Cuadernos de Campo: Hacia una agricultura inteligente

Cuadernos de Campo, revista técnica de la Consejería de Agricultura, Ganadería y Medio Ambiente de La Rioja, dedicó su reportaje de portada en el número de septiembre de 2017 a la incorporación de la tecnología a las tareas agrícolas: “Hacia una agricultura inteligente”. La agricultura de precisión y Drónica Solutions, como empresa pionera en este campo, ocupa un espacio destacado en el informe.

Carlos Tarragona, director de Drónica Solutions, explica la implicación de la empresa con la agricultura de precisión y cómo se trabaja en este servicio de soluciones drónicas que nos apasiona. A continuación se trascriben los párrafos del reportaje de Charo Díez que se refieren a los drones en la agricultura:

La captura de imágenes desde el aire no es una técnica nueva. La teledetección por satélite lleva varias décadas empleándose como soporte a las tareas agrícolas, a través de imágenes que, tras ser procesadas, permiten obtener mapas de vegetación con los que detectar posibles problemas en el cultivo. A la teledetección por satélite se unen ahora los vehículos aéreos no tripulados, los drones, que al realizar vuelos bajos (a 120 metros del suelo como máximo) y con diferentes tipos de cámaras consiguen imágenes de alta resolución y de forma más precisa información sobre el cultivo.

Drónica Solutions, afincada en Alfaro y creada en febrero de 2016 por el biólogo Carlos Tarragona y la programadora y experta en big data Heidi Moreno, es la única empresa riojana que utiliza los drones para su aplicación en la agricultura. La firma dispone de dos tipos de drones: los AG, parecidos a un avión con 1,7 metros de ancho de ala a ala y que puede sobrevolar hasta 200 hectáreas en 17 minutos; y los Hexadron, que permiten hacer trabajos más finos en cuanto a precisión de imagen, pero tienen autonomía solo para recorrer 20 hectáreas en los 25 minutos que duran las baterías. El empleo de un modelo u otro depende del trabajo a realizar.

Carlos Tarragona y Heidi Moreno con drones de Drónica Solutions.//Cuadernos de Campo-Ch. Díez

Para obtener las imágenes en el vuelo, los drones llevan incorporados dos tipos de sensores en las cámaras, los RGB y los multiespectrales y termográficos. Los primeros obtienen imágenes como podría hacerlas una cámara normal, pero con tal precisión que permiten hacer un levantamiento topográfico del terreno o saber la altura de las plantas. Su aplicación en agricultura está más encaminada a trabajos de concentración parcelaria, inspecciones en campo, o a vigilancia y peritaje multiespectrales y termográficos, se consiguen imágenes en infrarrojos que, una vez procesadas y analizadas por técnicos agrícolas, permiten conocer el estado dela planta: si tiene estrés hídrico, carencia de algún fertilizante o si precisa algún tratamiento sanitario.

Con las imágenes capturadas en vuelo, tras procesar toda la información que aportan mediante sotfware específicos y modelos matemáticos ya establecidos, se generan diferentes mapas que muestran los índices de vegetación de la parcela e indican posibles problemas en el cultivo. ¿Cómo? “La combinación de las imágenes calibradas en rojo, azul y verde (RGB) y en infrarrojo y borde rojo, nos permiten penetrar en la hoja y ver cómo está haciendo la planta la fotosíntesis y el vigor que tiene. Así podemos ver la variabilidad que hay dentro de la parcela”, señala Tarragona. Una planta muerta tendrá los colores azul, rojo y verde igual que el infrarrojo; si la planta está estresada, se iguala el rojo yel infrarrojo; mientras que si la planta está bien, aumenta mucho el infrarrojo. “En esta variación de color es donde vemos cómo se encuentra la planta”, precisa. Con el sensor térmico además, se conoce si la planta está pasando estrés hídrico. “¿Qué ocurre?, explica, al tener poca agua, la planta cierra los estomas para no perder más agua y entonces se calienta entre 1,2 y 2 grados más que las demás. Este foco de calor queda dibujado en el mapa en color rojo. También se puede determinar de la misma manera enfermedades en las que la planta reacciona cerrando los poros de su tejido epidérmico.”

Interpretando estas imágenes se puede saber si hay una necesidad de abonado o de riego o si la planta está siendo atacada por alguna plaga o tiene alguna enfermedad. En ejemplo práctico se puede ver en la figura 1, donde se muestran los mapas obtenidos en una finca de paraguayos con problemas de vigor. En la parcela se estaba haciendo una fertirrigación homogénea y estaban teniendo problemas de producción en determinadas áreas. La primera imagen está obtenida con cámaras RGB, en la que se aprecian zonas con menos vegetación, la segunda imagen lleva incorporado el infrarrojo y se precisa con más claridad la falta de vigor en las zonas rojas y en la tercera imagen se ha realizado una zonificación de la parcela en base a los índices de vigor para realizar un tratamiento diferenciado de cada área: en verde aparecen los frutales con un vigor normal, en amarillo, con un vigor medio; y en rojo, los que tienen más problemas de vigor.

Los mapas que genera la empresa pueden ser descargados en el ordenador con GPS del tractor, a través de una aplicación, para que el agricultor pueda hacer un tratamiento diferenciado de las distintas zonas de la parcela. Si el tractor no dispone de esta tecnología, también se pueden visualizar en un móvil o una tablet.

El tratamiento diferenciado de la parcelas es una de las ventajas que tiene esta herramienta, ya que puede suponer un ahorro importante en tratamientos o abonados, lo que puede estar directamente relacionado con un incremento en la cantidad y en la calidad de la cosecha. Otra ventaja de los drones es que, en ocasiones, permiten detectar un problema antes de que se vean síntomas en el campo y, sobre todo, cuantificarlo: “el agricultor sabe que la planta está mal, pero no cuánto mal está y qué le está afectando directamente. Con las imágenes que sacamos con el dron podemos cuantificar, por ejemplo, las necesidades de nitrógeno o el foco de una enfermedad. Y, luego, si realizamos otro vuelo, ver si el tratamiento ha sido eficaz con los mapas de variabilidad fotosintética”, señala Tarragona.

Para obtener unos buenos resultados, los vuelos deben hacerse en las horas centrales del día, cuando hay menos sombras en los cultivos, y también es imprescindible una planificación previa exhaustiva donde se determina la ruta que debe seguir el dron y la cantidad de fotos que debe tomar en función del cultivo y del objetivo del trabajo. El número de vuelos necesarios puede variar según el fin que se persiga: “si quieres ver si ha entrado una enfermedad en la finca puede ser suficiente con un vuelo, con el que se pueden determinar además las necesidades hídricas y nutricionales del cultivo en ese momento. En viñedo lo ideal es hacer tres o cuatro vuelos desde junio hasta septiembre para ir viendo su evolución”, señala.

El coste de un vuelo puede ser de 250 a 300 euros y se podría amortizar, según los cálculos de la empresa, para explotaciones de más de 20 hectáreas. Lo cierto es que hasta ahora el empleo de drones está siendo utilizado sobre todo por bodegas y empresas agroalimentarias y es complicado pensar en que pueda ser demandado a corto plazo por agricultores pequeño utilice nuestros servicios por lo limitado de su tiempo y porque es necesario que la interpretación de los mapas que obtenemos la realice un técnico, pero puede ser una herramienta muy útil para cooperativas o centrales agroalimentarias que agrupan a varios agricultores”, señala el gerente de Drónica Solutions.

De hecho, entre los proyectos que van a acometer en los próximos meses se encuentra uno con la cooperativa Garu, en colaboración también con la Universidad La Rioja, para determinar la maduración y el estrés hídrico en los cultivos de alubia y guisante verde. Conocer el momento óptimo de cosecha es uno de los principales retos a los que se enfrentan las industrias de procesado y es también el desafío que Drónica, en colaboración con otras empresas tecnológicas y de procesado de datos, va a afrontar en breve con dos empresas de gran calado. Con la planta que la multinacional Heinz tiene en Alfaro van a trabajar para determinar el grado Brix (cociente de materia seca) del tomate a la hora de la recogida. “La empresa necesita recoger los tomates con menor cantidad de agua porque les supone un coste elevado de transporte y un esfuerzo de procesado y elaboración”, explica Carlos Tarragona. El segundo proyecto lo van a emprender con la empresa Florette en Navarra, para estudiar el momento óptimo de recogida de lechugas Iceberg. “Según el contenido de agua de la lechuga puede durar más o menos en la bolsa. Tenemos que calcular el color exacto (en infrarrojo) en el que la lechuga tiene esas condiciones idóneas de madurez. Lo que haremos es tomar imágenes con el dron en diferentes niveles de maduración y, basándonos en los datos que recojan los sensores de tierra (humedad del suelo, de la planta…, se medirán hasta 18 parámetros), iremos alimentando el sistema con muchos datos hasta que sepamos cuál es el momento idóneo de recogida”, señala Tarragona.

En todos estos proyectos se combinarán diferentes tecnologías (sensores en tierra y aéreos) y también de inteligencia artificial (procesando los datos) para obtener resultados óptimos, además del trabajo a pie de campo y en el laboratorio donde se analizarán los resultados. Precisamente una de las características de estas nuevas tecnologías es el uso y combinación de gran cantidad de datos (ya sean propios o de otras fuentes), cuyo procesamiento permite afinar en el diagnóstico de los problemas o bien hacer predicciones para anticiparse a ellos.

La tecnología asociada a los drones está avanzando a pasos agigantados y su utilización en el campo es frecuente ya en países como Francia, Estados Unidos, Canadá o Sudáfrica. En España va más despacio, en parte, según explica Tarragona, por la legislación que impone limitaciones muy restrictivas al uso de drones, como son una altura máxima de vuelo a 120 metros, no sobrevolar el casco urbano ni volar en un radio de 8 a 15 kilómetros de los aeropuertos (dependiendo de cómo sean estos) y no pueden separarse más de 500 metros del punto donde está piloto. “Estas restricciones limitan mucho nuestro trabajo y lo hace menos eficiente, señala Carlos Tarragona. Para la mayoría de los trabajos que hacemos podríamos volar a más de 120 metros de altura porque no necesitamos tanta resolución de imagen y podríamos abarcar mucha más superficie con el mismo vuelo”.