Drones en la agricultura
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Drones en la agricultura. Ofrecen múltiples posibilidades para la agricultura pues una de sus técnicas es la teledetección aérea, que permite obtener información de la vegetación sin necesidad de estar en contacto directo con ella. Pueden monitorizar cientos de hectáreas de forma precisa, evaluando las condiciones del terreno, con el fin de recoger información sobre la hidratación, la temperatura o el ritmo de crecimiento de los cultivos además de permitir visualizar a través de imágenes multiespectrales, diferencias en el aspecto del cultivo.
Sumario
- 1 Orígenes de la agricultura de precisión
- 2 Orígenes de la agricultura de precisión
- 3 Aplicaciones de los drones en la agricultura de precisión
- 4 Ventajas de los Drones en Agricultura
- 5 Desventajas de las aeronaves no tripuladas en la agricultura
- 6 Fuentes
- 7 Precedentes de la teledetección agrícola
- 8 Objetivos
- 9 Actualidad de la teledetección agrícola
- 10 Futuro de la teledetección agrícola y la agricultura de precisión
- 11 Beneficios de la teledetección agrícola
- 12 Fuentes
Orígenes de la agricultura de precisión
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Drones., una herramienta fundamental de la agricultura de precisión. Para ello, el dron capta imágenes que, tras el tratamiento informático adecuada, son capaces de arrojar datos precisos sobre diferentes aspectos, como: El estrés hídrico de los cultivos. Las deficiencias nutricionales de las plantas.
Orígenes de la agricultura de precisión
La agricultura de precisión tiene sus orígenes en los EEUU entre las décadas 70 y 80, precisamente en Minnesota, donde y gracias al apoyo de empresas de desarrollo tecnológico, se crearon los primeros sensores digitales y se utilizaron en el monitoreo de parcelas. Por otro lado, se planteaba al suelo no como una unidad homogénea; sino como una heterogénea, debido a todos los componentes que lo integran, trayendo a la luz el concepto actual de "variabilidad del suelo". Y creando una nueva perspectiva donde ya no se considera al campo cultivado una sola área de terreno y se trazaba su división por segmentos. Sin embargo, la implementación de estos dispositivos no fue suficiente para lograr mayores adelantos para la época y no fue sino hasta la década de los 90, cuando formalmente y con la liberación de uso del sistema de posicionamiento global (GPS) de forma comercial se crearon maquinarias que disponían de herramientas de geolocalización, como cosechadoras y sembradoras. Así mismo se empezaron a generar mapas de las unidades de producción con estos sistemas. Así fue como de la agricultura convencional se deslindó un nuevo método tecnológico de "agricultura de precisión", significando el principio de un gran trayecto de avances. Entre los primeros países en adoptarla se encuentran Estados Unidos, Canadá y Gran Bretaña, a quienes con el pasar de los años se uniría Alemania, Argentina, Australia, Brasil entre otros.
Aplicaciones de los drones en la agricultura de precisión
Manejo eficiente del agua. El estrés hídrico en los cultivos provoca el cierre de estomas, reduciendo la transpiración y aumentando la temperatura de las hojas. Este aumento de temperatura se puede monitorizar con sensores térmicos. Estos sensores permiten estimar las necesidades hídricas de cada planta por lo que se puede llegar a aplicar la cantidad más adecuada de agua, con el consiguiente ahorro energético, especialmente si son explotaciones con aguas subterráneas. Tratamientos localizados de herbicidas. En la mayoría de los cultivos, los tratamientos se realizan en fases tempranas, cuando las malas hierbas y el cultivo están en un estado fenológico de plántula. En este estado tienen una respuesta espectral y una apariencia muy similares, por lo que para que el tratamiento sea localizado es necesaria su discriminación atendiendo a la composición y densidad de las malas hierbas. Uso óptimo de fertilizantes. La detección del estrés nutricional en los cultivos, a partir de sensores multiespectrales que estiman el desarrollo vegetativo, permite la aplicación de fertilizantes sólo en las zonas en las que es necesario. Detección temprana de enfermedades y plagas en cultivos. Por ejemplo, se pueden detectar los cambios fisiológicos que la enfermedad de la Verticilosis causa en el olivar con el fin de cartografiar los daños ocasionados en estados tempranos. Con esta información se pueden programar medidas de control que tienen efecto cuando los primeros olivos están afectados y la enfermedad está aún localizada en focos y no afecta al conjunto de la parcela. Supervisión de áreas fumigadas. La vista de pájaro que nos permiten tener los drones constituye una herramienta operativa para el seguimiento de las actuaciones que realizamos sobre nuestras fincas. Indicadores de calidad en cultivos. Las imágenes multiespectrales obtenidas desde un SARP en combinación con parámetros medidos en campo permiten, en el marco de un Sistema de Información Geográfica, obtener indicadores de calidad o producción de los cultivos. Generación de inventarios de cultivos. La observación aérea ha sido desde siempre una herramienta potente para la generación de inventarios de cultivos. Aunque para grandes superficies los SARP no ofrecen las prestaciones de aviones y satélites de muy alta resolución, sin embargo, son una herramienta operativa en lugares de muy difícil acceso, en países con dificultades de infraestructura para operar aviones o en zonas con mucha cobertura nubosa. Control de subvenciones agrarias. En la actualidad la mayoría de controles de ayudas a la agricultura se realizan mediante imágenes de vuelos aerotransportados o imágenes de satélite. Sin embargo, los SARP pueden ser una herramienta de apoyo al control en campo, aportando una visión aérea de la totalidad de la explotación que facilita el seguimiento de los cultivos y de su estado de desarrollo vegetativo. Conteo de plantas. Las plantas crecen con la luz del sol, por ello el agricultor se asegura de que los cultivos se siembren de manera que les permita obtener el máximo de luz solar. Las plantas que crecen más tarde que otras, pueden causar daños en el crecimiento de las que las rodean. Peritación de cultivos. Cada vez más, la peritación de cultivos ante un siniestro, se apoya en imágenes multiespectrales obtenidas a partir de aviones y satélite. Estos datos permiten identificar con gran fiabilidad aquellas zonas que o bien no han sido afectadas o lo han sido al 100%. Sin embargo, la fiabilidad de esta peritación disminuye cuando el cultivo se ha visto afectado parcialmente, siendo necesario que el perito se desplace a campo.
Ventajas de los Drones en Agricultura
Explorar tus Campos en menos Tiempo Los Drones proporcionan una imagen instantánea inmediata de un campo, en una fracción del tiempo que llevaría explorarlo a pie. Cubre cientos de hectáreas en un solo vuelo, capturando datos que ayudan a detectar e identificar la variabilidad y las áreas de estrés de los cultivos.
Captura Datos Precisos que impulsan Decisiones y Acciones Usar datos de Drones para generar mapas y planes de recetas, enfocando los tratamientos de manera más eficiente y reduciendo costos, obtener información que complemente otras herramientas agronómicas. Por ejemplo, para el muestreo de suelo/hoja, en lugar de muestreo aleatorio, los datos de Drones pueden dirigirte a los mejores lugares para muestrear, ahorrando tiempo y dinero.
Rastrea Eficientemente los Cultivos a lo largo del Tiempo, para Investigación o Producción Hacer seguimiento de cómo progresan los cultivos desde la siembra hasta la cosecha. Monitorear con precisión los campos para fenotipado y otras aplicaciones de investigación. La captura periódica de datos calibrados de sensores multiespectrales profesionales, ofrece información sobre la salud de los cultivos, independientemente de los cambios de iluminación, brindándole los datos necesarios para derivar tendencias cuantitativas.
Tiempo de vuelo y alcance Hay algunos problemas con las aeronaves no tripuladas en la agricultura. La mayoría de los drones tienen un tiempo de vuelo corto de 20 minutos a una hora. Esto limita el área que pueden cubrir para cada carga útil. El alcance del vuelo también limita el radio que puede ser cubierto durante cada vuelo. Los drones, que pueden ofrecer un mayor tiempo de vuelo y un mayor alcance, son relativamente más caros. Costo de compra inicial Los drones con características que los califican para su uso agrícola son bastante caros. Para algunos drones, los altos costos incluyen hardware, software, herramientas y sensores de imagen. Los drones que no están equipados con el equipo necesario pueden ser más baratos de comprar.
Sin embargo, las cámaras y el software de procesamiento deseados son bastante caros, por lo que son igualmente intensivos en capital. La compra de aviones no tripulados para su uso en la agricultura puede ser costosa a corto plazo, pero a largo plazo vale la pena.
Interferencia con el espacio aéreo Los aviones teledirigidos agrícolas tienen el mismo espacio aéreo que los aviones operados manualmente. Por lo tanto, son susceptibles a las interferencias. Por lo tanto, es aconsejable que el granjero presente su plan de vuelo al aeropuerto local. Comunicaciones Esto significa que cualquier agricultor que quiera utilizar drones debe invertir en equipo de comunicación o comprar drones capaces de capturar y almacenar datos sobre el terreno en un formato procesable.
Dependiendo del clima A diferencia de las aeronaves convencionales, los drones son mucho más vulnerables a las condiciones climáticas. Si hay viento o lluvia afuera, puede que no puedas volar.
Conocimientos y habilidades
Las imágenes deben ser analizadas por personal cualificado y competente para que se traduzcan en toda la información útil. Esto significa que un agricultor medio que no tenga estos conocimientos puede necesitar capacitación o puede necesitar emplear personal capacitado con conocimientos de programas informáticos analíticos para apoyar el procesamiento de imágenes.
Fuentes
- https://agrotendencia.tv/agropedia/agricultura-de-precision/
- https://www.sensoresdepresion.top/2020/04/ventajas-y-desventajas-de-los-drones-en-la-agricultura.html
- https://apd.ong/agricultura-con-drones-5-aplicaciones/
- http://www.nosolosig.com/articulos/578-aplicaciones-de-los-drones-en-agricultura-de-precision
Precedentes de la teledetección agrícola
La agricultura convencional es un sistema de producción en el que los insumos se aplican de forma uniforme en toda la superficie del campo, sin tener en cuenta la variabilidad espacial de los factores involucrados en el manejo del cultivo. Su principal objetivo es la obtención de las máximas producciones en base de una alta tecnificación prestando nula o escasa atención al manejo localizado y la conservación de los recursos naturales sobre los que se sustenta. Ello conlleva un gasto innecesario y un aumento potencial del deterioro medioambiental por agotamiento de la fertilidad o del agua disponible para riego, y por contaminación de suelos y acuíferos, entre otros problemas. A su vez, generalmente las zonas menos productivas se perpetúan ya que todo el campo de cultivo se maneja de igual modo y no se analizan los motivos por los que el rendimiento en esas zonas es menor. El agricultor que sigue esta forma de agricultura asume sin poner ningún remedio la imposibilidad de mejorar los rendimientos de sus cultivos y de alcanzar los niveles óptimos de producción.
Los métodos de control del estado de los cultivos eran principalmente de control pasivo y no permitían una visión global de su estado. Además la interpretación de datos era por plantas únicas o pequeñas zonas de terreno. Algunos ejemplos de sistemas de detección son:
- Dendrómetros: biosensores clima-planta que miden en continuo la variación del grueso del tronco de una cepa, variable que refleja su estado hídrico. Al aumentar la temperatura aumenta la evaporación de agua desde la planta a la atmósfera a través de las hojas y su diámetro decrece, recuperando después su grosor a lo largo de la noche si dispone de agua suficiente en el entorno radicular.
- Tensiómetros: sensores de suelo, que miden la tensión o potencial matricial del mismo a distintas profundidades, y por tanto la disponibilidad de agua para las plantas.
Objetivos
El objetivo principal de está técnica es ahorrar costes a los agricultores consiguiendo una reducción del número de riegos, fertilizantes, fito-sanitarios, así como aumentar la productividad de los cultivos y exprimir la tecnología existente (tractores, maquinaria, etc).
Actualidad de la teledetección agrícola
Actualmente la agricultura está pasando por un cambio tecnológico importante. Se están empezando a utilizar herramientas nuevas e innovadoras de alto potencial que permiten una mejora sustancial de la productividad de las explotaciones. Es el caso de la teledetección, con la que se puede obtener información sobre el estado de los cultivos mediante el uso de satélites, avionetas, drones…
Los primeros estudios de teledetección agrícola estaban restringidos a zonas muy amplias de cultivos pero con el incremento de la resolución espacial y espectral ya es posible la agricultura de precisión con un margen de error inferior a un metro.
Cada vez son más los agricultores que confían en la agricultura de precisión con el uso de UAV’s pero todavía está en fase de desarrollo, sobretodo en cuanto a conocimiento por parte del gran número de agricultores que hay en España.
Futuro de la teledetección agrícola y la agricultura de precisión
Las perspectivas de futuro de la teledetección agrícola indican que cada vez será mayor el uso de UAV’s para explotar con un mayor rendimiento los campos de cultivo debido a su amplio rango de ventajas respecto a otros sistemas de teledetección.
Beneficios de la teledetección agrícola
A partir de las imágenes originadas por cámaras hiperespectrales, multiespectrales, infrarrojas o térmicas se obtiene información de diferentes bandas del espectro.
A través de ellas, se consiguen captar datos que el ojo del ser humano no es capaz de ver y con las que se pueden hacer diagnósticos de los cultivos permitiendo:
- Determinar el Vigor del Cultivo: Mapa para detectar problemas en cualquier tipo de cultivo
- Planificar una Cosecha Selectiva: -Mapa donde se discriminan diferentes cualidades organolépticas o químicas del fruto
- Generar un Mapa de Nitratos: Mapa donde se resaltan las concentraciones de nitratos
- Generar un Mapa de Fertilización: Mapa y datos para planificar de manera óptima la fertilización
- Determinar la Gestión Hídrica: Mapa de la transpiración y el estado hídrico de las parcelas.
- Detección de enfermedades: Mapa para resaltar problemas en relación a plagas.
