La instalación de sensores inalámbricos entre los cultivos y la colocación de crotales «inteligentes» en el ganado podría ayudar a los agricultores a producir más alimentos con menos impacto en el medio ambiente.

Los datos recopilados de acelerómetros montados en collar pueden indicar signos tempranos de enfermedad, como cojera, en vacas individuales. 

La abundancia de alimentos que podemos encontrar en los estantes de los supermercados de toda Europa es el resultado del conocimiento acumulado durante miles de años por generaciones de agricultores.

Pero con la probabilidad de que la población humana mundial aumente en 2.200 millones en los próximos 30 años para llegar a los 9.800 millones, habrá muchas más bocas que alimentar. Al mismo tiempo, los agricultores se enfrentan a cultivar este alimento adicional utilizando menos agua, tierra, fertilizantes y pesticidas.

La agricultura por sí sola es responsable de algo más del 10% de las emisiones de gases de efecto invernadero y del 44% del uso de agua en Europa, mientras que el uso de plaguicidas tiene un impacto importante en los polinizadores y el ecosistema en general.

Para afrontar estos retos, los agricultores de toda Europa se han asociado con investigadores e ingenieros para desarrollar nuevas tecnologías que esperan marcarán el comienzo de una era de «agricultura de precisión». Con redes de sensores instalados en los campos o conectados a los animales, pueden recopilar datos reales. Datos de tiempo sobre la salud de sus cultivos y rebaños, lo que les permite tomar mejores decisiones sobre cómo gestionarlos.

«Necesitamos resolver la huella ambiental del sistema agrícola haciendo más con los mismos recursos o incluso con menos», dijo Francois Lienard, gerente de comunicaciones del proyecto Internet of Food and Farm 2020 (IoF2020). El proyecto ha estado coordinando una serie de experimentos en los que sensores, maquinaria agrícola y equipos automatizados se unen para formar una «Internet de las cosas» agrícola.

Vacas lecheras

En un ejemplo, a 2200 vacas lecheras en seis granjas en Dinamarca, Alemania, Letonia y Lituania se les han colocado crotales con una antena de identificación por radiofrecuencia inalámbrica para identificar a cada animal cuando visitan un alimentador robótico inteligente. El comedero puede detectar cuándo la vaca mete la cabeza en el comedero y registra la hora en que visita cada vaca , junto con la dosis exacta de suplementos minerales que se les dio.

La dieta de las vacas lecheras antes del parto y durante los 100 días posteriores al parto es particularmente importante para mantenerlas saludables y garantizar la calidad de la leche que producen, que es donde los suplementos minerales pueden ayudar.

La mala salud de las vacas lecheras puede afectar su fertilidad y, por lo tanto, reducir la cantidad de animales capaces de producir leche y afectar la calidad de la leche misma.

Los resultados preliminares, que aún no se han publicado, muestran que la producción de leche en los rebaños que utilizan crotales inteligentes y comederos aumentó en un 1%, pero también mejoró la calidad de la leche en un 20% . Al mismo tiempo, el número de animales enfermos disminuyó en un 6% en comparación con un hato sin las marcas y el número de vacas sacrificadas por problemas de salud fue un 24% menor.

El control de los minerales que comen las vacas también puede reducir la cantidad de amoníaco y fosfato que se desprenden del estiércol, lo que puede afectar la calidad del agua que fluye de los campos.

Poder monitorear las visitas de una vaca a un comedero permite a los agricultores detectar cualquier animal que no esté comiendo lo suficiente. El comedero está conectado a un sistema basado en la nube que luego puede adaptar automáticamente la cantidad de suplementos y alimento que recibe cada animal. También proporciona más información sobre el comportamiento y la salud de las vacas al observar los cambios en su actividad. Algunos de los socios del proyecto en la Universidad de Strathclyde, Reino Unido, y el Instituto de Tecnología de Waterford en Irlanda están utilizando acelómetros y contadores de pasos montados en collar junto con inteligencia artificial para monitorear aún más la salud animal a partir de sus movimientos y buscar signos tempranos de enfermedad como cojera en vacas individuales .

«Sabemos que el nivel de actividad de una vaca lechera aumenta sustancialmente durante el celo (durante el celo), mientras que la actividad disminuida es causada por una enfermedad», dijo Henning Lyngsø Foged, director ejecutivo del Instituto Organe, una consultora de investigación agrícola en Skødstrup, Dinamarca. y coordinador de un experimento de suplementación mineral de precisión en IoF2020.

Los datos recopilados de acelerómetros montados en collar pueden indicar signos tempranos de enfermedad, como cojera, en vacas individuales. 

Cosecha

Pero Internet de las cosas también podría ayudar a los agricultores que intentan cultivar cultivos herbáceos. Entre los 33 experimentos de IoF2020 se encuentran sensores inalámbricos alimentados por energía solar que monitorean la humedad del suelo, el contenido de nutrientes, la humedad y las condiciones climáticas en diferentes ‘zonas’ de un campo para que los agricultores puedan ajustar con precisión cómo crece su cultivo.

«Si en la esquina superior noroeste de un campo, la humedad del suelo o la humedad no es óptima, el agricultor sabrá que solo necesita regar esa parte específica en lugar de todo el campo», dijo Lienard. «Puede ahorrarles mucha agua y tiempo».

El mismo enfoque puede ayudar a reducir la cantidad de fertilizantes y pesticidas necesarios en los campos. Se pueden usar cámaras de imágenes térmicas y espectroscópicas especializadas para detectar los primeros signos de plagas o enfermedades y ayudar a revelar la tasa de crecimiento de las plantas .

«Por ejemplo, en un viñedo tenemos una cámara espectrográfica conectada a un tractor que toma fotografías de cada planta de vid», dijo Lienard. «Al analizar la imagen es posible detectar diferentes tonos de verde que muestran si las plantas carecen de nutrientes o agua. También puede detectar los niveles de insectos en la hoja». Luego, la máquina crea un mapa que muestra los niveles de insectos para ayudar al agricultor a comprender dónde actuar, dice.

Otro desafío al que se enfrentan los viñedos es el crecimiento de hierba y malezas entre las vides, lo que puede privarles de agua y nutrientes. Un enfoque consiste en utilizar cortacéspedes robóticos que puedan rodar por las hileras para cortar el césped lo más cerca posible de las enredaderas sin dañarlas.

Esta tecnología se está desarrollando como parte de otro proyecto europeo llamado SmartAgriHubs , que se considera el sucesor de IoF2020 cuando el proyecto de cuatro años finalice en diciembre. Ha reunido a un consorcio de 160 institutos de investigación y socios de la agricultura y la industria alimentaria para trabajar juntos en 206 centros de innovación digital en toda Europa. Juntos han estado trabajando en 28 experimentos destinados a probar nuevas tecnologías en situaciones agrícolas reales para que finalmente puedan comercializarse.

Granjas de cerdos

Entre estos se encuentran los proyectos destinados a reducir el uso de antibióticos en las granjas de cerdos mediante el uso de sensores portátiles en los animales para controlar su salud. Otros utilizan sensores en miniatura que miden los movimientos de las abejas en las colmenas de miel comerciales.

«Usando inteligencia artificial, es posible hacer predicciones sobre este comportamiento, que se pueden combinar con la temperatura y la humedad para buscar cualquier problema», dijo Lorena van de Kolk, gerente de comunicaciones de SmartAgriHubs . Armados con esta información, los apicultores pueden ser alertados sobre enfermedades como el ácaro varroa o problemas causados ​​por la exposición de sus abejas a pesticidas.

Un proyecto en Andalucía, en el sur de España, está desarrollando drones y robots terrestres que pueden obtener imágenes del follaje de olivos y vides de uva, que cuando se analizan con algoritmos de inteligencia artificial pueden detectar los primeros signos de enfermedades de los cultivos . Otro apunta a reducir la cantidad de agua necesaria para regar los cultivos en esta parte de Europa propensa a la sequía.

Pero si bien toda esta tecnología digital conectada tiene el potencial de hacer que la agricultura sea más eficiente y menos dañina para el medio ambiente, existen una serie de barreras que se interponen en el camino de su implementación. «Por el momento, la inversión necesaria es bastante alta y una vez que se compromete con una tecnología en particular, debe seguir con esa, ya que no suelen ser intercambiables», dijo Lienard.

Parte del proyecto IoF2020 ha sido establecer estándares que puedan aplicarse a toda la tecnología digital desarrollada para la industria agrícola para que los agricultores puedan intercambiar libremente entre diferentes productos fácilmente.

Más allá de mejorar la capacidad de los agricultores para producir alimentos, este enfoque de agricultura digital podría proporcionarles una nueva fuente de ingresos al vender los datos que recopilan a otras organizaciones o empresas.

«Por supuesto, es necesario que haya seguridad de los datos y un marco legal alrededor de esos datos», dijo Lienard.

«Pero nuestra esperanza es que, en última instancia, los agricultores tengan un catálogo de soluciones que puedan utilizar para aumentar sus rendimientos, reducir su huella medioambiental y ahorrarles tiempo».

Fuente: Mundo Agropecuario