedades, la deficiencia de nutrientes, etc. 
• Satélite: Similar a lo anterior, los satélites pueden monitorear patrones de nivel de paisaje más grandes. Este seguimiento suele realizarse a una escala espacial mayor o con resoluciones más bajas que los drones aéreos, que pueden observar las propiedades de la tierra y los patrones meteorológicos regionales para pronosticar y detectar índices de vegetación. Los datos de los satélites pueden obtenerse de fuentes y servicios abiertos, como el Servicio de Vigilancia Terrestre de Copernicus. 

En general, el agricultor o el terrateniente participa directamente en la aplicación de nuevas tecnologías de precisión con cualquier empresa tecnológica asociada. La agricultura de precisión también depende de la disponibilidad y accesibilidad de conjuntos de datos de terceros o flujos de datos satelitales o meteorológicos. Por lo tanto, es necesaria la colaboración entre los agricultores, los servicios de asesoramiento a las explotaciones (que proporcionan a los agricultores conocimientos y capacidades), los investigadores y los responsables políticos. A menudo, la implementación de esta opción puede requerir una conexión con un programa o asociación gubernamental regional o nacional que proporcione información y recursos sobre la cobertura de la tierra. Las soluciones locales también pueden aplicarse sin intervención externa, pero pueden ser más costosas o requerir conocimientos especializados internos. 

La tecnología de agricultura de precisión proporciona herramientas integradas para una mejor toma de decisiones en la agricultura. Aunque los agricultores generalmente buscan adoptar tecnologías de precisión que reduzcan los costos, la agricultura de precisión tiene muchos beneficios que pueden favorecer el éxito de esta opción. La agricultura de precisión puede ayudar a tomar decisiones informadas sobre la siembra, el manejo y la cosecha, ayudar a administrar la fertilización local y las cantidades de riego. Con las herramientas adecuadas, las técnicas de precisión pueden dirigir la maquinaria, localizar y gestionar plagas, enfermedades o sequías y proteger el suelo de la lixiviación o el secado, ahorrando así costes, reduciendo el desperdicio de cultivos y combustible, y gestionando la carga de trabajo. Las iniciativas que aumenten la sensibilización de los agricultores sobre estos beneficios y el conocimiento de diversas técnicas y capacidades pueden favorecer la aplicación real de esta opción. 

A pesar de los muchos beneficios y la amplia gama de herramientas de precisión disponibles, la agricultura de precisión todavía tiene una tasa de implementación muy baja. Se han identificado algunas explicaciones para la baja tasa de adopción, incluidos los elevados costes de inversión y aprendizaje, el trabajo adicional, la relación coste/beneficio, las dudas sobre la credibilidad de las tecnologías, la percepción de utilidad de los agricultores, la facilidad de uso, la edad y el nivel educativo de los agricultores y la disponibilidad de recursos. El mayor problema / limitación para los productores es saber cómo interpretar todos los datos recopilados y cómo actuar al respecto. Los resultados del proyecto Demeter (H2020), financiado por la UE, revelaron que la privacidad de los datos podría ser una preocupación relevante para los agricultores, preocupados de que terceros obtengan la propiedad de sus datos privados. Se señaló que la falta de recursos y los elevados costos de aplicación constituían obstáculos importantes. Los pequeños operadores pueden quedar rezagados de esta opción sin los recursos o el conocimiento adecuado, lo que puede tener implicaciones para la resiliencia justa. 

El costo de compra de la infraestructura y los servicios de agricultura de precisión puede ser alto debido a las inversiones necesarias para utilizar esta tecnología a nivel individual / basado en la granja y la tarifa asociada con el servicio específico. Se requiere tiempo y dinero para la formación y el suministro de conocimientos, maquinaria o tecnologías caras o altamente especializadas, o un proveedor de servicios externalizado específico. Los pequeños agricultores en la situación actual sin normas comunes a menudo resultan incapaces de reparar o ajustar el equipo, lo que los obliga a arriesgarse a retrasos y gastos cuando regresan a los fabricantes para obtener el apoyo técnico adecuado. Los costos están asociados con el despliegue del sistema (por ejemplo, hardware y software, capacitación, licencias) y la operación (reparación, mantenimiento). Existen varios incentivos europeos conocidos como agricultura de precisión, que pueden apoyar la aplicación de la Política Agrícola Común. 

Algunos ejemplos de costes (Farm-europe) incluyen: 

• Las estaciones meteorológicas requieren una inversión de entre 400€ y 2.000€. 
• Las herramientas de apoyo a la toma de decisiones pueden ser gratuitas. Las que prescriben las cantidades de insumos a aplicar a partir de sensores e imágenes satelitales de cultivos tienen un coste máximo de 20€/ha/año. 

• Los pulverizadores de precisión pueden variar entre 3.000 y 40.000 euros. 
• Guía de la máquina (MG) y la agricultura de tráfico controlado (CTF) para ganar en precisión en la escala intra-parcela:  El costo varía de alrededor de € 1,300 - € 50,000  
• Los robots de deshierbe cuestan entre 25.000 y 80.000 euros. 
• Los controladores de flujo para sistemas de riego por pivote son los más asequibles a partir de € 1,300 y los sistemas de gestión de riego por control de pivote pueden costar hasta € 35,000. El riego por goteo cuesta alrededor de 40 €/ha. 
• Cualquiera que sea la herramienta y su coste, la formación es necesaria y puede variar entre 420€ y 1.400€. 

Se deben considerar los costos adicionales para el mantenimiento de maquinarias y tecnologías, aunque no se notifiquen específicamente. 

El uso de tecnologías de precisión reduce la degradación ambiental y aumenta la eficiencia del combustible, lo que resulta en la reducción de la huella de carbono (sinergia con aspectos de mitigación). Algunos ejemplos son la reducción de la lixiviación de nitratos en los sistemas de cultivo, la reducción de la contaminación de las aguas subterráneas mediante la extracción de los regímenes de pulverización y la reducción de la erosión cuando se lleva a cabo una labranza precisa. Los beneficios para los agricultores son el ahorro de costes (maquinaria, insumos) y la productividad y los ingresos agrícolas. También se espera una reducción de las semillas y productos desperdiciados. Los beneficios ambientales incluyen la reducción de la eutrofización (debido al menor uso de nutrientes) y la contaminación (debido al menor uso de pesticidas). 

Además, la agricultura de precisión permite ahorrar agua y energía. Por ejemplo, se encontró que el ahorro de agua en cultivos hortofrutícolas de alto valor con métodos de riego de precisión ahorra alrededor de 30 € / ha / año (Balafoutis et al., 2017). El mayor potencial se espera en áreas propensas a la sequía como la región mediterránea. 

La Comisión Europea menciona la agricultura de precisión como una forma de alcanzar los objetivos del Pacto Ecológico Europeo, conocido como «Pacto Verde Europeo» y la «Estrategia «de la granja a la mesa». La aplicación de la política agrícola común (PAC) de la UE incluye nuevos «regímenes ecológicos» que ofrecen un importante flujo de financiación para impulsar prácticas sostenibles, incluida la agricultura de precisión. La financiación de estos programas también se utiliza para garantizar que todas las explotaciones más pequeñas tengan acceso a Internet de banda ancha rápida, lo que es necesario para las técnicas del sistema informatizado de información geográfica (SIG) para el sistema de identificación de parcelas agrícolas y la aplicación de técnicas agrícolas de mayor precisión. Además, la agricultura de recisión podría mejorar la aplicación eficiente del PA C mediante la recopilación de datos georreferenciados sobre las características del suelo, los índices relacionados con el clima y el estado de los cultivos a nivel de parcelas. 

Se necesita un año para implementar la mayoría de las tecnologías, pero la formación y las asociaciones entre proveedores o servicios tecnológicos podrían llevar más tiempo. El tiempo de implementación depende de la tecnología y el presupuesto disponible. Algunas opciones tecnológicas requieren más formación o financiación que otras, pero todas requieren un determinado período de formación o de puesta en marcha antes de que sean plenamente operativas. La investigación exhaustiva, la capacitación y la preparación pueden reducir significativamente el tiempo de implementación y trabajar junto con usuarios experimentados. 

Esta opción incluye una amplia gama de técnicas posibles con diferentes vidas. Las herramientas de agricultura de precisión son tan variadas que esto depende del tipo de hardware / software que se utilice. Siempre que se implemente correctamente, el software se puede adaptar en tiempo real y sigue siendo relevante mientras el hardware requerido para la recopilación de datos siga siendo funcional. En este caso, la vida útil depende casi por completo de la durabilidad del hardware utilizado en la implementación.