Cómo los drones y robots están cambiando la agricultura

Utilización de un dron para determinar la calidad del pasto en la llamada Swiss Future Farm, creada para demostrar el uso de tecnologías inteligentes en la agricultura. © Keystone / Gaetan Bally

Gracias a las informaciones que recibe de una empresa emergente suiza, el propietario de una plantación de caña de azúcar en India sabe que ha llegado el momento de la cosecha. Este es el nuevo mundo de la agricultura inteligente, que integra tecnologías avanzadas, como la teledetección, la inteligencia de datos, la inteligencia artificial y la robótica, y las pone al servicio del campo.

La información proporcionada al propietario del ingenio azucarero indio se origina en Gamaya, una empresa emergente vinculada a la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), que emplea la información obtenida con imágenes satélite en sus algoritmos para los cultivos regionales. En 2019, Gamaya se asoció con el mayor fabricante de tractores de la India, Mahindra & Mahindra, y firmó un acuerdo por valor de 4,3 millones de francos (4,4 millones de dólares).

Los drones y satélites se han convertido en una herramienta que utilizan los agricultores para supervisar sus tierras y generar datos sobre las cosechas con la ayuda de empresas agrotecnológicas. Gamaya utiliza diferentes tipos de tecnología para recopilar imágentes, dependiendo del lugar, como cámaras especiales montadas en drones para evaluar el estado de los cultivos.

«Montada en un dron, nuestra cámara hiperespectral captura imágenes muy amplias y detalladas», explica Thomas Peyrachon, de Gamaya. Esta cámara puede capturar 40 bandas de luz diferentes, mucho más que las tres bandas que capta una cámara tradicional. Eso le permite detectar variaciones sutiles en la luz reflejada en la planta e identificar su estado.

Menos es más

Entre el 20 y 40% de la cosecha mundial de granos se pierde actualmente debido a las plagas y enfermedades, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). Una granja medio puede disponer de medio millón de valiosos datos por día que van desde la temperatura del suelo hasta los rendimientos individuales de la ordeño o la presencia de plagas en un cultivo.

Una vez procesada, esta información se convierte en una importante fuente de conocimiento para los agricultores que les permite operar de una manera mucho más precisa, así como mejorar los resultados con menos recursos. En un mismo campo de maíz, por ejemplo, puede haber segmentos que requieren ser replantados o más fertilizantes, pesticidas, herbicidas o fungicidas.

La lógica detrás de estos avances es la que ha guiado siempre a la agricultura: la necesidad de mejorar el rendimiento y la calidad de los productos de la tierra. Pero ahora, mirando el daño que el hombre ha causado en los campos, el mundo ha entrado a la era del «menos es más». Es decir, necesitamos más alimentos, pero queremos conservar los recursos naturales y proteger el medioambiente de una mayor degradación.

Esta metamorfosis hacia la microgestión de con información sofisticada permite reducir la huella ecológica, que se conoce como la Cuarta Revolución Agrícola. El sector de la agrotecnología vive un boom a escala mundial y la promoción de la innovación y digitalización agrícolas es uno de los objetivos que se ha fijado la nueva “Estrategia Agrícola Suiza para 2002-2025”.

Una imagen de una cámara hiperespectral de un campo de cebada.( Gamaya

Centralización de procesos

“Hay una gran actividad en investigación en todas las direcciones. Esperamos que Suiza se convierta en un importante centro de operaciones en el campo de la captura y análisis de datos, en los que disponemos de mucha experiencia», dice Roland Siegwart, profesor de robots móviles autónomos en Escuela Politécnica Federal de Zúrich (EPFZ). Siegwart ya ha trabajado con Gamaya en Ucrania en un proyecto en el que participó la Agencia Espacial Europea.

Actualmente, Gamaya se está concentrando en el mercado brasileño de la caña de azúcar y soja, ya que países con grandes superficies agrícolas, como Brasil y Estados Unidos, están buscando empresas agrotecnológicas que les ayuden a mejorar el rendimiento de sus cultivos con ayuda de imágenes de drones y satélites. En el sector de la caña de azúcar, donde algunas granjas tienen hasta 100 000 hectáreas, la empresa suiza ha desarrollado una solución que detecta los espacios ralos que hay en los cultivos gracias a detectores integrados a drones.

Estas brechas en los cultivos son una de las principales causas de pérdida de rendimiento debido a la naturaleza perenne de la caña de azúcar. Cuando se identifican estos espacios vacíos, el productor puede replantar en las áreas más problemáticas.

Además de recopilar datos y regar los cultivos desde el aire, hay proyectos al nivel del suelo con vehículos robóticos autónomos que eliminan la maleza, suministran fertilizantes o, incluso, cosechan frutas.

En la estación de investigación de la EPFZ dedicada a la ciencia de las plantas, en Eschikon, a las afueras de Zúrich, los científicos prueban máquinas que intervienen directamente en el campo.

Actualmente, 10 estudiantes de ingeniería realizan un proyecto académico cuya meta es construir un robot capaz de atravesar los campos de remolacha, identificar y destruir las malas hierbas. Los prototipos deberán estar listos en mayo o junio.

Escuchando a las plantas

Otra empresa emergente suiza, Vivent, con sede en el cantón de Vaud, adopta un enfoque novedoso de análisis de las plantas mediante el monitoreo e interpretación de las señales biológicas.

La compañía ha desarrollado un sensor que se conecta a una planta, un tomate cultivado en invernadero, por ejemplo. Y las plantas emiten diferentes señales, según el estrés o los estímulos a las que están sometidas, explica el cofundador Carrol Plummer.

“Podemos interpretar las señales que envían las plantas detectando las distintas condiciones que hay en un mismo cultivo. Podemos determinar si una planta está siendo atacada por un insecto que la mastica o succiona, por hongos o simplemente le faltan nutrieres. Así, el productor puede actuar con base en esta información».

Las señales se procesan de forma similar a como lo hace un software de reconocimiento automático de voz. “Registramos las señales cuando la planta está sana, estresada o estimulada y usamos inteligencia artificial para interpretar dichas señales. Es algo así como aprender un idioma».

Para poder seguir trabajando en sus dos proyectos más recientes, Vivent ha recibido fondos de Agroscope, el organismo federal suizo para la investigación agrícola.

Con la información y los nuevos sistemas disponibles para los agricultores, incluida una gran cantidad de aplicaciones de gestión agrícola, el desafío actual es que cada explotación encuentre la propuesta tecnológica más apropiada para su perfil. Por ello, ayudar a los agricultores a elegir bien, vía servicios de consultoría, podría ser el próximo nicho de expansión en el área de agricultura inteligente.

Traducción del inglés: Andrea Ornelas