Smart Agro, nuevas tecnologías para la Agricultura

¿Qué es Smart Agro?  Es la aplicación de las nuevas tecnologías y las telecomunicaciones a la agricultura. Es el conjunto de sistemas de inteligencia artificial, de información y de comunicaciones que consiguen hacer más útil, fácil y rentable el manejo de las explotaciones agrarias y del sector agroalimentario en general. Tecnologías como los sensores agrarios, los sistemas de información geográfica (GPS), la conducción guiada por mapas virtuales o el uso de drones son tecnologías propias de la Agricultura Inteligente o Smart Agro.

tecnologías smart Agro

Imagen Smart Agro o Agricultura Inteligente. Fuente: https://www.indigoia.com/

Objetivo de la Agricultura Inteligente. Ventajas de las tecnologías Smart Agro

El objetivo de las nuevas tecnologías para la agricultura es hacer más fácil el trabajo de los agricultores y mejorar sus márgenes.

Gracias a esta Agricultura Inteligente o Smart Agro se consigue, entre otras cosas:

  • Facilitar el manejo de las explotaciones.
  • Mejorar las predicciones de cosecha.
  • Aumentar el conocimiento sobre las características del suelo (aspectos positivos y carencias).
  • Aumentar la productividad o la calidad de la cosecha en las distintas zonas de la parcela.
  • Optimizar la aplicación de fertilizantes y otras labores de cultivo, evitando labores innecesarias y favoreciendo el ahorro energético, la reducción de costes y la optimización del tiempo de trabajo y de la mano de obra.
  • Dotar de utilidad a los datos históricos de las explotaciones gracias a aplicaciones que elaboran estadísticas, modelos de predicción de cosecha, etc.

Smart Agro, algunos ejemplos

El término Smart Agro es muy amplio y engloba tecnologías diversas con distintas utilidades. Por eso, en la nueva sección Smart Agro inaugurada en la 9ª Feria Internacional del Sector de Frutas y Hortalizas que se celebró en Madrid, se pudieron ver varios expositores que presentaron distintas aplicaciones tecnológicas para este sector, como por ejemplo:

  • Monitorización climática y monitorización del suelo por medio de sensores (temperatura, radiación solar, humedad, conductividad eléctrica…).
  • Control y gestión de la información de sensores mediante aplicaciones informáticas y apps para móviles y tablets.
  • Electrónica para la automatización de riegos y de sistemas de ventilación.
  • Uso de drones en agricultura.
  • Fotogrametría y sistemas de información geográfica para conteos de cosecha, detección de plagas y enfermedades, elaboración de mapas de productividad y de calidad del suelo, etc.
  • Uso de BigData para la predicción de cosechas, para la planificación agraria y empresarial…

En uno de los posts anteriores (Fruit Attraction 2017 impulsa las nuevas tecnologías Agrarias), dejé algunos ejemplos de empresas que se dedican al desarrollo de nuevas aplicaciones y tecnologías para la agricultura y que participaron como expositores en esta última edición de la Feria Internacional de Frutas y Hortalizas.

Smart Agro: Sensores agrarios y estaciones de monitorización

En las estaciones de monitorización (“estación de suelo”, “estación climática”, “estación de riego”…) se utilizan varios sensores agrarios que se colocan, en función de la magnitud que vayan a medir, sobre el suelo, enterrados a cierta profundidad, o en un mástil próximos a las plantaciones.

sensores agrarios para smart agro

Sensores agrarios: pluviómetro, medidor de temperatura y humedad, contador de agua, sonda de conductividad…

Los sensores son capaces de medir diferentes parámetros como:

  • Humedad y temperatura del suelo
  • Conductividad eléctrica.
  • pH del suelo
  • Radiación solar o luz que reciben los cultivos
  • Cantidad de lluvia o precipitaciones
  • Nivel de drenaje del agua en el suelo
  • Velocidad y dirección del viento
  • Evapotranspiración o agua que pierden los cultivos por evaporación
  • Calidad del agua y eficiencia de riego

Toda esta información recogida por los sensores agrarios se transmite por cable desde cada sensor hasta un receptor o Dataloger.  El Dataloger o registrador de datos es una pequeña caja de unos 10-15 cm de lado con varias entradas para los distintos sensores y con una serie de circuitos electrónicos en su interior. Su función es almacenar y ordenar la información que recibe de los sensores agrarios y enviarla a un software específico que se la proporciona al agricultor de forma resumida y útil.

El agricultor puede consultar en todo momento la información gracias a programas informáticos o apps intuitivas y fáciles de usar que le ha proporcionado la empresa de Smart Agro que ha preparado su instalación.

A través de estas plataformas virtuales, el agricultor puede ver toda la información de su parcela: datos climáticos, mapas del estado del suelo en las distintas zonas de la parcela, necesidades de agua de riego, riesgo de temporales, etc. Sabrá, por ejemplo, cuántas horas de luz recibe el cultivo cada día, cuánto ha llovido (y, en función de eso, cuánta agua de riego necesitan los cultivos cada semana/mes), o si el suelo tiene problemas como exceso de sales o falta de drenaje, que pueden causar perjuicios a las raíces.

Si la explotación está automatizada, el agricultor también podrá controlar desde su PC, tablet o teléfono móvil, distintas operaciones como la activación del sistema de riego o la apertura de ventanas de un invernadero. También se puede programar la instalación según distintas variables como la temperatura o la humedad ambiente para que estos procesos se inicien automáticamente en determinadas condiciones.

Todas estas interconexiones (decenas de sensores, datalogers, softwares y apps, soportes como tablets o teléfonos Android, transmisión inalámbrica de la información,…) forman el concepto de El Internet de las cosas (IoT, Internet of things), una de las claves de la agricultura moderna o Smart Agro.

Algunos ejemplos de sensores agrarios y su utilidad:

  • Sonda de Conductividad Eléctrica. La CE se utiliza para calcular la cantidad de sales presentes en el suelo (salinidad). Este dato es muy importante porque un suelo muy salino tiene consecuencias negativas para los cultivos, por lo que debe ser modificado o corregido. Entre otros perjuicios, el exceso de sales dificulta la absorción de nutrientes por las raíces, lo que provoca que parte de los fertilizantes empleados se desperdicien y que la planta crezca con menos vigor.
  • Sensor de pH. El pH indica la acidez del suelo, otro parámetro básico del que depende el desarrollo adecuado de los cultivos. Un suelo demasiado ácido tiene importantes consecuencias negativas como el retraso de crecimiento de la planta, problemas en las raíces o aparición de rugosidades en las hojas por toxicidad de elementos como el aluminio.
  • Sensores temperatura y de humedad del suelo. Conocer continuamente la temperatura ambiente y la humedad del suelo en la zona de las raíces es esencial para planificar un riego eficaz, aplicado en el momento óptimo y en una cantidad adecuada que evite el gasto innecesario de agua.

Smart Agro: BigData para la predicción de cosechas y el manejo de cultivos

Entre otras cosas, las empresas de Big Data elaboran modelos de predicción de cosecha que dan al agricultor información muy útil como:

– Predicción a corto/medio plazo de cómo será producción que tendrán sus finca (cantidad o rendimiento -kg/ha- y calidad)

– Cuál debe ser el momento óptimo de recolección

– Cuál es el nivel de influencia de distintos factores en el vigor y productividad de las plantaciones…

Smart agro: mapas de rendimiento

Mapas de rendimiento de parcela y otros parámetros

Los modelos de predicción son elaborados gracias a millones de datos históricos de cada parcela, datos como:

  • Parámetros de los análisis de suelos
  • Histórico de tratamientos fitosanitarios
  • Datos climáticos
  • Evolución de la humedad del suelo y otra información proporcionada por sensores agrarios
  • Datos del cuaderno de campo
  • Imágenes por satélite
  • Imágenes de vuelos de drones
  • Datos de conteo/aforo

Mediante potentes herramientas de análisis y modelización, las empresas de Big Data Agro ordenan toda la información y se la presentan al agricultor de una forma manejable, útil y fácil de entender. Gracias a distintas herramientas como apps o programas informáticos, los agricultores reciben la información de los modelos a través de mapas de rendimiento de cultivo, gráficos con la evolución anual de la producción, mapas de necesidades de fertilizantes, del estado de maduración de las plantaciones, etc. 

Toda esta información es muy útil para los agricultores porque les permite, entre otras cosas: ahorrar tiempo en el análisis de datos, planificar mejor labores de cultivo como el riego, la fertilización o la recolección, mejorar el nivel de negociación de precios, elaborar presupuestos más acertados, optimizar la gestión financiera en función de las previsiones de producción (préstamos, avales, seguros…), y un largo etcétera.

Todo esto favorece la reducción de costes y una mayor seguridad para el agricultor. Por todos estos beneficios y aplicaciones, las nuevas tecnologías agrarias deberían ser impulsadas y difundidas por las administraciones públicas. En el caso de España, el Ministerio de Agricultura ya ha puesto en marcha un Grupo de Trabajo sobre Digitalización y Big Data en la agricultura.

Smart Agro en la universidad

Las universidades  también deberían ser punteras a nivel en la utilización y desarrollo de tecnologías Smart Agro. En los nuevos planes de estudio de varias ingenierías, ya se están incluyendo estos contenidos. Entre las universidades españolas, destaca la Universidad Politécnica de Madrid, en la que el profesor Luis Ruiz García trabaja en el asesoramiento y aplicación de nuevas tecnologías Smart Agro en el sector agrícola. Destacan sus trabajos pioneros sobre trazabilidad y monitorización de la cadena de frío en el sector hortofruticola. Así como la modernización del olivar mediante el uso de drones, tecnologías RFID y sensorización inalámbrica.

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