INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA AGRICULTURA

La RAE (Real Academia Española) define la Inteligencia Artificial (IA) como la “disciplina científica que se ocupa de crear programas informáticos que ejecutan operaciones comparables a las que realiza la mente humana, como el aprendizaje o el razonamiento lógico”.

Según la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación), la producción agrícola deberá aumentar en un 60% en 2050 para poder alimentar a una población que crecerá hasta los diez mil millones según la ONU.

Los agricultores y las explotaciones agrarias deben hacer frente a un sector cada vez más competitivo con una mayor demanda a unos precios más ajustados. Esto impulsa al sector a sumarse a las nuevas tecnologías, donde tras muchos años de crecimiento y tecnificación hay dos temas principales que siguen preocupando: la producción y la calidad.

Conocer el tiempo óptimo de recolección, alcance de trabajos como la poda, recomendaciones de abonado, riego, entre otros, son retos que se están presentando hoy en día y para los que se necesita explotar al máximo el potencial de la tecnología.

El gran desafío por tanto es, obtener los conocimientos necesarios para optimizar las actividades agrícolas. “Riego inteligente”, “fertilización inteligente”, “cosecha inteligente”, etc. Sólo pueden basarse en conocimientos precisos y sólidos, para actuar de la manera más eficiente posible sobre los cultivos.

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En los últimos años, la agricultura ha pasado por una gran revolución. De ser uno de los sectores más tradicionales a uno de los más progresistas, entonces, ¿podrá la IA ayudar a la agricultura? ¿Dónde se encuentra la verdadera clave para este avance en la agricultura?

La respuesta está en la gestión de datos de calidad y fiables que permiten un análisis ad hoc, y que garantiza una toma de decisiones basada en realidades. Lo que se conoce como Big Data y análisis predictivo, dos de los grandes pilares de la IA en otros sectores, como son la automoción, la sanidad o la industria.

El agricultor de toda la vida contaba con la intuición en su toma de decisiones. Los datos de campo eran escasos y se recopilaban de forma muy básica. Hoy día se disponen de muchos más datos: estaciones meteorológicas, drones, GPS, lo que son tecnologías para la agricultura de precisión. Pero ¿qué se hace con todos esos datos?

Proporcionar muchos datos al agricultor no siempre es útil y puede ser difícil de analizar. Hoy día se tratan esos datos, se representan de una forma más o menos ordenada (mapas que indican humedades del suelo, contenido en nitrógeno, malas hierbas, etc.) que se entregan a los agricultores, pero siguen siendo ellos los que toman las decisiones.

Aquí tenemos un primer paso: De decisiones por intuición a decisiones por información, es decir, basadas en datos. El siguiente paso sería analizar los datos y proporcionar al agricultor, información y también recomendaciones claras y precisas. Además, se pueden descubrir nuevas perspectivas y correlaciones que no se conocían antes. Esto se puede lograr mediante IA.

En la agricultura son enormes la cantidad de posibilidades y factores (biológicos, químicos, físicos) que afectan al sistema, lo que hace imposible que los humanos puedan analizar y sacar conclusiones de manera efectiva. Aquí las “máquinas” pueden tomar decisiones más acertadas. Es lo que se llama Machine Learning. Las máquinas analizan datos, algoritmos y cuantos más datos reciban, mejor será el proceso de aprendizaje que realicen. El Big Data y su analítica son la base que permiten a la propia inteligencia artificial crecer. A día de hoy, la toma de decisiones es ya una combinación de aprendizaje predictivo y de la más potente matemática.

COMO LA AGRICULTURA CAMBIA GRACIAS A LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL.

Algunos ejemplos de las aplicaciones de la IA en este campo:

La inteligencia artificial ayuda a las maquinarias agrícolas a tener una gran precisión: les permite identificar y tomar decisiones de gestión sobre el terreno, incluso según las necesidades de cada planta. De modo que la toma de decisiones se lleva a cabo en tiempo real, por ejemplo,  condiciones de riego, tratamientos fitosanitarios y posterior recolección y transformación.

La aplicación de inteligencia artificial a la agricultura y los cultivos reduce de forma drástica el consumo y utilización de recursos. Unos recursos que con frecuencia son escasos, como ocurre con el agua en zonas cada vez más extensas del planeta.

La utilización de mejores sistemas técnicos, cámaras, realidad aumentada, drones y computación ha demostrado que en muchos casos se llega a una reducción de hasta un 90% de muchos tipos de productos fitosanitarios.

E incluso la aplicación de la inteligencia artificial para fortalecer la salud de las plantas de forma biológica y natural. Haciéndolas más resistentes a las enfermedades, con mejoras contrastadas de rendimientos de los cultivos que rondan el 20%.

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Robots Agricultores

Durante los últimos tiempos, las empresas han basado su crecimiento en la automatización y mecanización de tareas. Gracias a esta modernización, las empresas han ahorrado en costes y han permitido al trabajador que su profesión sea más fácil.

En la agricultura, ha sido uno de los sectores en los que mas se ha avanzado tecnológicamente, hasta el punto de que lo que antes nos parecía inimaginable, ahora mismo es algo cotidiano. Actualmente, la tecnología agrícola esta avanzando en la dirección del desarrollo de autómatas que son una versión robótica de maquinaria agrícola.

Con el bajo coste, y con la producción en masa de sensores, cámaras, aparatos de navegación, entre otros elementos, ha comenzado una carrera tecnológica entre fabricantes por ver quien es el que consigue ser más puntero en la construcción de equipos inteligentes de siembra, recolección, fertilización y aplicación de pesticidas.

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Ya se ha presentado, y comenzado a probar, el primer tractor inteligente, que por medio de sensores y de una conexión GPS vía satélite, no necesita un conductor para su funcionamiento.

Siguiendo con este tema, la Universidad de Sydney, en Australia, ha desarrollado un robot autónomo, con inteligencia artificial, que es capaz de inspeccionar, el crecimiento del maíz y arrancar las malas hierbas. Estos autómatas en un funturo se moverán autónomamente por los campos del cultivo en un futuro no muy lejano, ya que se pretende que se empiece a comercializar en el año 2020.

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El objetivo, es que en aproximadamente 5 años, haya prácticamente un robot para cada acción que necesitemos realizar en nuestro cultivo, y, de este modo, facilitar increíblemente la tarea del agricultor, sacarle el máximo rendimiento a la explotación agrícola, tener mucho mejor control del cultivo gracias a la infinidad de datos que se puede obtener con esta maquinaria, pero sobre todo, y lo que es más importante, obtener una calidad en el cultivo que roce la perfección.

Tractores Híbridos y Eléctricos

Actualmente, cada vez vemos mas y mas avances en la tecnología hibrida y eléctrica en los coches de uso cotidiano. Sin embargo, no es tan frecuente hablar de un tractor eléctrico o híbrido.

En esta entrada a nuestro Blog, vamos a explicar brevemente los proyectos de futuro tanto híbridos como eléctricos que están llevando a cabo grandes fabricantes como John Deere o Fendt.

En primer lugar, vamos a hablar del tractor híbrido, el cual es propulsado por un motor      diésel-eléctrico. El sistema híbrido, tiene varias ventajas como, por ejemplo, un increíble ahorro de combustible, parar el motor de combustión mientras el tractor esta al ralentí, se puede prescindir del embrague, ya que con el motor eléctrico tiene el par para el arranque, entre otras ventajas.

En definitiva, ayudaríamos increíblemente a reducir la contaminación, y tendríamos una maquina muy avanzada en el sector.

El tractor más puntero en este ámbito de la hibridación es el John Deere 7030 E, que incluye un generador que proporciona potencia eléctrica para conexiones auxiliares, y además nos proporciona 20 CV más por la gestión de potencia inteligente.

También nos encontramos en este campo uno de los tractores mas avanzados tecnologicamente hablando,  el MultiToolTrac (MTT), el cual es un proyecto holandés que monta un motor de 6 cilindros y 200CV, que mueve un generador electrico que alimenta unas baterias de 30kWh y 4 motores electricos. Su ancho, puede variar de 3,20 a 2,25 m incluso en marcha y además, la cabina se puede mover por toda la longitud del chasis.

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En cuanto a lo motores eléctricos, la mayor ventaja que tendrían es la 0 emisión de gases invernadero a la atmosfera reduciendo así la contaminación al máximo. Otra grandísima ventaja, seria el ahorro de combustible.

Actualmente, existen en desarrollo dos grandes proyectos de tractores eléctricos llevados a cabo por dos grandes fabricantes como son John Deere y Fendt.

En primer lugar, tenemos el John Deere SESAM (Suministro Energía Sostenible para la Maquinaria Agrícola), este proyecto, está apoyado por el gobierno alemán y esta siendo llevado a cabo por la Universidad de Kaiserlautern. Es un prototipo basado en la serie 6R pero totalmente eléctrico, que proporciona 300 kW de corriente continua y recuperación de electricidad mediante el frenado. Tiene una autonomía de 4 horas en trabajo típico de tracción o en labor de transporte, a una velocidad máxima de 50 km/h.

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El otro gran proyecto, como fue mencionado antes, está siendo desarrollado también por el gigante alemán de maquinaria agrícola Fendt. El modelo se trata del Fendt e100 Vario. Este tractor es un tractor de especialista, que dispone de 50 kW de potencia. Este tractor tiene una batería de iones de litio de 650 V y una capacidad de 100 Kwh que nos permite trabar con él 5 horas sin la necesidad de cargarlo.

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Esta tecnología esta aún en desarrollo, pero con unos pequeños avances más, no sería de extrañar, que al igual que en las carreteras, comenzásemos a ver más y más tractores impulsados por energía eléctrica en explotaciones agrícolas.

LAVANDA: UN CULTIVO ALTERNATIVO EN LA PROVINCIA DE LEÓN

Alguien dijo que haciendo siempre lo mismo obtendrás siempre los mismos resultados y los agricultores parece que están dispuestos a romper con esa idea buscando, cada vez más los cultivos alternativos que permitan mejores rotaciones, recuperar las condiciones óptimas de las parcelas sin olvidar la rentabilidad.

Uno de esos cultivos calificados alternativos para los secanos de buena parte de España es la lavanda con destino fundamentalmente a la producción de aceites esenciales, lo que hace que sea cada vez más habitual ver parcelas pintadas de morado por nuestra geometría.

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ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO

  • Plantación en otoño.
  • Para el semillado directo en campo los valores de siembra son en torno a los 15 gr/m
  • Importante eliminar la vegetación herbácea que ejerce una fuerte competencia.
  • Admite densidades elevadas. Con marcos de 0,5 a 1 metros conseguimos que la competencia entre especies sea baja.

LA SIEMBRA

La lavanda florece desde mediados de la primavera hasta finales de verano. Es una planta muy interesante para cultivar debido a que puedes situarla en cualquier tipo de ambiente al aire libre debido a que es muy resistente y se adapta a cualquier suelo.

Su hábitat natural sin embargo son los terrenos secos, pedregosos y soleados. Es por eso que debes situar la planta en un lugar en donde reciba mucha luz natural. Lo ideal es cultivarla en un suelo calcáreo, pobre, suelto y profundo aunque lo más importante es que el terreno tenga un buen drenaje, por eso es que no se recomiendan los terrenos arcillosos pues es común que allí se estanque el agua.

RIEGO DE LA LAVANDA

En plantaciones extensivas la lavanda es una planta que aguanta bien la sequía. Plantada en secano, solamente necesita regarse cuando se plantan los esquejes hasta que estos arraiguen bien. Una vez en el terreno, la lavanda tiene suficiente con el agua de lluvia, aguantando bien  hasta con un régimen de precipitaciones de 300 ml anuales.

Las plantaciones sometidas a un riego moderado mensual durante la época de crecimiento aumentan la producción legando a producir el doble que aquellas realizadas sobre secano. El mejor riego es el goteo y se ha de evitar el riego por aspersión que puede desarrollar hongos.

Puede plantarse en lugares con lluvias abundantes pudiendo aguantar has 1200 litros anuales con tal que la tierra tenga un buen drenaje y el agua no se acumule en el terreno.

LAVANDA EN CASTILLA Y LEÓN

En la Comunidad se cultivan 856 hectáreas de plantas aromáticas, entre las que destacan la salvia, con 97 hectáreas ubicadas principalmente en la provincia de Palencia; la lavanda, con 148 hectáreas distribuidas entre Palencia y Valladolid, y el lavandín, con 559 hectáreas registradas en las provincias de Burgos (171), Palencia (68) y Valladolid (268).

Se trata, además, de fijar población en el medio rural, favorecer el rejuvenecimiento, promover la innovación y mejorar la comercialización buscando nuevos mercados para mejorar el posicionamiento de los productos agroalimentarios de esta zona en el marcado nacional, en la Unión Europea y en otros países.

La apuesta de Castilla y León por cultivos como la lavanda y el lavandín sitúan a la comunidad como la tercera productora de este cultivo industrial, tan solo por detrás de Castilla- La Mancha y Murcia.

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IMPORTANCIA DE LOS INSECTOS POLINIZADORES EN LA AGRICULTURA

 

La polinización animal, realizada principalmente por insectos, es responsable de gran parte de la producción agrícola de alimentos y, por tanto, es un servicio ecosistémico clave. Sin embargo, la mayoría de los cultivos agrícolas entomófilos sufre limitaciones de producción derivadas de la polinización: no logran alcanzar la producción óptima porque no reciben los aportes máximos posibles de polen, tanto en cantidad como en calidad, por parte de los insectos.

El 75 % de los 111 principales cultivos agrícolas del mundo dependen en mayor o menor grado de los animales para su polinización. Entre los productos agrícolas más dependientes se incluyen la manzana, la cereza, la almendra, los pequeños frutos, el tomate, el melón, la sandía, el café o el cacao. La importancia relativa de la polinización animal es menor (35%) cuando se considera el volumen de producción de alimentos, porque aquellos que suministran la mayoría de las calorías y proteínas en la dieta humana global (p.ej. los cereales) se producen por autopolinización, polinización por el viento o partenocarpia (producción de frutos o semillas sin necesidad de fecundación).

Npolinizadores

Gestión de la polinización entomófila

Las poblaciones de insectos polinizadores están reguladas por cuatro factores principales:

  1. La abundancia de recursos tróficos florales.
  2. La disponibilidad de ambientes de nidificación.
  3. Los depredadores y patógenos.
  4. Los pesticidas.

Así, la pérdida de hábitat, la incidencia de parásitos, el uso excesivo de pesticidas y sus efectos combinados explican con frecuencia el declive de las comunidades de polinizadores.

La intensificación ecológica se plantea como una estrategia de gestión agrícola orientada a aumentar la producción de los cultivos a través de 1) aportes sin impacto ambiental, que reemplacen a los tradicionales fertilizantes y pesticidas, y 2) el fomento de los servicios ecosistémicos de la biodiversidad hacia los cultivos. Pretendería, por tanto, mejorar la biodiversidad de insectos (y la cantidad y la calidad del servicio de polinización) diversificando las opciones de alimentación y nidificación de los polinizadores.

La importancia de los insectos polinizadores en la producción de alimento a nivel mundial es hoy indiscutible, y puede argumentarse que será cada vez mayor en un contexto de incremento de las necesidades de producción de alimento y de declive de los polinizadores, especialmente la abeja doméstica.

Saber que los polinizadores silvestres son tremendamente variados y que esa variación les hace importantes es el primer paso. El segundo es convencer a los agricultores sobre la conveniencia y la rentabilidad a largo plazo de la intensificación ecológica.

Este esquema productivo tiene efectos positivos evidentes y generalizados sobre la biodiversidad de polinizadores silvestres y la polinización, además de favorecer otros servicios ecosistémicos, como el control biológico de las plagas, la reducción de la erosión o la escorrentía, la conservación de la biodiversidad e incluso la estética de los paisajes agrícolas. La intensificación ecológica debe venir de la mano de actuaciones tanto a escala de la explotación agrícola como a escala del hábitat periférico y a escala del paisaje agrícola, por lo que las estrategias de gestión han de ser múltiples e integradas.

FUENTES:

AEET Asociación Española de Ecología Terrestre.

FAO Organización para la Alimentación y Agricultura.

Como afecta la climatología a los cultivos de maíz

Son muchos los elementos que influyen a la hora de cultivar este cereal, entre ellos la climatología es uno de los factores imprescindibles a tener en cuenta. El problema de este factor es su variabilidad y las complicaciones que puede ocasionar si se dan condiciones adversas como la sequía que estamos viviendo este año o el granizo en ciertos puntos de nuestra geografía.campo_maiz_daños_granizo_iriego

El cultivo del maíz es exigente en agua, aproximadamente unos 5mm al día (este volumen depende de zonas y tipos de suelo), por lo que este año 2019 al tratarse de un año tan seco hace que las precipitaciones no sean un factor de apoyo a estos cultivos y sea necesario aportar riegos a las cosechas según sus necesidades hídricas.

Estas necesidades hídricas van cambiando a lo largo del cultivo ya que cuando la planta comienza a brotar no tiene una demanda tan elevada de agua, pero sí que necesitan una humedad constante, tras esta etapa continua el crecimiento vegetativo seguido de la floración fase en la cual la planta demanda más agua y uno de los periodos más cruciales ya que de esta parte del ciclo va a depender el cuajado y la cantidad de producción obtenida.

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Ahora viene el problema, ¿qué pasa si las inclemencias meteorológicas se dan en esta fase del proceso? En esta etapa de floración tan critica para la planta una tormenta de granizo puede suponer la pérdida completa del cultivo, estas provocan una cantidad de daños que se basan en el estadio de desarrollo de la planta en el momento de la tormenta y del % de hoja perdida a consecuencia de la misma. Aunque estas dos variables son datos que nos aproximan al daño ocasionado arrojan un porcentaje relativamente bajo en consecuencia de los daños originados.

El tratamiento para lograr recuperar las posibles perdidas ocasionadas se basa en nutrientes y hormonas presentes en la regulación del crecimiento que usadas de manera adecuada provocan en la planta una rápida recomposición dando margen para paliar en cierto porcentaje las posibles pérdidas producidas por estas inclemencias climatologías.

Este año 2019 está siento realmente complejo ya que vemos que la demanda de agua debido a la sequía es elevada, a esta adversidad le sumamos las tormentas de verano acompañadas de granizo que están produciendo grandes perdidas en los cultivos. Todos estos contratiempos pueden ser corregidos gracias a los avances tanto en los sistemas de abastecimiento de aguas como en los diversos productos para el tratamiento de los cultivos con lo que conseguimos que el agricultor pueda obtener rendimiento de su cosecha.

AGRICULTURA Y CAMBIO CLIMÁTICO

¿Qué es el cambio climático?

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático usa el término cambio climático para referirse a las modificaciones que suceden en el presente y sólo por causas relacionadas con el hombre y lo define como “Un cambio en el clima, atribuible directa o indirectamente a la actividad humana, que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad climática natural observada durante períodos de tiempo comparables”.

La atmosfera está compuesta principalmente por nitrógeno y oxígeno, pero también, en menores proporciones, de dióxido de carbono, vapor de agua, metano, óxido nitroso y CFCs entre otros compuestos que denominamos Gases de Efecto Invernadero (GEI). Los GEI son, en cierta medida, los responsables de la temperatura de la tierra. El ser humano es uno de los principales actores climáticos, sus acciones influyen notoriamente en la composición de la atmósfera y por ende de la alteración de la temperatura de la Tierra.

Efectos del Cambio Climático sobre la agricultura.

La agricultura es un de las actividades productivas que más depende del clima y de su variabilidad a lo largo del tiempo. Cambios de temperaturas y en las precipitaciones, o el incremento de los niveles de CO2 atmosférico, afectan de manera muy significativa al desarrollo de los cultivos.

Además, el cambio climático puede afectar a la falta de disponibilidad de agua o a la ocurrencia de efectos climatológicos adversos y extremos. Pero a pesar de esto también puede generar beneficios. Así pues, dependiendo de la zona donde consideremos, el cambio climático puede generar o no beneficios.

Es muy intuitivo pensar que el incremento de dióxido de carbono supondría un aumento de productividad agraria, de biomasa y de la eficiencia en el uso del agua, pero estudios recientes demuestran que ocurre lo contrario, menos agua, más presencia de plagas o enfermedades y un empeoramiento en la calidad de los suelos y el agua.

cambio climatico

 

Posibles efectos positivos y negativos de cambios en el clima para la producción de cultivos.

  • Aumento de la temperatura. Positivos: Periodos de crecimiento más largos y más rápidos. Nuevos cultivos en zonas frías. Negativos: Estrés térmico, crecimiento de mas las hierbas, plagas y enfermedades, problemas de floración.
  • Variación de las precipitaciones. Positivos: Aumento de la productividad, menos necesidad de agua. Negativos: Inundaciones y salinización, sequías, malas hierbas, plagas y enfermedades., erosión.
  • Aumentos de los GEI- Positivos: Incremento de la fertilización por el aumento de CO2. Negativos: Efectos adversos de otros gases.

 

Estrategias para la mitigación y adaptación al cambio climático.

La lucha contra el cambio climático tiene dos líneas fundamentales, control de las emisiones de GEI (mitigación) y ajustes a las consecuencias del cambio (adaptación). La agricultura para ser sostenible en un futuro debe jugar ambos papeles.

Las principales medidas de mitigación son:

  • Reducción de las emisiones.
  • Aumento de los sumideros de CO2.
  • Aumento de la eficiencia energética y reducción de la dependencia de los combustibles fósiles.

La adaptación se refiere a los cambios necesarios para poder hacer frente a las consecuencias reales del cambio climático, es decir, reducir la vulnerabilidad a los mismos y aprovechar las nuevas oportunidades que ofrece los nuevos escenarios climáticos que se puedan dar.

Campaña tras campaña, los agricultores saben que en su actividad deben de tomar ciertas decisiones que ayuden a adaptarse a los cambios en las condiciones climáticas. Las medidas que han tomado hasta el momento se han basado en la alteración de los patrones de os cultivos o cambios en la gestión de los mismos, pero esta parece ser que es insuficiente para mitigar los efectos negativos que sucederán a medio y largo plazo.

En nuestra península, con clima mediterráneo en su mayoría, en la que los cambios que se van a producir son de incremento de la temperatura, poca disponibilidad de agua y precipitaciones de mayor intensidad, los principales riesgos que se presentan a los agricultores se derivan de menores cosechas y posibles conflictos por la obtención de agua para sus riegos.