lunes, 8 de julio de 2019

¿Como los drones pueden ayudar en la agricultura?

dron uav agricultura

Los drones en la agricultura.

El uso de vehículos aéreos no tripulados (VANT), o UAV (por sus siglas en ingles) conocidos popularmente como drones, está actualmente en crecimiento en la agricultura. Muchos agricultores están adoptando esta nueva tecnología como apoyo ante los retos de incrementar los rendimientos, mientras que se mejora la eficiencia en el uso de los recursos ambientales e insumos y se reduce el impacto ambiental de las explotaciones.



Uno de los motivos del incremento en el uso de drones agrícolas, es el significativo descenso en el costo de los mismos. Esto unido al cambio de los patrones climáticos, plagas y enfermedades mas resistentes y una población mundial en crecimiento que demanda mas y mejores alimentos, hacen que hoy la eficiencia en cada una de las tradicionales labores agrícolas sea mucho mas importante

En este punto es que los VANT están revolucionando la agricultura, ya que al poder realizar frecuentes monitoreos del terreno y los cultivos, dotan al productor de valiosa información al momento tomar decisiones, tales como cuando regar y en qué cantidad, la cantidad de fertilizantes requeridos por el cultivo o el tipo de control a utilizar ante la presencia de una determinada maleza, enfermedad o plaga.


Algunos usos de los drones agrícolas

Siembra semillas


Los VANT pueden dispersar semillas de forma mas rápida y eficiente que cualquier sembradora convencional o humano. Esto le permite al agricultor cubrir extensas superficies de terreno en poco tiempo y a menor costo, lo que es una importante ventaja en cultivos de secano los cuales generalmente deben ser sembrados durante el reducido periodo de tiempo que dura el prehumedo.

Monitoreo de la emergencia de plántulas y la densidad de población


Utilizando imágenes de alta resolución se puede observar la emergencia de las plántulas y calcular la densidad de población por unidad de área. Esta información es muy valiosa al momento de tomar la decisión sobre sembrar nuevamente, en las zonas donde la densidad sea baja, o eliminar plantas donde esta sea muy alta. 

Una densidad de plantas adecuada a la variedad cultivada, ayuda a:
  • Mejorar la aireación y la disponibilidad de luz entre las plantas, lo que disminuye la incidencia de enfermedades.
  • Reduce la competencia intraespecifica, por nutrientes y agua lo que mejora los rendimientos.
  • Otorga la ventaja al cultivo frente a las malezas en la competencia por el acceso a recursos.

Muestreo del suelo y mapeo del terreno cultivado


El muestreo de suelos es una herramienta importante para recolectar información necesaria a la hora de escoger los cultivos mas adecuados a nuestro terreno. Es por esto que se recomienda la toma de muestras mínimo cada cinco años realizando un muestreo por cada diez hectáreas. 

No obstante, en la agricultura de precisión esto puede llegar a ser insuficiente. Sin embargo, el muestreo de suelo utilizando drones puede realizarse de forma mas frecuente desde el comienzo hasta final del ciclo de los cultivos  para obtener datos sobre la calidad de los suelos, su temperatura, humedad, pendiente, entre otras características.


dron asperjando campo

Aplicación de fertilizantes y pesticida de forma localizada


Las áreas con deficiencias de algún nutriente pueden ser claramente identificadas desde el aire utilizando VANTs equipados con sensores especiales que captan la luz reflejada por los cultivos. Estos sensores están calibrados para reducir el efecto de los cambios en los niveles de luz solar y así obtener mediciones mas precisas, que nos permitan calcular el  " índice de vegetación de diferencia normalizada" (NVDI por sus siglas en ingles) utilizado para estimar la cantidad, calidad y desarrollo de las plantas.

Para la confección de un mapa de fertilidad, los drones capturan durante el vuelo cientos de imágenes que luego son unidas y analizadas por un programa informático que identifica patrones en la distribución de los nutrientes. Con estos datos se pueden planificar programas de fertilización que se adapte a las necesidades de nutriente en las diferentes áreas del cultivo.

Esta tecnología también puede detectar la presencia de malezas, plagas y enfermedades. Para lograrlo, los drones comparan las diferencias en el NVDI de diferentes plantas presentes en una zona y las compararan con una base de dato que le permite determinar la especie a la que pertenece y el estado de salud de la misma.

La aplicación de agroquímicos puede ser programada de forma autónoma para que la aeronave aplique pequeñas cantidades de pesticidas o fertilizante sobre los cultivos según su necesidad. Esto genera un ahorro significativo de tiempo y dinero al agricultor, además de que al ser estos vehículos manejados de forma remota, eliminan el riesgo de contaminación accidental del personal durante las labores de fumigación.


Manejo del riego según el estado hídrico del cultivo


El exceso o deficiencia de agua en los cultivos es uno de los factores que mas influye en la caída de los rendimientos. Una de las características de las hojas saludables es que reflejan gran cantidad de luz en la frecuencia del infrarrojo cercano, esta cantidad se va reduciendo según aumenta el estrés hídrico hasta llegar al mínimo en la muerte de la planta.

Aprovechando esta característica de las hojas, drones equipados con sensores pueden capturar esta radiación, que luego será transformada por un programa en datos que introducidos en modelos matemáticos, permiten calcular los caudales de agua necesarios y donde deben ser aplicados por los sistemas de riego localizado.

cosechadora combinada

Planificación de la cosecha


Como cada etapa de los cultivo puede ser diferenciada al observar su valor de NVDI, y  este indice se encuentra fuertemente correlacionado con el rendimiento, el agricultor puede estimar  la fecha optima de cosecha y abundancia estas, con la finalidad de conocer la cantidad de maquinaria necesaria para esta labor.

El futuro del dron en la agricultura

Enjambres de drones


Mientras que la mayoría de las fumigaciones se realizan de forma individual con solo un VANT, el rápido desarrollo en la tecnología de los aviones no tripulados permitirá en un futuro rociar mayores superficies en menor tiempo. Las mejoras en la tecnología de comunicación entre aeronaves y el desarrollo de IA para evitar colisiones, pudieran permitir a un enjambre de drones volar en formación mientras realizan sus labores en campos enteros.

Drones polinizadores


La constante reducción de las poblaciones de abejas ha provocado preocupación a nivel mundial a por el futuro de la polinización de las plantas que sustentan la producción agrícola. Actualmente se están realizando investigaciones con pequeños drones de solo 4 cm de ancho y un peso de solo 15 g que han demostrado ser capaces de polinizar flores sin dañarlas. El equipo de investigadores ahora está desarrollando una versión autónoma que le permita al agricultor que con solo liberarlos estos realizaran toda la tarea por su cuenta. 
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