Los exploradores de drones están preparados para hacer que la agricultura de precisión sea aún más exacta a medida que avanza la tecnología de drones.
Los drones ya han llegado a las granjas, según la Administración Federal de Aviación. El diecisiete por ciento de todos los drones comerciales registrados en 2017 se usaron para la agricultura, lo que lo convierte en el tercer uso más alto para las máquinas detrás de la fotografía aérea/inmobiliaria, con un 48 por ciento, y la inspección industrial, con un 28 por ciento.
La agricultura especializada es parte de ese mercado de agricultura de precisión para drones. Empresas aeronáuticas como la empresa con sede en Francia Delair-Tech y el contratista estadounidense de drones de defensa AeroVironment están comercializando sus drones agrícolas con sensores integrados a productores de cultivos especializados, y el Noroeste es un mercado objetivo.
MicaSense, con sede en Seattle, que vende un sensor de drones multiespectral llamado RedEdge-M, ha estado asistiendo a reuniones de productores, como la reunión de productores de árboles frutales que tuvo lugar en Kennewick, Washington. En esa reunión, el CEO de MicaSense, Gabriel Torres, habló sobre el análisis de gestión de carga de cultivo en el que está trabajando la empresa.
“Trabajamos continuamente con agricultores y líderes de la industria para explorar cómo las imágenes pueden influir en una determinada práctica de gestión o ayudar a resolver parte de la subjetividad en torno a la toma de decisiones”, dijo el director de soluciones empresariales de MicaSense, Manal Elarab. “Estamos comprometidos a explorar continuamente nuevas formas de aplicar el análisis de imágenes en las decisiones agrícolas del día a día”.
Los académicos también están estudiando los usos de drones para cultivos especiales. Vegetable Growers News en febrero de 2018 escribió sobre una asociación entre el Instituto de Tecnología de Rochester y la Universidad de Cornell para desarrollar un programa de drones para identificar la susceptibilidad de las judías verdes al moho blanco. En la Universidad Estatal de Pensilvania, dos investigadores, un ingeniero y un horticultor, están trabajando en un programa de drones para determinar la cobertura de flores individuales y la carga de cultivos en árboles frutales.
De soldados a soja
Las tecnologías de drones en evolución cruzan de un sector a otro. El dron agrícola de AeroVironment, el predecesor más antiguo de Quantix, fue un dron militar llamado Pointer que el Ejército y el Cuerpo de Marines de EE. UU. utilizaron hace 30 años. La compañía se convirtió en un importante proveedor del Departamento de Defensa de EE. UU. después del 9 de septiembre y durante la Guerra del Golfo y tiene cinco programas registrados hasta la fecha con el Departamento de Defensa.
Aunque Quantix está diseñado para inspeccionar plantas en lugar de hostiles, su concepto de despegue y aterrizaje vertical proviene de un programa militar. El dron de ala fija se lanza desde una posición vertical, como el transbordador espacial, pero se nivela como un avión para obtener barridos largos de imágenes recortadas.
“Es realmente lo mejor de ambos mundos”, dijo Mark Dufau, Director de Ventas Comerciales de AeroVironment.
La tecnología continúa evolucionando y las empresas están encontrando nuevas funciones que funcionan mejor para la agricultura de precisión. Una de las tecnologías básicas de detección remota, el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), provino de programas satelitales en las décadas de 1960 y 1970, dijo John Sulik, especialista en aplicaciones de detección remota de MicaSense.
“Hay mucho que puedes hacer”, dijo Sulik. “Es solo que muchas de las técnicas de detección remota más antiguas no son relevantes para estos cultivos de mayor valor. No te cuentan tanta historia como necesitas saber”.
RedEdge-M de MicaSense cuenta con cinco cámaras que miden el borde rojo, verde, azul, infrarrojo cercano y rojo.
“Las imágenes multiespectrales han demostrado ser una herramienta muy perspicaz cuando se trata de explorar su campo en busca de estrés”, dijo Elarab. "Los índices creados a partir de las imágenes multiespectrales ayudan a comprender la variabilidad dentro de su campo y, por lo tanto, lo guían a las ubicaciones de estrés para que pueda recopilar muestras representativas que puedan reducir la causa del estrés".
Algunos sensores de drones multiespectrales diferentes están en el mercado para los productores. Sentera, con sede en Minneapolis, anunció el 28 de marzo que estaba vendiendo su sensor con cardán AGX710 para uso plug-and-play con drones industriales Matrice 200 Series de la marca DJI. El CEO de Sentera, Eric Taipale, dijo que la coincidencia hace que sea "increíblemente simple para nuestros clientes recopilar datos procesables del campo".
“Nuestros clientes producen docenas de productos de índice diferentes y utilizan herramientas de análisis automatizadas en tantas aplicaciones diferentes en agricultura, silvicultura y protección ambiental”, dijo. El sensor de Sentera viene con un año de acceso a una plataforma de análisis de software llamada FieldAgent que brinda información de exploración de cultivos para ayudar a detectar enfermedades, plagas y otras presiones, identificar deficiencias y evaluar el estado nutricional”.
Los drones también están viajando distancias más largas. En Francia, el dron agrícola DT18 de Delair está aprobado para volar más allá de la línea visual u operación BVLOS (la FFA de EE. UU. requiere una exención para volar BVLOS). El DT18 puede ser controlado por una red telefónica inalámbrica 3G y, por lo tanto, puede volar por millas sin una torre de control.
“En un vuelo, puede cubrir más de 2,500 acres cuando las regulaciones le permiten volar alto”, dijo Lenaic Grignard, gerente de productos agrícolas y forestales. “Sincronizamos nuestro sistema para que la productividad de la evaluación del cultivo sea muy alta”.
Suficientemente ancho para mirar
Los drones son caros y en su mayoría son útiles para explorar áreas de difícil acceso. Entonces, ¿qué tan grande debe ser una granja para justificar el gasto?
Independientemente, tanto Grignard de Delair como Dufau de AeroVironment llegaron a la misma cifra aproximada: 1,000 acres.
“En los EE. UU., cuando comienzas a tener más de 1,000 acres, comienza a ser interesante”, dijo Grignard. Dufau dijo que en el umbral de mil acres, "los productores del Medio Oeste realmente comienzan a ver utilidad en el sistema".
Pero ambos agregaron rápidamente que, en muchos sentidos, los cultivos especiales son muy diferentes a los cultivos en hileras y muestran un mayor retorno de la inversión.
“Realmente se reduce a los ingresos por acre”, dijo Dufau. “Cuando te involucras en las comparaciones entre los cultivos en hileras del Medio Oeste y los cultivos de especialidad, esas cifras cambian sustancialmente debido a la cantidad de esfuerzo e ingresos que están en juego con un cultivo de especialidad frente al maíz y los frijoles. Ese número es sustancialmente menor a medida que ingresa a los cultivos especiales”.
Un ejemplo, dijo, son los productores de uva de vino que se sabe que despliegan drones para una última y rápida revisión de un viñedo tan pequeño como cinco acres.
“No es necesariamente, '¿Qué encuentras?'”, dijo Dufau. “Es lo que no encuentras lo que te da ese nivel de seguridad de que estás haciendo lo que puedes para manejarlo. … (No) solo pueden detectar problemas, sino que también pueden dormir mejor por la noche sabiendo que no hay ningún problema”.
El mayor valor de los cultivos es una de las razones por las que las empresas de drones creen que es más probable que los productores de cultivos especiales compren la tecnología.
“La tasa de adopción es lenta en los cultivos en hileras, y una de las razones de esto es que cuando miras el precio del maíz, no tienes la capacidad de inversión para usar este tipo de tecnología”, dijo Grignard.
Elarab, de MicaSense, dijo que los productores especializados parecen adaptarse más rápido a la tecnología.
“Los cultivos de alto valor han sido los primeros adaptadores de la tecnología, como los viñedos y los árboles frutales y demás”, dijo. “También hay mucho interés en otros cultivos como el café y las hortalizas.
“Mucha gente está interesada en la agricultura de precisión y hay varios índices de adopción dentro de ciertos cultivos. El mercado crece cada año. Hay mucha gente que se entusiasma más con la incorporación de imágenes en sus decisiones de gestión, por lo que definitivamente se está produciendo un gran crecimiento”.
De los datos a la decisión
Es esencial hacer que los datos y las imágenes de los drones sean relevantes para las decisiones de gestión de los productores.
“Los sensores crean datos”, dijo Sulik de MicaSense. “Lo que los productores necesitan es información. Entonces, lo que la industria necesita es una forma oportuna de reducir los datos a información procesable que sea relevante. Eso es lo que hay que suavizar. Y estamos trabajando en eso”.
Grignard, de Delair, llama a la tarea un "cuello de botella" de datos.
“La idea de toda la solución es eliminar parte del cuello de botella con los datos en los diferentes pasos del flujo de trabajo, desde la adquisición hasta el procesamiento de datos; esa no es la carga del consultor de cultivos ni del productor”.
Una de las herramientas de análisis crea un mapa para que los productores lo consulten.
“Evaluamos la salud de la planta y las necesidades de nutrientes de la planta y luego creamos un mapa”, dijo. “Este mapa puede ser valorado por prescripción, por ejemplo, un mapa de nitrógeno”. El DT18Ag de Delair también tiene la capacidad de contar plantas o identificar brechas en las plantaciones.
Pero Grignard agregó que los algoritmos no son de talla única y que los resultados variarán entre cultivos. Con las plantas de fresa, por ejemplo, el algoritmo de conteo de plantas funciona bien en las primeras etapas, pero luego el algoritmo falla a medida que las plantas crecen y las copas comienzan a entrelazarse.
AeroVironment está trabajando en un algoritmo de conteo de plantas para cultivos de árboles frutales, que Dufau dijo en marzo que faltaban entre dos y tres meses para estar disponible como complemento del sistema actual.
Los aplicadores de tasa variable son otra tecnología que se está desarrollando rápidamente en la agricultura de precisión. Un posible uso de los datos de drones, dijo Dufau, es hacer que los datos sean transferibles desde el dron a un aplicador de dosis variable de fertilizantes, pesticidas y/o fungicidas. Datos de drones sobre plantas individuales unidos a un aplicador de tasa variable que significaría que las plantas individuales solo obtienen los productos químicos que necesitan.
Pero donde sea que conduzca la nueva tecnología, Dufau dijo que los mapas creados con drones serán más precisos en el futuro.
“Vas de hoja en hoja, de rama en rama, y finalmente evalúas la salud de las plantas”, dijo. “Ese tipo de mapas de precisión solo mejorarán a largo plazo. Y veo que este tipo de tecnología solo impulsa algunas de las áreas, especialmente en cultivos especiales que realmente no se han implementado”.
– Stephen Kloosterman, editor asistente de VGN
Foto superior: El AeroVironment Quantix de ala fija presenta una función de despegue y aterrizaje vertical similar a la de un dron flotante.