- El corazón de este proyecto radica en una aplicación móvil gratuita, respaldada por una amplia base de datos y un sofisticado algoritmo
2000Agro/Redacción
Una novedosa aplicación móvil desarrollada por un grupo de académicos de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), liderados por José Luis Sánchez Millán, permite conocer la salud de los cultivos con solo tomarles una foto con un smartphone.
Se trata de una aplicación móvil gratuita, respaldada por una amplia base de datos y un sofisticado algoritmo que proporcionará a los agricultores información para mejorar la toma de decisiones, desde ajustar la nutrición mineral hasta evaluar la hidratación o sanidad vegetal de los cultivos. Los trabajos iniciales se han centrado en un cultivo experimental de chía en la FES Cuautitlán, permitiendo la captura de imágenes y su digitalización in situ.
Además, la app está pensada para ser utilizada por los pequeños productores, que muchas veces no cuentan con los recursos necesarios para acceder a tecnologías de este tipo.
El proyecto, en el que también participa la tesista Frida Reséndiz Romero, estudiante de la licenciatura de Ingeniería Agrícola, se basa en la captura de imágenes de los cultivos mediante una cámara estándar de smartphone. Estas imágenes, tomadas en distintas fechas durante la etapa vegetativa y de inicio de floración, alimentan un banco de fotos que posteriormente se procesan digitalmente con un software de libre acceso.
A través del algoritmo de la aplicación, actualmente en diseño, se extraerá información crucial sobre la condición fisiológica del cultivo. Esta tecnología también brindará recomendaciones para mejorar la productividad y estimar el rendimiento, posicionándose como una valiosa herramienta para productores de recursos limitados.
Los especialistas indicaron que el teléfono móvil, posicionado en un trípode o sostenido firmemente a una distancia aproximada de dos metros del cuadrante central superior de las plantas, captura las imágenes. Estas fotografías revelan características morfológicas y fisiológicas de las plantas, permitiendo un seguimiento detallado del crecimiento y desarrollo del cultivo.
Sánchez Millán explicó que las plantas, en general, interactúan de manera significativa con la energía electromagnética, con especial interés en el espectro visible, es decir, la región que el ojo humano puede percibir, con longitudes de onda que van del azul hasta el rojo.
Por ejemplo, podemos percibir el color verde y amarillo de las plantas porque reflejan estos colores, pero también se sabe que absorben intensamente el azul y rojo. En el caso del infrarrojo, invisible al ojo humano, las plantas también interactúan con esta longitud de onda, detalló el académico.
Según su estado fisiológico, las plantas modifican la interacción con estas longitudes de onda. Una planta que crece en condiciones adecuadas absorberá una cantidad importante de luz azul y reflejará el color verde, señal de que la consideramos sana. En contraste, aquellas plantas que sufren algún tipo de estrés —ya sea por sequía, deficiencias nutricionales o ataques de patógenos, entre otros— mostrarán alteraciones en las cantidades de las diferentes longitudes de onda que reflejan, modificando así el espectro de luz reflejado. Esta respuesta de las imágenes emitidas por las plantas puede ser cuantificable y manipulada matemáticamente.
El propósito del proyecto es utilizar las imágenes de los cultivos, capturadas con cámaras comunes de teléfonos inteligentes —incluso los de gama baja—, para determinar la condición fisiológica y estimar el rendimiento de los cultivos agrícolas. A pesar de que la tecnología de cámaras infrarrojas ha sido utilizada en esta área desde hace al menos dos décadas, su costo prohibitivo la hace inaccesible para la mayoría de los agricultores, detalló Sánchez Millán.
El equipo ha avanzado significativamente utilizando como modelo experimental el cultivo de chía. Durante la etapa vegetativa, las plantas acumulan fotosintatos (azúcares resultantes de la fotosíntesis) en las hojas, preparándose para la etapa reproductiva o formación de semillas. En el caso de la chía, se forman las espigas florales donde se generan las semillas.
“Tomamos fotografías durante todo el ciclo de desarrollo de la planta de chía, incluyendo el momento de floración, y observamos un cambio en la tendencia de los índices espectrales, es decir, la presencia de vegetación verde en la superficie y su distribución espacial y espectral”, explicó.
Frida Reséndiz detalló que se realizaron tomas fotográficas en cuatro fechas diferentes, generando así una base de datos de imágenes que posteriormente se digitalizó con software libre. Luego, se seleccionó un cuadrante del dosel vegetal de dos surcos centrales. Los resultados proporcionan información relativa a la densidad que registra cada imagen de las bandas espectrales rojo, verde y azul (RGB, por sus siglas en inglés), que es lo que se busca.
Tras el análisis matemático, se obtuvieron resultados sobre la cantidad de RGB de la unidad experimental. “Nos dimos cuenta de que este proceso explicaba el estado fisiológico de la planta, en este caso, el cambio de estado vegetativo a fase de reproducción y que la fertilización tiene un impacto en la translocación de fotosintatos”, señaló Reséndiz.
El algoritmo, la base de datos y la aplicación están a cargo de Diego Ramírez Alfaro, también tesista y alumno de la licenciatura de Matemáticas Aplicadas y Computación de la FES Acatlán.
Una vez que se confirme que las imágenes proporcionadas por la cámara de un dispositivo móvil son suficientes para realizar este procedimiento, la tecnología se pondrá a disposición de los productores de bajos recursos, insertando a este segmento de la población en el uso de tecnología de punta, aclaró José Luis Sánchez.
Con información de UNAM Global
Fotografía: UNAM
