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Inteligencia Artificial para que el agro florezca

Imagen: A1 Agro – 2021

En Colombia, la actividad agropecuaria es uno de los motores esenciales de la economía: no solo representa en la actualidad alrededor del 7% del PIB total, sino que genera el 20% del empleo del país. El agro colombiano proporciona no solo la seguridad alimentaria que requieren los colombianos, sino que también se ha constituido en los renglones de exportación más importantes después del sector minero energético.
 
En un planeta donde la producción agrícola deberá duplicarse para 2050 para satisfacer las necesidades de 10 billones de habitantes, Colombia presenta enormes ventajas gracias a sus condiciones climáticas privilegiadas, la abundancia de agua y de tierra cultivable: de los 22 millones de hectáreas cultivables que tiene el país, sólo están sembradas 4,8[3].
 
Sin embargo, la productividad agrícola en el país ha sido se ha estancado durante las últimas dos décadas. Sólo 4 productos han sido la excepción y el restante o ha retrocedido o se ha quedado en modelos productivos de décadas atrás. Adicionalmente, las consideraciones de sostenibilidad exigen de los agricultores producir cada vez más con menor consumo de agua y menos productos químicos, como fertilizantes y herbicidas. En síntesis, del agro se espera que produzca cada vez más con menos, y en unas circunstancias que no siempre están en control de los cultivadores.
 
Las flores colombianas, que por décadas han conquistado mercados internacionales, se mantienen como referente global. Colombia es el segundo mayor exportador de flores del mundo, después de los Países Bajos. Pero como toda industria agrícola, el sector floricultor ha afrontado los riesgos naturales -climáticos y ambientales- que se derivan de los procesos de cultivo tradicionales. La tecnología, sin embargo, puede ayudar a mejorar la producción, asegurar la calidad y producir más con menos insumos e impactos medioambientales.
 
Variables como la temperatura, la humedad, la luz, el control de plagas y el suelo pueden acelerar o frenar una cosecha, generando así consecuencias irreparables para los empresarios. “Un cultivador puede perder la mitad de su cosecha porque las flores se adelantaron o se retrasaron por cuestiones de clima, que son impredecibles. Con herramientas tecnológicas se hacen proyecciones que contemplan situaciones climáticas en la región para ver cómo esto puede impactar tiempos de cosecha”, explica Hugo Arrubla, director Comercial de Wiga, una empresa colombiana especializada en agricultura de precisión.
 
Herramientas tecnológicas como Inteligencia Artificial (IA), Big Data o Internet de las Cosas (IoT) han brindado a todo el sector agrícola mayor precisión en las distintas fases de cultivo, e información más detallada para entender y aprovechar mejor las condiciones climáticas y del suelo, así como ahorrar tiempo y dinero en insumos. Las soluciones tecnológicas de agricultura de precisión adquieren un valor significativo para el monitoreo inteligente de cualquier variable en todo cultivo para asegurar sostenibilidad, rentabilidad y eficiencia de la producción.
 
Gracias a las posibilidades del aprendizaje autónomo y del desarrollo de algoritmos de Inteligencia Artificial de Azure, Wiga y su socio Globo Studio han desarrollado soluciones tecnológicas apoyadas por sensores útiles para flores y otros cultivos que se instalan en los cultivos con múltiples propósitos de medición: temperatura, humedad relativa, radiación, humedad del suelo, niveles de oxígeno, entre muchos más.
 
Esa información se sube a la nube de Microsoft Azure, donde se almacenan grandes volúmenes de datos de forma segura, y luego se analizan para tomar decisiones. Así pues, la analítica permite predecir caídas importantes de temperatura, que se puede remediar con calefactores para evitar pérdidas catastróficas en tiempos de heladas. Adicionalmente, con el monitoreo de temperatura y radiación dentro de los invernaderos los cultivadores obtienen información precisa para proyectar el número de flores o tallos que podrían tener en el mercado. Como explica Arrubla, “es muy importante para el cultivador que la flor salga a corte, alcanzando el punto de maduración exacto, en concordancia con la demanda del mercado; si se pasa en los días puede perder su cosecha, lo mismo ocurre si se adelanta”.
 
Tecnología para adelantarse a las heladas
 
Las heladas son una preocupación permanente en cultivadores. En la industria floricultora, una baja temperatura puede acabar por completo con la producción de una fecha importante como San Valentín y llevar a la quiebra a una empresa. Las herramientas tecnológicas han reemplazado las mediciones manuales de temperatura en las madrugadas y las llamadas de urgencia a gerentes o líderes de producción para atender estas situaciones de emergencia.
 
“Con las herramientas de Inteligencia Artificial de Microsoft podemos llevar históricos y proyectar con anticipación las posibilidades de heladas. Esta tecnología ya la estamos aplicando en cultivos en la sabana de Bogotá y queremos extenderla a toda la región cundiboyacense y el oriente antioqueño. Son cerca de 100 fincas de flores las que tenemos cubiertas y gracias a estas herramientas logramos identificar y comunicar de forma anticipada las heladas en los periodos diciembre-enero 2018-2019 y 2019-2020 para contener estas emergencias y evitar la pérdida de cosechas. Así mismo, esta tecnología cada vez es mejorada con más algoritmos para mejorar la precisión de las alertas”, agrega Arrubla.
 
A la fecha, el 90% de clientes de Wiga se concentra en el sector agrícola, siendo un 75% cultivos de flores y el restante cultivos de aguacate, arándano y banano. Su servicio se basa en prestar soluciones de análisis y supervisión de datos, así como también proyección de la información a través de herramientas como Power BI.
 
Soluciones para riego y prevención de plagas
 
La implementación tecnológica en el agro tiene un sinnúmero de aplicaciones que se adecúan al tipo de cultivo y responden a necesidades diversas, la mayoría de ellas basadas en factores climáticos. Otra de las soluciones que ofrece Wiga es la automatización de riego, que optimiza el agua que requieren las plantas. “A través de modelos matemáticos calculamos cuánto están evaporando las plantas y basado en temperatura del cultivo modificamos la cantidad de agua que se aplica para optimizar el recurso hídrico. En un año podían tener reducciones en riego de agua de un 40% o 50%”, estima Arrubla.
 
Con plataformas en la nube de Microsoft y proyecciones realizadas con Azure Machine Learning y Power BI, Wiga logra extraer la información clave para determinar el volumen de agua que requiere cada planta con el propósito de completar su ciclo. Esto no solo reduce la pérdida de cosechas, sino que protege y conserva el recurso hídrico que con el paso del tiempo es cada vez más preciado. Algo similar ocurre con el control de plagas, como los ácaros, pulgones y la broca, cuyos procesos manuales requieren de personal para identificar el tipo de afectación que presentan los cultivos, llevar un registro físico, luego procesarlo en Excel y presentar el reporte al ICA.
 
En el país ya existen cultivos que están implementando una solución para enviar los datos a través de una aplicación en la nube.  De esta forma, el reporte se genera automáticamente con la posibilidad de crear mapas de calor que presenten el estado actual de las plagas en los cultivos. “En los cultivos de café, la broca (Hypothenemus hampei) destruye los granos y obedece a unas condiciones meteorológicas precisas. El sistema analiza cuándo se darán estas condiciones y de esta forma el cultivador puede proteger los cultivos cercanos con pesticida, optimizando y reduciendo el uso de los agroquímicos, al tiempo que elimina la plaga”, afirma Arrubla.
 
Esta aplicación tecnológica demuestra que toda clase de sensor, apalancado en herramientas sólidas, confiables y seguras, puede brindar soluciones para un sector que en Colombia requiere innovación y digitalización para reducir costos y generar mayor productividad.
 
“Para luminosidad, por ejemplo, tenemos cuatro sensores distintos, uno es el de radiación par, que mide la luz que permite hacer fotosíntesis a la planta. No toda la luz alcanza a generar el proceso de fotosíntesis y con el sensor sabemos el nivel de radiación que tiene y proyectamos cuándo estarían listas sus flores. Es un cambio en la realidad de los cultivos para hacerlos muchísimo más eficientes”, insiste Arrubla. Asimismo, Wiga ha desarrollado un sistema de sensores que monitorea la cadena de frío y permite determinar cuándo las flores en un hangar, en un avión o en el camión, requerirán de menores temperaturas para garantizar su calidad y durabilidad en el punto de entrega.
 
Toda esta aplicación tecnológica contribuye al crecimiento económico del país, tecnifica cultivos y optimiza procesos que históricamente han tenido base manual. Estudios del Banco Mundial demuestran que el crecimiento económico originado en la agricultura es 2,7 veces más efectivo para reducir la pobreza[4], que el de otros sectores, pues las inversiones en la agricultura, según la FIDA, impactan entre el 30% y el 80% el resto de la economía[5]. Tecnificar el agro con herramientas de agricultura de precisión y empoderar a los productores para lograr más puede tener un efecto multiplicador de la prosperidad y el desarrollo del país.

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