Tecnología para incrementar los rendimientos de explotaciones hortofrutícolas: Teledetección / Drones

Las nuevas tecnologías basadas en la Teledetección y Sistemas de Información Geográfica (SIG) se han convertido en herramientas muy útiles para gestionar los cultivos hortícolas de forma más eficiente, con mayor respeto por los recursos naturales.

Ángel Pérez, Periodista agroalimentario

La digitalización de la industria agroalimentaria es una de las grandes prioridades de la política de I+D+i en Europa para los próximos años. No solo porque habrá que alimentar a una población mundial estimada en 9.500 millones de personas en 2050, sino también porque las sociedades más avanzadas exigen un mayor respeto por el entorno y los recursos naturales.

La sostenibilidad se ha convertido en un elemento permanentemente presente en plena era de la información, que abre una doble vertiente: la obtención y la gestión de los datos. Los numerosos avances tecnológicos aparecidos en los últimos tiempos convierten lo que históricamente hemos conocido como cadena alimentaria en un proceso del que se tiene información en todo momento y en cualquier punto.

Ha irrumpido de lleno lo que llamamos Agricultura Inteligente (Smart Farming), un concepto global que supone una auténtica revolución en la que precisamente el control y el tratamiento de los datos juegan un papel clave. Los resultados demuestran los beneficios que aporta en términos de programación del trabajo, trazabilidad, impacto ambiental u optimización de los recursos, entre muchos otros.

Hace más de medio siglo

De la mano de la Agricultura Inteligente han aparecido muchos conceptos completamente nuevos para el sector agroalimentario. Sin embargo, otros que pueden también parecerlo no lo son tanto, como es el caso de la Teledetección, o detección remota, del que existen referencias científicas y técnicas desde hace más de medio siglo.

Los expertos la definen a grandes rasgos como la técnica para obtener información de un objeto, área o fenómenos sobre la superficie terrestre, a partir de métodos que emplean la energía electromagnética, como la luz, el calor y las ondas de radio.

La Teledetección suele utilizar sensores, a bordo de satélites espaciales o de otros vehículos aéreos o terrestres, que captan imágenes en varias zonas del espectro electromagnético, que son el visible, el ultravioleta, el infrarrojo o las microondas. La información obtenida se registra en forma de una imagen digital compuesta por pixeles –pequeños cuadrados que suelen presentar colores variados– y se almacena en función de la manera en la que cada cubierta terrestre refleje la luz solar para clasificar los usos del suelo o saber qué tipo de vegetación predomina.

Las técnicas de Teledetección permiten obtener, para cada píxel, parámetros biofísicos o características vinculadas al desarrollo de los cultivos, mediante relaciones entre la energía emitida por los cultivos­ ­–reflectancia espectral– y dichas características.

Entre las numerosas aplicaciones que ofrece se encuentra el campo agrícola, donde permite obtener información de la vegetación sin necesidad de estar en contacto directo con ella. Desde un punto de vista agronómico, es una herramienta para visualizar, a través de imágenes, la evolución y las diferencias en el aspecto que presenta el cultivo.

 

Aplicación en horticultura

Su utilización en Horticultura ha crecido sustancialmente en los últimos tiempos, en aras de un mayor y mejor control del agua y los nutrientes y, asimismo, para la detección temprana de plagas, enfermedades y malas hierbas. Precisamente, este aspecto es uno de los más desarrollados, debido al interés que suscita en la industria y la aparición de empresas de asesoramiento.

La tendencia actual es utilizar la Teledetección para relacionar información fisiológica de los cultivos con la energía reflejada por estos a distintas longitudes de onda. Para el sector hortícola también resultan muy útiles los trabajos vinculados a la detección de patrones de cultivo, de marras, de estimación de vigor, de superficie foliar. Facilitan el inventario y conteo de las plantas y ayudan en la valoración de la calidad del producto de cara a su interés comercial.

Se trata de adecuar al máximo las tareas y efectuar las estrictamente necesarias con la máxima exactitud. En definitiva, la agricultura de precisión como práctica de gestión agronómica basada en medir la variabilidad de los cultivos mediante la aplicación de las Tecnologías de la Información, como la Teledetección desde drones o satélites, los datos de posicionamiento global (GPS) o los sensores planta-clima-suelo, para después de su incorporación en un Sistema de Información Geográfica (SIG), analizar esa variabilidad y generar información que permita apoyar la toma de decisiones.

Otra ventaja de la Teledetección es su accesibilidad a distintos perfiles, desde grandes empresas agrarias hasta pequeños agricultores, al tratarse de inversiones iniciales asequibles. A partir de imágenes originadas por cámaras hiperespectrales, multiespectrales, infrarrojas o térmicas se obtiene información de diferentes bandas del espectro. Mediante ellas, se consiguen datos que a simple vista el ser humano es incapaz de ver y se procesan para generar una serie de recomendaciones agronómicas para mejorar la eficiencia.

 

La expansión de los drones

Las explotaciones agrícolas comienzan a vivir una revolución a partir de los nuevos patrones establecidos para la toma y gestión de la información que ofrecen y son capaces de captar y tramitar. Las aeronaves no tripuladas –conocidas científicamente como UAV y popularmente como drones– han irrumpido con fuerza en diferentes sectores, entre los cuales se encuentra la agricultura, donde han originado, y están originando, notables cambios en los métodos de trabajo y en el manejo y control de los cultivos.

Antes de entrar en mayor profundidad en las aplicaciones agrícolas, conviene aclarar la sopa de siglas que ha surgido en paralelo con esta tecnología. Es cierto que al final tendemos a unificar y llamamos ‘dron’ –que en inglés significa abeja macho o zángano– a cualquier aparato capaz de volar de forma autónoma, independientemente de su cometido. De momento, y a pesar de estar plenamente extendido y ser conocido por mayores y pequeños, el término no está incluido en el diccionario de la Real Academia Española.

Después, y de forma algo más técnica y precisa, pueden encontrarse los UAV (Unmanned Aerial Vehicle – Vehículo aéreo no tripulado), los UAS (Unmanned Aerial System – Sistema aéreo no tripulado, es decir, el avión más el sistema de control), los UCAV (Unmanned Combat Aerial Vehicle – Vehículo aéreo no tripulado capaz de portar armamento), los RPA (Remotely Piloted Aircraft – Aviones controlados de forma remota) y los RPAS (Remotely Piloted Aircraft System – Sistema aéreo tripulado de forma remota, en el caso de que se incluya el aparato y el sistema de control). Este último término es muy utilizado en la Unión Europea para señalar a los aparatos de uso civil.

Los drones han llegado para quedarse y han provocado una cierta convulsión en diferentes sectores industriales, si bien la compañía DJI, un referente mundial en la venta de este tipo de equipos, vaticina que el 80% del mercado dron lo absorberá la Agricultura —siempre y cuando la legislación se modifique y el sector este más regulado—. El negocio parece claro y España ocupa el cuarto puesto en la clasificación mundial de fabricantes, con más de 700 empresas.

Este boom ha provocado también que las autoridades hayan tenido que adecuar el marco legal a las muy variadas prestaciones que son capaces de ofrecer estas nuevas herramientas. El Consejo de Ministros aprobó el Real Decreto 1036/2017, de 15 de diciembre, por el que se desarrolla el Reglamento del aire y disposiciones operativas comunes para los servicios y procedimientos de navegación aérea, además de aprobarse el Reglamento de Circulación Aérea. Es decir, una nueva regulación que responda a la necesidad de establecer un marco jurídico más amplio que permita el desarrollo en condiciones de seguridad.

En paralelo, han emergido profesionales y empresas especializadas en su diseño y fabricación, que han adaptado al sector agroalimentario modelos utilizados en otro tipo de tareas.

Una de ellas es la ‘startup’ Drone Hooper, que ha evolucionado un modelo con un diseño carenado que permite combinar una sólida estructura con una amplia capacidad de carga útil. Emplea turbinas distribuidas en grupos motores que aportan la potencia requerida para el vuelo y cuenta con un sistema de control de nebulizado para ajustarse a las necesidades de cada operación. Fue creado para actuar en incendios forestales, pero sus prestaciones también son aplicables en actividades hortícolas. Según explica el fundador de la empresa, Pablo Flores, la agricultura constituye “una oportunidad y hemos realizado pruebas en distintos tipos de cultivos, como el olivar o ecológicos”.

Una de las soluciones más extendidas ofrecidas por los drones es la captación de imágenes aéreas desde diferentes ángulos y alta resolución, a un coste asequible y sin riesgo para el agricultor. No solo fotografías panorámicas, sino también ortofotografía, que es una presentación de un conjunto de imágenes de una zona concreta en la que todos los elementos presentan la misma escala, libre de errores y deformaciones. Tras el post-procesado, con una corrección geométrica de las imágenes, se obtiene una proyección ortogonal —sin distorsiones— de alta resolución.

 

Tendencia

Pero el progreso tecnológico no se detiene y fabricar drones que tan solo sean capaces de tomar imágenes y ofrecer mapas de variabilidad es algo que puede quedarse obsoleto muy pronto.

En Hemav, empresa creada en Tarrasa por siete ingenieros de la Politécnica de Cataluña y que se ha convertido en la cuarta operadora mundial de drones y primera en agricultura, han ido un paso más allá. “Hasta ahora tan solo nos ocupábamos de obtener la información y era el agricultor quien finalmente la analizaba antes de tomar las decisiones”, explica el CEO de la compañía, Xavier Silva. “La siguiente fase es pasar de los mapas de colores a mapas de recomendaciones con estimaciones a partir de las evaluaciones de los cultivos”.

Se trata de una labor agronómica realizada con un software específico que ayuda a determinar el vigor del cultivo, a planificar una cosecha selectiva, a generar un mapa de nitratos o de fertilización, a determinar la gestión hídrica o a detectar enfermedades.

En paralelo, se tiende también hacia drones más robustos, con una mayor autonomía de vuelo con el fin de poder efectuar aplicaciones específicas, como fumigaciones selectivas o trabajar planta por planta. “En Europa estamos teniendo mucho éxito en aplicaciones frutícolas y hortícolas, especialmente en olivar, viñedo, lechuga, tomate y remolacha, mientras que en Sudamérica trabajamos en soja y caña de azúcar”, señala Silva.

En definitiva, se trata de ahorrar costes a los agricultores consiguiendo una reducción del agua de riego, fertilizantes, fitosanitarios, así como aumentar la productividad de los cultivos y optimizar la tecnología existente (tractores, maquinaria, etc).