Diagnóstico de cultivos en tiempo real. Fotónica e Inteligencia Artificial

El previsible aumento de población, con el consiguiente aumento de la demanda de alimentos, el impacto medioambiental que suponen las prácticas agrarias y el panorama que la ONU describe para 2050 (caída de los rendimientos de los cultivos entre un 10% y un 50%), alerta de la necesidad de mejorara la producción haciéndola más sostenible. Es aquí donde la agricultura 4.0 aporta recursos para optimizar las prácticas agrícolas. En el marco del proyecto CERES hemos desarrollado uno de los primeros dispositivos que permite el diagnóstico de los cultivos en tiempo real.

Green Deal, PAC y ODS. Apoyando a las empresas en su evolución

El objetivo de la Comisión Europea para 2050 es conseguir que los niveles de contaminación se hayan visto reducidos hasta niveles no perjudiciales para la salud humana y los ecosistemas. Polución cero, ese es el lema bajo el cual radica el uso de nuevas tecnologías que permitan una producción más sostenible y se reduzca el actual impacto medioambiental.

Algunos de los objetivos del Green Deal para el 2030 relacionados, de una forma u otra, con la agricultura son:

• Reducir en un 50% el uso total de pesticidas químicos
• Lograr al menos que un 25% de la tierra agrícola europea sea agricultura ecológica.
• Reducir las pérdidas de nutrientes al menos 50% asegurando que no se deteriore en la fertilidad del suelo

A esto se suma uno de los objetivos de la nueva Política Agraria Común (PAC), fomentar el desarrollo sostenible y la gestión eficiente de recursos naturales como el agua, el suelo y el aire.

Al albor de estos objetivos, desde AINIA nos planteamos, entre otras iniciativas, continuar el desarrollo tecnológico en materia de agricultura 4.0 para facilitar a las empresas agroalimentarias herramientas y sistemas para conseguir ser más sostenibles y competitivas.

En tiempo real. Clave para tomar decisiones anticipadas en agricultura

Diagnosticar lo que sucede en el campo en tiempo real capacita a los agricultores, y a las empresas, para tomar decisiones efectivas que mejoren su competitividad.

Esto lo hemos conseguido con el desarrollo de un sistema de teledetección compacto que permite controlar distintos parámetros en explotaciones agrícolas y, en concreto, las enfermedades en cultivos.

En el marco del proyecto CERES se ha desarrollado este sistema de teledetección basado en la combinación de distintas tecnologías enmarcadas dentro de la agricultura 4.0.

En primer lugar, para realizar las pruebas en campo, en el proyecto se utilizó robótica móvil, como drones y AGVs para poder desplazar el sistema de teledetección por la superficie de cultivo y que el sistema desarrollado sea capaz de captar información de valor.

La incorporación de tecnologías fotónicas, en concreto cámaras hiperespectrales, termografía y LIDAR, permiten captar información crítica sobre el estado en el que se encuentran los cultivos.

• La tecnología hiperespectral facilita la captura de información química de los cultivos, la cual permitirá diagnosticar la situación en la que se encuentran los cultivos en materia de nutrición, plagas o enfermedades.
• La tecnología LIDAR (LIght Detection And Ranging) es una técnica óptica basada en el uso de tecnología láser para obtener imágenes 3D de los cultivos. Esta información permite segmentar las platas o árboles y calcular su distribución volumétrica, lo que resulta de gran apoyo para optimizar la cantidad de fitosanitarios a aplicar en cada momento.
• La termografía permite conocer la temperatura de la superficie foliar y, con ello, el estrés hídrico en el que se encuentran las plantas. Esta información permite ajustar las actividades de riego de la superficie agrícola.

Sin embargo, para llegar a estas conclusiones y saber de qué forma mejorar los rendimientos de los cultivos, es necesario contar con software de análisis basado en Inteligencia Artificial.

El sistema de teledetección desarrollado en el proyecto CERES, incorporado a maquinaria agrícola empleada actualmente en campo, recorre la superficie agrícola captando información de valor que es analizada en tiempo real por el software basado en Inteligencia Artificial. De esta forma, los agricultores pueden tomar decisiones precisas en el mismo instante.

¿Qué ventajas aporta el nuevo sistema de teledetección?

Al conocer la morfología de la superficie de cultivo y la salud de los árboles/plantas, es posible adecuar el tratamiento fitosanitario, consiguiendo ahorrar entre un 10 y un 60% los fitosanitarios. Esto conlleva un ahorro en los costes de mano de obra (agricultura que aplica los fitosaniarios) así como en el combustible que es necesario para la maquinaria agrícola.

Además de estos ahorros económicos, es necesario mencionar la reducción del impacto en el suelo y en el aire (menos emisiones de CO2 por uso de maquinaria).

En definitiva, la agricultura 4.0 permite la toma de decisiones objetivas para optimizar la gestión de los cultivos. Facilita la gestión de insumos, como el agua, los fertilizantes o los fitosanitarios; y su aplicación en el punto donde realmente son necesarios. Reducimos el gasto, aumentamos la rentabilidad y contribuimos al desarrollo de una agricultura más sostenible.

Las soluciones desarrolladas en el marco del proyecto CERES ya pueden ser implementadas en maquinaria de campo y ser utilizadas en diversos cultivos. Si estás interesado en optimizar tu explotación agraria, te ayudamos.