Publicado: 31/07/2017 - Actualizado: 02/01/2020
En el artículo de hoy hablaremos de los usos y aplicaciones de los drones en el cultivo del olivo. La agricultura de precisión con drones también es muy interesante para el olivar y su uso puede mejorar notablemente el cultivo y la optimización de sus labores agrícolas. Esto es lo que se ha venido a llamar olivicultura de precisión con drones.
Contenidos
- Importancia del cultivo del olivo en España
- Tipos de sensores en drones
- Usos y aplicaciones de los drones en el cultivo del olivo
- Monitorización del estado fitosanitario
- Optimización del riego
- Fertilización diferenciada
- Detección de malas hierbas
- Pulverización localizada
- Inventario de arbolado y mapeado 3D
- Productividad del cultivo
- Referencias bibliográficas
Importancia del cultivo del olivo en España
España es el mayor productor de aceite de oliva del mundo. Las cifras de este sector a nivel nacional son impresionantes.
Se cultivan actualmente 2,6 millones de ha de olivar para aceite en España, de las cuales 168 mil Ha son de olivo ecológico para aceite. Las plantaciones superintensivas, pueden llegar a densidades de hasta 2.000 olivos/ha.
El sector del Aceite de Oliva Español está compuesto por unos 400.000 olivicultores, 1.755 almazaras, 1.500 envasadoras y 22 refinerías.
El negocio del aceite de oliva supone 1.886 millones de € (promedio de 2013 a 2018), lo cual representa el 4,6% de la producción de la rama agraria y el 7,6% de la producción vegetal (Ministerio de Agricultura, 2019).
En fincas de reducidas dimensiones, el agricultor suele conocer bien sus parcelas. Sin embargo, en fincas con decenas o cientos de hectáreas de olivos, como los que se van a estudiar, el conocimiento suele ser menos detallado y preciso.
Tipos de sensores en drones
Algunas de las principales ventajas de los drones en agricultura y por tanto aplicables en el olivar son la capacidad de elevar carga útil, vuelo autónomo basado en GNSS, datos de alta calidad, pequeño tamaño y facilidad de transporte. Pero es la versatilidad para acoplar sensores lo que hace posible el poder recoger datos que de otra manera no sería posible o no sería viable (aviones y satélites).
Los sensores o cámaras más habituales que usan los drones son:
- Sensor RGB: ortofotografía de alta precisión, que permite realizar modelos digitales superficiales.
- Sensores multiespectrales: para obtener mosaicos multiespectrales de alta resolución.
- Sensor térmico: Permite obtener mosaicos térmicos de alta resolución.
Usos y aplicaciones de los drones en el cultivo del olivo
Dentro de la olivicultura de precisión, los drones tienen diferentes usos o aplicaciones en. Veamos cuales son las más relevantes o que tiene un mayor potencial de uso en la olivicultura de precisión.
Monitorización del estado fitosanitario
En el mundo agrícola los tiempos son cruciales. Un ejemplo de ello es el momento en el que se ara, se siembra o se cosecha. También lo es en otros aspectos como pueden ser la detección y control de plagas.
Los drones se pueden utilizar para evaluar la salud de los cultivos. Lo cual puede ser crucial para la detección y control de plagas en el olivar.
Si no se detectan a tiempo o no se hace un seguimiento correcto, las plagas y enfermedades pueden llegar a causar grandes daños económicos y medio ambientales, como ha ocurrido con la Xylella fastidiosa en el olivo. Los drones en olivar pueden ser muy útiles en esta tarea de identificación y control de plagas.
Los drones permiten una detección temprana de plagas y enfermedades en los cultivos. Esto es posible gracias a al análisis de las imágenes multiespectrales que recogen, lo cual permite detectar los cambios que se producen en las parcelas de olivar.
A partir de los datos que toman con las cámaras multiespectrales que portan, que miden el espectro visible y el NIR, se pueden calcular índices agronómicos como el NDVI (Normalize Difference Vegetatión Index) que aporta información sobre el vigor y la cantidad de cubierta vegetal del cultivo.
En olivicultura hay experiencias del uso de drones para detectar de forma automática árboles atacados por la bacteria Xylella fastidiosa. Se hizo un estudio preliminar en Creta sin llegar a validar la tecnología (Psirofonia et al., 2017).
La vista de pájaro que nos permiten tener los drones constituye una herramienta operativa para el seguimiento de las actuaciones que realizamos sobre el olivar. En esta línea, se ha estudiado el impacto producido por la poda en las copas de los olivos, mediante el análisis de imágenes tomadas con drones (Jiménez-Brenes et al., 2017)
Optimización del riego
Los drones pueden conseguir un manejo más eficiente del agua. El estrés hídrico siempre es sinónimo de problemas en el rendimiento de las plantaciones intensivas de olivar. Sin embargo, gracias a las imágenes tomadas por los drones con sus sensores se puede establecer un plan de riego eficiente y localizado.
Los drones equipados con sensores térmicos, multiespectrales o hiperespectrales, son capaces de detectar el estrés hídrico de las plantas y proporcionan información muy útil sobre el funcionamiento los sistemas de riego.
En el ámbito de la olivicultura, se han realizado estudios para detectar estrés hídrico y cuantificar la cubierta vegetal. Para ello se combinaron los datos obtenidos mediante cámaras termográficas (7.5–13 µm, 40 cm de resolución) y cámaras multiespectrales (400-800 nm, con 20 cm de resolución espacial). Estos datos permitieron calcular el Índice de Área Foliar (Leaf Area Index, LAI) y el Índice de Estrés Hídrico (Crop Water Stress Index, CWSI). Los resultados fueron positivos y se validó la metodología empleada (Berni et al., 2009b, 2009a).
Fertilización diferenciada
La agricultura con drones también posibilita un uso óptimo de los fertilizantes. Detectar el estrés nutricional en los cultivos, es posible a partir de los datos de los sensores multiespectrales que estiman el desarrollo vegetativo, lo cual permite la aplicación de fertilizantes sólo en las zonas en las que es necesario.
En el cultivo del olivo también se han hecho pruebas con drones para estimar el estado nutricional de los árboles, concretamente en el proyecto DRONEOLIVE se han utilizado sensores basados en fluorescencia y en NIR (Innovaagri, 2019).
Detección de malas hierbas
Otro de los objetivos de agricultura de precisión con drones es el realizar tratamientos localizados con herbicidas, que sólo afecten a las zonas infestadas y poder ajustar la dosis y el tipo de herbicida más idóneo a la flora adventicia (malas hierbas) que se quieren erradicar. Esto es posible si se detectan los focos o rodales de malas hierbas y se toman datos geolocalizados.
La detección de malas hierbas en olivares mediante drones, se comenzó a investigar en el marco del proyecto TOAS. En dicho proyecto se trabajó durante 4 años en como optimizar el uso de drones y el análisis de imagen para optimizar la aplicación de herbicidas en olivo, álamo, maíz y girasol (Peña et al., 2014). Sin embargo, en el caso del olivo el trabajo se centró más en el modelado 3D de las plantaciones, sin llegar a identificar las malas hierbas (Torres-Sánchez et al., 2018).
Pulverización localizada
En la revisión del estado del arte no han aparecido experiencias de pulverización localizada con drones en olivar.
Inventario de arbolado y mapeado 3D
El conteo e inventariado de plantas también es importante, por ejemplo, a la hora de tasar, valorar o vender una finca o si es necesario justificar subvenciones por árbol.
Esto se ha desarrollado y aplicado con éxito en los olivares, en el proyecto TOAS anteriormente mencionado (Torres-Sánchez et al., 2018, 2015).
El mapeado 3D y el inventario geolocalizado de los árboles ha permitido también el estudio de los deslizamientos o corrimientos de tierra en las plantaciones de olivos (Fernández et al., 2016).
También para las peritaciones, la posibilidad de volar sobre la parcela afectada y obtener imágenes multiespectrales de la finca puede ser una herramienta objetiva en los procesos de peritación.
Productividad del cultivo
En el caso de los olivos, se ha estudiado el desarrollo de la copa de los árboles durante la campaña, para correlacionarlo con la productividad. La limitación del estudio, es que se ha hecho en plantaciones de olivar tradicionales e intensivas. Ya que este tipo de metodología no es aplicable a las plantaciones superintensivas, donde el tamaño de la copa se mantiene estable durante todo el ciclo de cultivo, al ser podadas en forma de seto (Sola-Guirado et al., 2017)
Espero que os haya gustado, os dejo un vídeo interesante de un estudio llevado a cabo por investigadores del CSIC, en el que se sintetiza en apenas dos minutos las aplicaciones más importantes de los drones. Un saludo.
Referencias bibliográficas
Este artículo está basado en los siguientes estudios científicos:
- Berni, J.A.J., Zarco-Tejada, P.J., Sepulcre-Cantó, G., Fereres, E., Villalobos, F., 2009a. Mapping canopy conductance and CWSI in olive orchards using high resolution thermal remote sensing imagery. Remote Sens. Environ. 113, 2380–2388.
- Berni, J.A.J., Zarco-Tejada, P.J., Suárez, L., González-Dugo, V., Fereres, E., 2009b. Remote sensing of vegetation from UAV platforms using lightweight multispectral and thermal imaging sensors. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spat. Inform. Sci 38, 6.
- Fernández, T., Pérez, J.L., Cardenal, J., Gómez, J.M., Colomo, C., Delgado, J., 2016. Analysis of Landslide Evolution Affecting Olive Groves Using UAV and Photogrammetric Techniques. Remote Sens. 8. https://doi.org/10.3390/rs8100837
- Innovaagri, 2019. Proyecto Droneolive: anticipar el estado fisiológico y las necesidades nutricionales del olivar con drones.
- Jiménez-Brenes, F.M., López-Granados, F., de Castro, A.I., Torres-Sánchez, J., Serrano, N., Peña, J.M., 2017. Quantifying pruning impacts on olive tree architecture and annual canopy growth by using UAV-based 3D modelling. Plant Methods 13, 55. https://doi.org/10.1186/s13007-017-0205-3
- Ministerio de Agricultura, P. y A., 2019. Encuesta sobre Superficies y Rendimientos Cultivos (ESYRCE).
- Peña, J.M., Torres-Sánchez, J., de Castro, A.I., López-Granados, F., Dorado, J., 2014. The TOAS project: UAV technology for optimizing herbicide applications in weed-crop systems, in: 12th International Conference on Precision Agriculture ISPA: Monticello, IL, USA Https://Www. Ispag. Org/Media/ConferenceAbstracts2014_FINAL. Pdf.
- Psirofonia, P., Samaritakis, V., Eliopoulos, P., Potamitis, I., 2017. Use of Unmanned Aerial Vehicles for Agricultural Applications with Emphasis on Crop Protection: Three Novel Case—Studies. Int. J. Agric. Sci. Technol 5, 30–39.
- Sola-Guirado, R.R., Castillo-Ruiz, F.J., Jiménez-Jiménez, F., Blanco-Roldan, G.L., Castro-Garcia, S., Gil-Ribes, J.A., 2017. Olive Actual “on Year” Yield Forecast Tool Based on the Tree Canopy Geometry Using UAS Imagery. Sensors 17. https://doi.org/10.3390/s17081743
- Torres-Sánchez, J., López-Granados, F., Borra-Serrano, I., Peña, J.M., 2018. Assessing UAV-collected image overlap influence on computation time and digital surface model accuracy in olive orchards. Precis. Agric. 19, 115–133. https://doi.org/10.1007/s11119-017-9502-0
- Torres-Sánchez, J., López-Granados, F., Serrano, N., Arquero, O., Peña, J.M., 2015. High-throughput 3-D monitoring of agricultural-tree plantations with unmanned aerial vehicle (UAV) technology. PLoS One 10, e0130479.
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Hola Alberto! Tengo una pregunta acerca de la aplicación de herbicidas o fitosanitarios con Drones.. No se necesita un gran depósito para los productos? Me parece una gran idea la aplicación aérea pero.. Existen Drones tan grandes como para poder volar con un depósito «a cuestas»? Espero tu respuesta, muchas gracias!
Hola Pedro, antes de nada gracias por comentar! No se si has leído el anterior artículo sobre drones, te invito a leerlo porque es un buen complemento a la respuesta. En resumen, aunque voy a explicarlo también, es más condicionante los costes que lo que pueda cargar un dron.
La verdad que cuesta pensar en un dron fumigando cuando piensas en los típicos drones que toman fotos y que todos conocemos. Pero los drones para fumigar, como puede ser el Yamaha RMAX, pueden cargar 16 litros de producto por ejemplo, que es una cantidad importante por vuelo, aquí lo puedes ver trabajando.
¡Hola Alberto! La verdad es que a mí me ha pasado lo que a Pedro. Me costaba imaginarme a un dron fumigando. Gracias por toda la información, ¡un artículo muy interesante!
Hola Miguel, muchas gracias por tu comentario. Los drones que estamos acostumbrados a ver son los utilizados en aplicaciones como el mapeo de explotaciones, control de vigor del cultivo, control de altura de cultivos leñosos tras la poda…Para estas labores solo es necesario instalar una cámara cuyo peso es abordable por la mayoría de drones. Cuando entramos en aplicación de sanitarios, la cosa cambia. Son drones de mayor capacidad, incluso suelen ser impulsados por motores de explosión. Entonces entiendes por qué es necesario obtener licencias para pilotar estas aeronaves, legislar su uso, etc.
Aprovecho si no te importa para meter una cosa más en la discusión: Como he comentado en el artículo, influye mucho si el dron está en propiedad o tienes que pagar el servicio a una empresa especializada. En este segundo caso, para grandes fincas ¡cuidado! porque si tienes que alquilarlo por varias jornadas, es de todo menos barato. Por poner un ejemplo una finca grande y de fácil acceso hasta que no se expanda el mercado y exista más competencia (bajen los precios), bajo mi punto de vista, sigue siendo más económico realizar estas labores con los aperos al uso. Espero haberte respondido. Un saludo!
Muchas gracias Alberto!! Me lo has dejado muy claro, y ya ví el otro artículo que me decías y entre eso, tus explicaciones y el vídeo que me dejaste no me ha quedado ninguna duda.. Una pena que efectivamente, como dices, aún falta algo de tiempo para que esta tecnología pueda ser asequible para todos los bolsillos.. porque creo que puede suponer, además de otras ventajas, un importante ahorro de combustible en el caso de la aplicacion de fitosanitarios, no crees? Seguro que consume muchiiisimo menos que un tractor! Gracias de nuevo, un saludo
Completamente de acuerdo Miguel. Aunque más que una pena yo lo veo excitante. Tenemos la suerte de vivir en un momento en el que se están decidiendo cosas muy importantes que antes eran inimaginables como la maquinaria agrícola autónoma: tractores, sembradoras, cosechadoras o los propios drones. Es ahora cuando se va a decidir qué dirección va a tomar la agricultura. Pero claro, para eso hace falta invertir en investigación, esto es fundamental. Hay que seguir avanzando, hoy por hoy un dron no puede hacer frente por ejemplo a un pulverizador autopropulsado en explotaciones en extensivo como puede ser las de maíz o trigo en los países que son potencia en esto. Máquinas con un ancho de trabajo de hasta 52 metros, con cargas de 7000 litros de producto y velocidades de 40 km/h… ni a nivel de trabajo ni de los precios de los contratistas un dron podría hacer frente hoy día.
Como una foto habla más que mil palabras. A los drones les hace falta más años de investigación para llegar a este nivel de trabajo.