Drones mejoran la rentabilidad del campo
Agricultura de precisión

El concepto de agricultura de precisión surge en la década de los 90, en respuesta a la problemática de lograr ser más eficientes en el uso de insumos para la producción de alimentos. El concepto ha ido evolucionando con el tiempo, asociado al desarrollo de innovaciones en tecnologías de la información y comunicación, sensores y maquinarias. 

Por Leandro Kinderknecht. Ingeniero Agrónomo. Conseagro.

La agricultura de precisión se centra en poder identificar dentro de un lote de producción aquellos sectores que necesitan alguna practica de manejo como fertilización con nutrientes específicos, riego localizado, aplicación de herbicidas para el control de malezas, entre otros; a su vez, y gracias a monitores de rendimientos ubicados en las máquinas cosechadoras, la agricultura de precisión permite identificar los lugares dentro del lotes que necesitan algún tratamiento diferencial. 

En referencia a la adopción de estas nuevas tecnologías en la región, se puede mencionar que Argentina ha sido uno de los países pioneros en América Latina en la incorporación de estas tecnologías y hoy es un referente en la temática. Particularmente el INTA comenzó a difundir y evaluar técnicas de agricultura de precisión desde fines de los 90, realizando experiencias con monitores de rendimiento.

Con la evolución constante de nuevas tecnologías útiles, aparecen los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT), más conocidos como drones. 

La denominación VANT está ligada a vehículos militares utilizados desde la Primera Guerra Mundial para la vigilancia remota; mientras que se denominan drones a los vehículos no tripulados para operaciones civiles. Gracias a los avances científicos y tecnológicos, en la última década los agricultores comenzaron a usarlos para monitorear sus campos, así como para ayudar a los programas de agricultura de precisión. 


Tipos de drones

Los vehículos no tripulados –o simplemente drones- pueden ser aéreos, terrestres o acuáticos. Los aéreos son los más habituales para agricultura de precisión. En cuanto a su configuración, pueden ser de multirotores (tipo helicópteros) o de ala fija (más parecidos a un aeroplano).

Los drones multirotores se suelen clasificar según el número de motores; tricópteros (3 motores), cuadricópteros (4), hexacópteros (6) y octocópteros (8). Su uso es el más extendido debido a su gran estabilidad, facilidad y cantidad de maniobras que pueden realizar, además de poder quedar suspendidos estáticamente en el lugar que les indiquemos.

Por su parte, los drones de ala fija tienen mayor autonomía de vuelo, pero con menos agilidad de maniobras, ya que no pueden permanecer suspendidos inmóviles y deben mantener una velocidad constante.

En el mercado actual, los drones más utilizados son los multirotores-cuadricópteros (con un tiempo de vuelo de 30 minutos y una cobertura por vuelo de unas 65 ha, aproximadamente), y el de ala fija (con un tiempo de vuelo entre 60 a 90 minutos y una cobertura que puede llegar a las 500 ha).



Sensores y productos derivados 

Los drones para agricultura están equipados con una cámara multiespectral, cuyos sensores capturan imágenes rojo-verde-azul (RGB) e infrarrojo cercano (NIR). Las fotografías que se toman están geolocalizadas, de tal manera que puedan ubicarse exactamente para ser sobrepuestas, y con ellas formar el mapa de cualquier plantación. 

En cuanto a los resultados de estos vuelos programados, se obtienen mapas del Índice Normalizado de Vegetación Diferencial (NDVI) o similares. El NDVI es un índice que muestra en forma general el estado de salud de una planta. Si los valores de este índice están cercanos de 1.0, se espera que la vegetación sea saludable; pero para valores cercanos a 0.0 el mapa muestra suelo desnudo o vegetación estresada.

Además, con la creciente disponibilidad de sensores térmicos de proximidad, se pueden estimar parámetros agrícolas como la cubierta y la temperatura del suelo, los componentes del balance energético y la evapotranspiración.

Otro aspecto importante es la ubicación en el terreno: los drones tienen GPS incorporado que dan la localización en el vuelo. La precisión manejable en la actualidad con estos equipos puede llegar a ser inferior a los 2 centímetros por píxel, y dependerá de la altura a la cual se realice el vuelo.


Información precisa al instante

En la agricultura se requiere información adecuada para cuantificar y decidir sobre el momento y el lugar del riego, siembra, fertilización y cosecha. Una irrigación eficiente puede ayudar a evitar el estrés hídrico de los cultivos, los niveles indeseables de lixiviación de nutrientes y la reducción del rendimiento debido a la escasez de agua, la escorrentía o el riego excesivo.

La agricultura de precisión requiere una alta gestión espacial de los insumos para la producción agrícola. Esto necesita que la información procesable sobre el estado del cultivo y el campo se adquiera con la misma resolución espacial alta y en una frecuencia temporal apropiada para las respuestas oportunas.

Evapotranspiración y contenido de humedad del suelo: La evapotranspiración (ET) es la cantidad de agua que utiliza el cultivo, mientras que la humedad de suelo (HS) es la cantidad de agua retenida en la zona de la raíz. Estos dos componentes permiten estimar las necesidades de agua de riego a través del balance hídrico. Los modelos de evapotranspiración disponibles en la actualidad que se estiman con el uso de drones requieren, además de los filtros espectrales Rojo y NIR seleccionados, la incorporación de un sensor de cámara de temperatura junto con información de la estación meteorológica local.

Los nutrientes en los cultivos: Una actividad común en temporada agrícola es la aplicación de fertilizantes (nitrógeno, fosfato, potasa) y micronutrientes (azufre, magnesio, zinc). El fertilizante es aplicado por equipos en tierra (pulverizadores de tractor o sistemas de riego a presión) o por aviones tripulados. Cuando se trata de grandes superficies de cultivos, es adecuado el uso de aviones tripulados para la aplicación de fertilizantes, utilizando una tasa de aplicación constante para todos los campos. La estimación usando drones del estado de los nutrientes del cultivo puede beneficiar directamente la tasa de aplicación al incluir la totalidad del campo. En este sentido, es posible realizar el monitoreo con vehículos aéreos no tripulados y sensores de cámara especializados, como cámaras ópticas y térmicas, junto con sensores ópticos específicos, como Red Edge o cámaras hiperespectrales.

Rendimiento de los cultivos: Utilizando drones es posible realizar las siguientes acciones: conteo de plantas y supervisión de su crecimiento. Realizar esta labor con imágenes aérea facilita y agiliza enormemente la tarea, y se logra mayor exactitud; Medición de clorofila, lo que permite verificar el nivel nutricional de las plantas; Evaluación del estrés hídrico, ya que usando una cámara térmica es posible detectar si existen zonas que, por su situación, su composición, etcétera, pueden necesitar mayor o menor cantidad de agua; Detectar el estado sanitario de un cultivo y verificar si la plantación ha sido afectada por alguna plaga, y si es necesaria la aplicación de fertilizadores o tratamientos sanitarios total o diferenciado; Fenología, porque con la recopilación de datos y su estudio a lo largo del tiempo se contribuye a mejorar la productividad de los cultivos y así establecer el potencial productivo. Por último, los drones son una herramienta óptima y ágil para el peritaje de cultivos ante un siniestro, mediante la toma y el análisis de imágenes multiespectrales.

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