Agricultura de Precisión

Según la International Society of Precision Agriculture - ISPA:

Definiciones oficiales de Agricultura de precisión y recopilación de definiciones históricas.

La Agricultura de Precisión no es más que la consecuencia del desembarco de las Tecnologías de la Información y la Comunicación en la agricultura o agroTICs. Las agroTICs permiten la adquisición de datos del cultivo y de su medio, el procesado de esos datos para convertirlos en información útil y el tratamiento y almacenaje de esa información para la toma de decisiones y actuaciones. Disponer de información detallada sobre características del cultivo y de su medio (el suelo, el clima, etc.) ayudan al agricultor y al técnico experimentados a tomar decisiones mejor fundamentadas. Todo agricultor sabe que sus campos no producen exactamente lo mismo en toda su superficie. Aun así, no es hasta que se cuantifican esas diferencias en la productividad que se ve la magnitud que puede llegar a tener dicha variabilidad. El tener en cuenta esa variabilidad en el manejo de las parcelas es el objetivo de la Agricultura de Precisión. Esa información condujo a la intuición que algunos campos deben manejarse no de forma uniforme sino de forma específica atendiendo a las características de las diferentes zonas que lo componen. Este tipo de manejo se denomina Manejo Específico Localizado (del inglés Site-Specific Management) y consiste en realizar labores agrícolas o aplicaciones de insumos de forma variable en distintas partes de la parcela que así lo requieran. Más aún, en determinados casos, tales como en los cultivos arbóreos, se puede llegar (¡y se llegará en breve!) al manejo de las explotaciones a nivel de planta individual.

En resumen, la Agricultura de Precisión consiste en realizar la operación adecuada, en el lugar adecuado, en el momento adecuado, de la manera adecuada y en la cantidad adecuada. Y para ello vamos a necesitar los siguientes elementos:

• observaciones visuales o mediante sensores que permitan la toma de datos georeferenciados (es decir, con coordenadas que permitan su localización en la parcela);
• sistemas informatizados para visualizar y procesar los datos (SIG o sistemas de información geográfica);
• sistemas de soporte a la toma de decisiones;
• metodologías o maquinaria agrícola capaces de llevar a cabo las operaciones agrícolas de forma específica en cada punto de la parcela, lo que se denomina tecnologías de actuación variable o VRT (del inglés Variable Rate Technology).

El ciclo de la Agricultura de Precisión se podría resumir en las 4 etapas que se muestran en el siguiente esquema:

El ciclo comienza con la Adquisición de datos del cultivo y de su entorno. Para ello se utilizan sensores, observaciones visuales y muestreos convencionales a georeferenciar, principalmente con el uso de sistemas satelitales de navegación global (SSNG / GNSS). Estos datos pueden ser sobre la geometría del cultivo, sobre la cantidad de biomasa, sobre su vigor, sobre su estado de salud, sobre las características del suelo, etc. Una vez obtenidos los datos, hay Extraer información útil para el agricultor y / o el técnico. Una de las informaciones obtenidas es si el cultivo se desarrolla correctamente y de forma uniforme en toda la parcela. Esta información se utilizará en la etapa de Toma de decisiones. Esta etapa es donde se deciden las operaciones de manejo agronómico que hay que llevar a cabo y de qué manera. La primera decisión es sobre si continuamos haciendo un manejo uniforme del campo o si éste presenta una variabilidad tal que recomiende hacer un manejo diferenciado. Este manejo implica decidir si se aplica o no un determinado recurso a las diferentes zonas del campo (fertilizante, riego, fitosanitarios, siembra, etc.) y con qué dosis hay que aplicarlo. Actualmente, esta etapa es uno de los cuellos de botella de la AP y la que requiere más investigación. Finalmente, cabe Actuar en el campo con el fin de aplicar los recursos necesarios o realizar las operaciones necesarias. Si la actuación debe ser diferenciada, es posible que necesitamos utilizar las llamadas Tecnologías de Actuación Variable, en inglés Variable Rate Technologies (VRT), que permiten que los equipos autorregulen para modificar las dosis de aplicación de acuerdo con la prescripción elaborada en la etapa de toma de decisiones. 

La práctica de la Agricultura de Precisión se puede llevar a cabo según tres grandes metodologías:

1) Agricultura de Precisión basada en mapas digitales de información:

Antes de cualquier operación agrícola es necesario tomar datos de la parcela, analizar su variabilidad espacial y mapearlos (crear un mapa de la parcela con la distribución espacial de la variable medida). Después de analizar los mapas obtenidos debe tomarse una decisión de manejo. El resultado de la toma de decisión será un nuevo mapa, denominado mapa de actuación o de prescripción, donde se muestra qué debe hacerse en cada punto de la parcela (intensidad de la operación o dosis de producto a aplicar). Habitualmente, será un controlador electrónico embarcado en el tractor quien determinará qué hacer en cada punto y un equipo dotado de tecnología de actuación variable el que lo lleve a cabo. Para practicar este tipo de agricultura es indispensable disponer de un sistema de posicionamiento y navegación (vulgarmente llamado “un GPS”) más o menos preciso tanto para la toma de datos como para la actuación. A modo de ejemplo se podría pensar en la aplicación de un herbicida a partir de un mapa de prescripción donde se indica la necesidad de aplicar o no en base a la presencia/ausencia de una determinada mala hierba y la dosis a aplicar.

2) Agricultura de Precisión basada en sensores y en tiempo real:

Este tipo de agricultura estrictamente no requiere sistemas de posicionamiento y navegación puesto que la toma de datos, la decisión y la actuación se llevan a cabo en tiempo real mientras el tractor y el equipo se van desplazando por la parcela. Dado que la actuación va a seguir siendo variable, el equipo también debe ir equipado con tecnología de actuación variable. La diferencia radica en que la actuación no se basa en un mapa de prescripción sino en uno o varios sensores que van tomando datos “sobre la marcha”. A modo de ejemplo, la aplicación de herbicida descrita en el caso anterior no se basaría en un mapa sino en la detección, en tiempo real, de la mala hierba en cuestión a partir de las medidas obtenidas por el sensor en ese mismo punto.

3) Fusión de las dos anteriores.

Mientras los sistemas basados en mapas permiten tener en cuenta muchas más variables y realizar análisis mucho más complejos que los sistemas basados en sensores y en tiempo real, estos últimos permiten una reacción mucho más rápida frente a situaciones que requieran actuaciones diligentes.

La práctica de la Agricultura de Precisión permite mejorar la rentabilidad de las explotaciones a través de la mejora del manejo de insumos. Sin embargo, el análisis de los datos y una correcta toma de decisiones podría, incluso, mejorar la calidad de las producciones o de los productos finales, reducir los riesgos de las operaciones, poder realizar una correcta trazabilidad de las operaciones y de las producciones, reducir el impacto ambiental de la actividad agraria y, en definitiva, incrementar la sostenibilidad de la explotación.

En contrapartida, llevar la Agricultura de Precisión a la práctica requiere una formación adicional de los agricultores y los técnicos en temas de adquisición y procesado de datos y en tecnologías de automatización y control aplicadas a la maquinaria agrícola.

No obstante, antes de aplicar estrategias de Agricultura de Precisión es necesario analizar con detalle los costes y beneficios que ello conlleva. Es cierto que se asocia la Agricultura de Precisión a equipos costosos y “Hi-tech”. Sin embargo, las inversiones iniciales deben analizarse teniendo en cuenta su rentabilidad, en términos de reducción de insumos o de mejoras en la productividad y/o en la calidad de la cosecha. Otro aspecto a tener en cuenta es que también es posible practicar la Agricultura de Precisión sin disponer de demasiada tecnología. Como se ha dicho anteriormente, se trata de aplicar insumos en donde sean necesarios y en la cantidad requerida y ello puede hacerse con herramientas muy simples. Todo dependerá de las dimensiones de las parcelas y de la disponibilidad y coste de la mano de obra.

Actualmente, los retos de la Agricultura de Precisión son facilitar la toma de decisiones para todo tipo de cultivos y lograr su implantación comercial masiva. Para ello, los investigadores, los técnicos asesores y los fabricantes de equipos debemos aunar esfuerzos para mostrar a los agricultores y a la sociedad las ventajas de esta agricultura, que tiene que ser, sin lugar a dudas, la agricultura de este siglo XXI.

Los dispositivos vinculados a la Agricultura de Precisión que más aceptación tienen son los sistemas de ayuda al guiado. Estos sistemas son relativamente simples y asequibles y representan una mejora clara a ojos del agricultor: trazados perfectamente paralelos sin referencias externas y eliminación de los solapes y de las zonas sin sembrar o tratar o fertilizar. Cabe destacar que su implantación ha ido de la mano con la generalización de los sistemas de navegación en vehículos particulares. Sin embargo, la utilización de sistema de ayuda al guiado o, incluso, sistemas de guiado automático es aplicar un pequeño porcentaje de lo que representa la Agricultura de Precisión.

Otro aspecto a tener en cuenta es cómo van a ser los equipos de actuación en el futuro. Una de las líneas de avance es la construcción de grandes aperos tirados por grandes tractores. Estos super-equipos aumentan claramente la capacidad de trabajo y el rendimiento del operario pero conllevan desventajas tales como su elevado coste de adquisición y mantenimiento, posibles problemas de compactación provocados por los super-tractores así como reservas en la precisión de las operaciones al querer trabajar cuanto más deprisa mejor. En contraposición a esta línea está la opinión que las explotaciones del futuro van a ser cuidadas por flotas de pequeños robots trabajando cooperativamente. De esta forma se elimina la dependencia de los operarios y la necesidad de trabajar deprisa ya que los robots pueden trabajar hasta 24 horas al día y pueden tomarse su tiempo para realizar labores que requieran precisión. Esta opción, sin embargo parece algo más futurista y no carece de inconvenientes. Una opción intermedia que ya está en el mercado es la utilización de conjuntos de equipos “amo-esclavo”. La idea es utilizar conjuntos de aperos medianos tirados por tractores medianos trabajando simultáneamente. Uno de los tractores va tripulado y ejerce de referencia (“amo”). El/los otro/s tractor/es son no tripulados y imitan las trayectorias y actuaciones del primero con un desfase espacial y temporal determinados. De esta forma se cubre más superficie sin tener que recurrir a equipos exageradamente grandes, consiguiendo más maniobrabilidad y manteniendo la supervisión de un operario.

La Agricultura de Precisión está llamada a ser la agricultura del siglo XXI. Sin embargo su implantación comercial es desigual según el tipo de cultivo y está llevando mucho tiempo. No obstante, debe tenerse en cuenta que los grandes cambios necesitan tiempo para generalizarse y si no ¿cuánto tiempo que pasó desde el desarrollo de los primeros tractores hasta su total implantación?

Encontraràs más información sobre Agricultura de Precisión en nuestras publicaciones divulgativas y en nuestras publicacions científicas.