¿Qué es la agricultura de precisión?
Los sistemas de navegación global se comercializaron por primera vez en la década de 1990 y comenzó una nueva etapa en la agricultura australiana. Al utilizar la información digital junto con las herramientas geoespaciales, los agricultores y ganaderos comenzaron a desarrollar la agricultura de precisión.
La agricultura de precisión convierte los datos recopilados por los satélites en conocimientos para apoyar y fundamentar las decisiones agrícolas sobre el terreno. El programa Copernicus de la UE utiliza un grupo de satélites -conocidos como constelación- llamados Centinelas. Estos satélites disponen de instrumentos y tecnología que utilizan tanto la luz que puede ver el ojo del ser humano (roja, verde y azul), así como la que no, es decir, la luz infrarroja.
Las imágenes del satélite Sentinel pueden enriquecerse y hacerse más precisas (para calibración y validación) combinadas con datos de drones y sensores sobre el terreno. Estos datos permiten a los agricultores controlar con precisión las propiedades de la capa superficial del suelo y las condiciones de los cultivos, su evapotranspiración, las necesidades de agua y el contenido de nitrógeno en el suelo. Las imágenes y los datos de Sentinel pueden convertirse en mapas y tienen un potencial enorme para que los agricultores puedan tomar las decisiones adecuadas para ahorrar agua y nutrientes.
Los avances en Inteligencia Artificial (IA) y big data han propiciado también que la agricultura pueda basarse en los datos. Existen investigaciones que sugieren que una agricultura que se basa en los datos puede llevar a que aumente el valor de la producción. La tecnología agrícola (AgTech) es cualquier innovación utilizada a lo largo de la cadena de valor para mejorar la eficiencia, la rentabilidad y/o la sostenibilidad.
La AgTech puede incluir tanto hardware como software, pero también otras aplicaciones más teóricas de AgTech entre las que se incluyen modelos de negocio y nuevas aplicaciones de tecnología ya utilizada. Aunque la AgTech es algo todavía relativamente nuevo, en Australia se presta cada vez más atención a este campo, incluso en aquellos sectores que tradicionalmente no han tenido una relación con la agricultura.
¿En qué se diferencia de los métodos tradicionales?
La agricultura de precisión se desvía de los métodos de crecimiento convencionales. Sin embargo, está diseñada para trabajar con los métodos que ya utilizan los agricultores. Los datos de los satélites pueden proporcionar un mejor conocimiento de la temporada de cultivo y la posibilidad de comparar las producciones de un año con las de otro.
Lo que más preocupa a la hora de adoptar la agricultura de precisión es la frecuencia con la que se recogen los datos. Los satélites Sentinel-2 recorren completamente la tierra cada cinco días, elaborando un nuevo conjunto de datos con cada vuelta. Si un vehículo se desplazase por tierra en una explotación a gran escala tardaría mucho más tiempo en recoger esta información. Los satélites Sentinel-2 recogen información sobre el índice de área foliar, el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), el estado hídrico del suelo y el parámetro FVC, junto con otras métricas importantes. Una vez que el satélite vuelva a pasar por una zona determinada, esta información estará a disposición de los agricultores al día siguiente lo que le permitirá calcular parámetros como la evapotranspiración (ET) y las necesidades hídricas del cultivo y del riego (CWR, IWR) basándose en la última recopilación de datos realizada por el satélite y en la previsión de datos meteorológicos. Debido a esto, los datos se encuentran disponibles todos los días hasta la fecha con una previsión de hasta 5-10 días.
¿Cuáles son los beneficios para las explotaciones y las regiones?
La agricultura de precisión puede proporcionar información precisa a los agricultores. ¿Cuánto debo regar? ¿Cuándo debo regar? Los agricultores deben tomar decisiones importantes a diario para que la temporada de cultivo tenga éxito -por ejemplo cuánto y cuándo se deben regar los cultivos-.
El riego de precisión puede ayudar a mejorar el uso eficiente del agua y disminuir la huella hídrica en la agricultura de regadío. Por ejemplo, la teledetección en La Mancha Oriental, España, ayuda a controlar el uso del agua en ~18400 parcelas de cultivos leñosos junto con junto con la supervisión de apoyo de 3.700 contadores de agua, en 9968 km2. La información que proporciona la teledetección permite localizar las parcelas y los pozos que han de ser inspeccionados con un criterio de selección objetivo, ahorrando mano de obra y recursos materiales.
Otra ventaja de utilizar la agricultura de precisión es que se pueden utilizar las series de imágenes por satélite para elaborar mapas que muestran el historial de una parcela en cultivo. Estos mapas son denominados mapas de zonas de gestión. Una serie de tiempo hace que sea posible comprender una parcela de una temporada a otra. Esta herramienta permite determinar si la gestión ha afectado las diferencias de un año a otro o si los patrones se repiten, lo que podría deberse a los límites del suelo. Estos mapas son fundamentales para llevar a cabo distintas tareas de gestión como tomar muestras en las distintas zonas de la parcela o para la fertilización a dosis variables, la cosecha (producción y calidad) o la siembra.
Otro ejemplo de mapas de zonas de gestión obtenidos a partir de imágenes Sentinel-2 para una zona agrícola de España por Agrisat Iberia. Los mapas se utilizan para determinar los nutrientes que necesitan los cultivos (por ejemplo, nitrógeno). Pueden orientar al agricultor de la dosis variable de fertilizantes (tratamientos de tasa variable) que debe aplicar en la parcela. Estos mapas ayudan a los agricultores a evaluar las necesidades de nutrientes y el estado hídrico del suelo y de la cubierta vegetal, predecir las cosechas y controlar los cambios estacionales de la vegetación. Los agricultores pueden utilizar estos datos para tomar las decisiones pertinentes a la hora de aplicar y seguir estrategias o cuándo intervenir para una gestión sostenible del agua. Los mapas de zonas de gestión permiten realizar estimaciones independientes y objetivas de la extensión de los cultivos a nivel regional, estatal o nacional, por ejemplo, apoyando los esfuerzos para garantizar la seguridad alimentaria en zonas vulnerables.
Más allá del riego y la aplicación de nutrientes, los datos de Sentinel pueden utilizarse de otras maneras. Estos datos pueden ser importantes en la supervisión medioambiental como los cambios en la producción agrícola y la productividad de los pastos inducidos por la sequía. La disminución de la productividad de la tierra y la degradación del suelo debido al cultivo excesivo, el pastoreo excesivo o el riego inadecuado.
¿Cuáles son los obstáculos?
Aunque la agricultura de precisión ofrece muchas ventajas a los agricultores, existen diversos obstáculos para adoptar esta tecnología. Desafíos como la alfabetización digital, una conexión a internet limitada y la percepción de falta de relevancia o rentabilidad. Los agricultores afirman sentirse abrumados por la existencia de muchos datos y productos rivales.
¿Cómo encaja COALA?
El proyecto COALA trabaja para mejorar la manera en que los satélites Copernicus pueden ayudar a los profesionales agrícolas australianos a utilizar los productos y servicios basados en Copernicus que han sido validados previamente en Europa. Las tecnologías y servicios de COALA están diseñados para ayudar a los agricultores a utilizar el agua y los nutrientes (por ejemplo, aplicar nitrógeno) en cantidades más sostenibles en los sistemas agrícolas de regadío y secano australianos. Nuestros datos se comprueban sobre el terreno en Australia para garantizar que la información que llega desde Europa sea aplicable al contexto australiano. Estamos demostrando de forma continuada que estos datos de observación de la Tierra son fiables, ya que queremos contribuir a un futuro sostenible de la agricultura australiana.
Los colaboradores de COALA trabajan para crear productos y servicios que ayuden a generar confianza en los productos de observación de la Tierra desarrollados con asesoramiento y validación de agricultores australianos. Nuestros colaboradores de la Universidad de Melbourne realizan campañas aéreas y de campo para verificar nuestros datos. Su campaña aérea está equipada con cámaras multiespectrales y térmicas. A su vez, estos datos se utilizan para mejorar los algoritmos centrales de COALA. El proceso de calibración y validación nos permite proporcionar información exhaustiva sobre el crecimiento de los cultivos en las subparcelas, las condiciones de estrés hídrico y de nutrientes, el consumo de agua de los cultivos y servicios en la nube.