Tecnología

Drones, agricultura y vulnerabilidad climática

Los agricultores tendrán que producir más por unidad de tierra, agua, energía y agroquímicos, reduciendo así el impacto ambiental en lo que a emisiones de CO2 se refiere

Norma Sánchez Santillán*

Ciudad de México, 5 de mayo de 2021.— La agricultura tradicional es altamente vulnerable a diferentes acontecimientos de tipo climático como los eventos de El Niño o su contraparte La Niña, así como a la presencia de enfermedades y plagas que cada vez son más nocivas y resilientes a agroquímicos tradicionales. De ahí la necesidad de implementar nuevas tecnologías como alternativas de manejo, monitoreo y control de los cultivos agrícolas en diferentes etapas de su desarrollo, tendentes a mejorar la producción y disminuir los costos; particularmente el uso de los drones tiene un gran potencial para la definición espectral de imágenes, principalmente en la banda infrarroja de alta definición para detectar con éxito cultivos altamente vulnerables a las fluctuaciones climáticas, las plagas y las fito-enfermedades. Con un mercado mundial estimado en 11 mil millones de dólares en los próximos diez años, el uso de drones ha beneficiado particularmente el mercado audiovisual y el de la agricultura de precisión, el cual concentra alrededor del 80 por ciento del uso de aplicaciones de esta herramienta. En esta ocasión analizaremos las tendencias del uso de los drones en aspectos agroclimáticos.

Nuevos horizontes

La agricultura del siglo XXI es un sector de alto dinamismo, el cual está experimentando continuamente procesos de cambio, competencia y mejoramiento de los procesos productivos y comerciales. Los diversos acuerdos comerciales existentes en el ámbito mundial han dado origen a desafíos enfrentados exitosamente por parte de los sectores privado y, de manera incipiente, público, permitiendo así la expansión de la agricultura y la producción de alimentos, tanto para los mercados internacionales como para los nacionales.

La llamada agricultura de precisión se aplica recientemente en todo el mundo y es a mediados de la década de 1990 que la agricultura de precisión ha sido incorporada de manera creciente como una herramienta de gestión. La aplicación de este concepto agronómico ha permitido obtener distintos beneficios, como son la disminución de costos de producción, ahorro energético e hídrico y gestión sitio-específico en los huertos, entre otros aspectos. Sin embargo, es importante destacar que los drones se encuentran en una fase temprana de aplicación agrícola, a pesar de que existe una gran expectativa, pues los resultados aún son limitados.

Problemas del riego en un clima variable

Los nuevos paradigmas de la agricultura están asociados al mercado y al cambio climático. Por un lado, los mercados extranjeros se han vuelto mucho más exigentes en cuanto a la demanda de un producto saludable, que sea de buen gusto y aspecto general, libre de pesticidas y fertilizantes. Por otro lado, existen tendencias climáticas que se caracterizan por periodos de extrema sequía y, su contraparte, periodos de exceso de humedad. Además, se pronostica, al menos por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático, que exista un aumento en la frecuencia e intensidad tanto de huracanes como de eventos El Niño, asimismo de eventos extremos como heladas y granizadas. El problema de un clima altamente variable es que no permite un manejo del riego eficiente, lo cual se traduce en bajos rendimientos en la producción agrícola y baja calidad en el producto.

Agricultura de precisión

La agricultura de precisión se define como el conjunto de técnicas apoyadas por equipos de alta tecnología, para la gestión de la producción agrícola sitio-específica. De manera que este tipo de agricultura es un concepto agronómico de gestión de parcelas agrícolas, basado en una alta variabilidad climática en el campo. Así entonces, la agricultura de precisión se apoya en un conjunto de herramientas tecnológicas que permiten identificar, analizar y modelar la variabilidad espacial y temporal de las parcelas agrícolas, con el fin de poder gestionar acorde con los objetivos de producción de cada cultivo en respuesta a la demanda de los consumidores.

La agricultura de precisión tiene el potencial de mejorar la rentabilidad y sostenibilidad del predio por medio de distintos efectos. Estos son: la reducción de los costos y aumento en la eficiencia del uso de insumos productivos, el mejoramiento de los sistemas de control, la diferenciación de producto y la seguridad en los alimentos.

Estados Unidos encabeza el liderazgo en este tipo de agricultura, debido a la gran extensión del país y a un alto porcentaje de equipamiento de precisión con el que cuenta. Inicia su desarrollo e implementación a principios de la década de 1980, y con la aparición de nuevas tecnologías se desarrollaron sensores de rendimiento que, junto con la aparición de los GPS, el uso de esta agricultura se ha ido desarrollando a distintos ritmos acorde con las herramientas tecnológicas de cada país. Los pioneros en este campo son Estados Unidos, Canadá y Australia; mientras que, en América Latina, en países como Argentina existe una alta integración de esta modalidad de gestión de cultivos y una gran cantidad de profesionales capacitados en lo que respecta a este nuevo paradigma de agricultura moderna.

Drones

De acuerdo con estudios efectuados de impacto económico de la integración del sistema aeroespacial no tripulado en Estados Unidos, desarrollado por la Asociación de Sistemas de Vehículos no Tripulados Internacional, los mercados más prometedores para el uso de estas tecnologías son los de la agricultura de precisión y los de seguridad pública, ambos representan el 90 por ciento de los mercados potenciales conocidos como drones. Con base en las ventas de productos comparables en otros países, resultado de encuestas, relaciones de tierra y una búsqueda bibliográfica amplia sobre las tasas de adopción de nuevas tecnologías, se logró concluir en este estudio que por cada año que no se integran los drones en el Sistema Aeroespacial de Estados Unidos, el país pierde más diez mil millones de dólares en impacto económico, es decir, una pérdida potencial de 27.6 millones de dólares diarios.

Una vista de pájaro

En el rubro de la agricultura, la principal potencialidad del uso de drones recae en que facilita la observación desde el aire de las distintas extensiones agrícolas. Lo que permite detectar distintas incidencias, como problemas de fertilización e irrigación, infestaciones de plagas y hongos que no se ven a ras de suelo. Dado que los drones transportan sensores, la potencialidad para captar información viene dada por la precisión espacial con la que se puede tomar el dato y por la disponibilidad temporal de dicho dato.

Además, permite obtener datos de manera continua, generando series de datos temporales que facilitan el seguimiento y evolución de la cosecha, el requerimiento del riego y, en general, de las prácticas agrícolas que se realizan. Cabe destacar que entre las aplicaciones puntuales en la agricultura están, además de las señaladas anteriormente, la mejora en la eficiencia del riego, el control de las zonas fumigadas, la optimización de los fertilizantes, el control de calidad y estado de los cultivos, la creación de inventarios de cultivos, las estrategias de fumigación y fertilización y eventualmente el control de plagas con medios biológicos.

Nociones básicas para la implementación de los drones

En el proceso de implementación de drones en la agricultura, es necesario aclarar aspectos tales como: el espectro electromagnético, los tipos de cámaras y la respuesta espectral de las plantas. El espectro electromagnético analiza la distribución energética del conjunto de las ondas que se emiten o absorben las plantas. Las cámaras empleadas utilizan el espectro visible en las franjas roja, verde y azul, a través de las cuales y utilizando combinaciones e índices se pueden apreciar las características de los cultivos; así entonces, se pueden detectar propiedades de los suelos y su contenido de humedad o el estrés de los mismos por deficiencia de nutrientes tanto en el suelo como en los cultivos, el manejo del agua, el balance hídrico, los grados de erosión y el conteo de plantas con la finalidad de tomar las decisiones más adecuadas. Respecto a las cámaras, estas deben incluir diferentes filtros que efectúen análisis básicos para conocer el estado fitosanitario de los cultivos, de manera que por ejemplo, entre más oscuro e intenso sea el color verde, más densa y saludable es la vegetación; el principio básico se basa en el hecho de que las capas esponjosas de las células contenidas en las hojas reflejan la luz en el infrarrojo, en marcado contraste con la mayoría de objetos no vegetales; así entonces, cuando la planta se deshidrata o estresa, la capa esponjosa colapsa y las hojas reflejan menos luz; de manera que la combinación de los distintos filtros empleados en las cámaras ayuda a diferenciar las plantas saludables de las enfermas.

Reflexión final

Independientemente de cómo se produzcan los alimentos, convencional o de manera agroecológica, los agricultores tendrán que producir más por unidad de tierra, agua, energía y agroquímicos, reduciendo así el impacto ambiental en lo que a emisiones de dióxido de carbono (CO2) se refiere, además de evitar la pérdida de la biodiversidad local y la contaminación por agroquímicos en los suelos. Es decir, la seguridad alimentaria y nutricional no debe focalizarse en incrementar solo la producción de alimentos sino, además, debe poner atención para buscar formas más sustentables de producirlos. Es decir, los sistemas de producción no deben estar enfocados en simples objetivos productivistas y de rentabilidad, sino en poner atención en servicios ambientales, con una mayor eficiencia a lo largo de las cadenas alimentarias, promoviendo prácticas de producción, consumo sostenible y dietas saludables. Ello implica un cambio en el modelo actual de gobernanza en lo que se refiere a la producción de alimentos y el desarrollo de políticas públicas eficientes, que aseguren el bienestar y salud de la gente y la sostenibilidad del ambiente; las cuales deben contemplar los siguientes elementos: 1) Sistemas de producción agroecológica; 2) Agricultura orgánica; 3) Agricultura siempre verde; 4) Agricultura de labranza mínima; 5) Agricultura intensiva sustentable; 6) Mejoramiento genético; 7) Agricultura Hi-Tech; 8) Biotecnología; 9) Fisiología y ciencias de las plantas; 10) Protección y riego de cultivos; 11) Insectos comestibles; 12) Uso de tierras marginales; 13) Pérdida y reducción en el desperdicio de alimentos; 14) Agricultura urbana, y 15) Agricultura ecointensiva Hi-Tech.

La planeación de la agricultura con criterios y principios de soberanía alimentaria debe ser esencial para lograr la seguridad alimentaria y mejorar la nutrición de la población. La experiencia ha demostrado que, mediante acciones específicas de acceso y utilización adecuada de los recursos se pueden remediar los problemas de inseguridad alimentaria. La seguridad alimentaria se puede lograr si se establecen sistemas de producción amigables con el ambiente, políticas adecuadas y creación de capacidades a diferentes niveles. El concretar la seguridad alimentaria es cada vez más un asunto de seguridad nacional, particularmente en un mundo sujeto a riesgos climáticos, vaivenes de precios internacionales de alimentos y petróleo, bajos salarios, falta de oportunidades de empleo y de apoyo real al campo, lo que obliga a las familias a migrar y abandonar sus tierras. Para lo cual se requiere fomentar la investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación en el tema de seguridad alimentaria.

* Departamento El Hombre y su Ambiente. Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco

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