jueves, 26 de junio de 2014

Robótica aplicada a la agricultura y ganadería


  


Con una escasez de mano de obra agrícola en todo el mundo y con datos demográficos que muestran que la edad media de los agricultores sigue subiendo, la lucha por asegurar nuestra producción de alimentos no es una opción, tal y como se dejó entrever a los asistentes al pasado Foro Europeo de Robótica 2012. A la par de esta incertidumbre sobre el futuro, en el mundo desarrollado, al menos, existe una creciente preocupación sobre la calidad del producto y la seguridad, así como por el impacto ambiental de la agricultura.



Hasta ahora, gracias a una gran confianza a gran escala en la agricultura mecanizada en combinación con una mano de obra barata en las economías emergentes, el despliegue de la robótica se había limitado a un pequeño número de tareas específicas, tales como el ordeño, dosificación de alimentos para el ganado o la limpieza de la granja ”, explicó el profesor Simon Blackmore, director de Ingeniería de Harper Adams University College. “Intentos anteriores de construir robots complejos que utilizasen sensores ópticos para, por ejemplo, el cultivo de cosechas difíciles de manejar o delicadas, acabaron en fracaso. Las máquinas no eran lo suficientemente robustas, y sí demasiado lentas y caras”. Investigadores llegaron a la conclusión que una combinación de la coordinación visual-manual humana, la destreza en la manipulación y un reconocimiento avanzado de objetos no resultaba sólo deseable, sino también un reto.



Con el apoyo de la redes europeas de robótica EURON y EUROP se fundó en el pasado Foro Europeo de Robótica el EARN (European Agricultural Robotics Network). “Hemos empezado con una hoja de papel en blanco”, comentó Blackmore. “Estamos reevaluando todo el enfoque a la agricultura. Por el momento, los cultivos se plantan en filas rectas para adaptarse a las máquinas. Pero, ¿qué pasaría si se plantara siguiendo los contornos de la tierra y teniendo en cuenta las condiciones ambientales de cada metro cuadrado a cultivar? El aumento potencial de la producción sería inmenso si se pudiese cultivar y recolectar de una forma dirigida, y no de forma mecánica. Estamos hablando de microcultivos, deshierbe mecánico y siembra con pequeñas e inteligentes máquinas autónomas y modulares”.

Los delegados en el Foro pudieron ver en acción prototipos de robots multitarea desarrollados por las universidades de Copenhague, Wageningen (Países Bajos) y Kaiserslautern (Alemania), y el instituto de investigación WUR, de los Países Bajos. Uno de los prototipos fue Crop Scout, un explorador robótico de cultivos que actúa como una plataforma de seguimiento capaz de realizar mediciones en los cultivos y detectar enfermedades. Actualmente, los agricultores suelen utilizar pesticidas y herbicidas de forma preventiva, rociando sus cultivos presenten o no plagas o enfermedades. Los ensayos con el explorador de cultivos Crop Scout llevaron a una reducción del 98% en la cantidad de producto pulverizado, ya que el pulverizador robótico enviado por el explorador sólo trataba las superficies o plantas concretas afectadas por enfermedades o plagas.






Agriclutura de presición.


La tecnología de Agricultura de Precisión incluye el uso de computadoras, sensores y otras tecnologías de información para automatizar el viejo concepto del manejo sitio específico de cultivos. Se centra en cultivos extensivos, los principios pueden ser aplicados a todos los tipos de manejo sitio específico, incluyendo cultivos hortícolas, ganadería y forestación. La Agricultura Precisión incluye el uso de: sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas de información geográfica (GIS o SIG), percepción remota, monitores de rendimiento, sensores de suelo, y aplicación variable de insumos (VRA). A veces se usan los términos agricultura de precisión y manejo sitio específicos como sinónimos, pero el manejo sitio específico es un término más amplio que considera todos los tipos de manejo espacial, con o sin la ayuda de la informática.




La agricultura de precisión permite que los fertilizantes, pesticidas y el riego sean aplicados según las necesidades específicas de cada cultivo, en cada espacio determinado, en lugar de aplicarse por igual para todo el campo, reduciendo así la cantidad de insumos aplicados y por lo tanto ahorrando recursos. Este enfoque mejora las estrategias de control de las enfermedades y plagas en los productos banano, piña y caña de azúcar.

Para esto se capacita a los socios de la agro-industria sobre el uso de los datos meteorológicos en tiempo real como un instrumento para elegir el momento adecuado de la aplicación de plaguicidas, fertilizantes y agua para los cultivos según el estado del tiempo, los microclimas y las condiciones físico-químicas de los suelos y del aire.

Avances de la agricultura de precisión


En algunos paises de centroamérica, como por ejemplo en Honduras, la agriculrura de presición cuenta con el Sistema Mesoamericano de Monitoreo agroclimático (MAWMS por sus siglas en inglés) comprende 28 estaciones meteorológicas en campos agrícolas hondureños y beliceños, en el área de influencia del Arrecife Mesoamericano y una estación de monitoreo de efluentes en una finca de camarón de Belice. La cobertura de la red meteorológica ha ampliado su capacidad para recopilar datos, fundamento para crear modelos que permiten una previsión más exacta de los fenómenos meteorológicos, facilitando a la agro-industria una mayor capacidad para predecir con precisión cuándo los insumos agrícolas se deben utilizar para control de plagas o cuándo es más conveniente regar o fertilizar.

Agromática y agrónica

                                                

                                                      La Agromática y la agrónica

La Agromática se puede definir como el punto de contacto entre la Agricultura, una de las actividades productivas más antigua del hombre, y la Informática, siendo esta una herramienta joven y a su vez muy eficiente. Por sus características y necesidades, el productor agropecuario requiere herramientas que combinan conceptos de bases de datos, modelos de simulación y sistemas de soporte de decisiones con telemática.


La Agromática es la aplicación de los principios y técnicas de la informática y la computación a las teorías y leyes del funcionamiento y manejo de los sistemas agropecuarios (sean estos desde un potrero, una empresa o hasta una región).


Complementos de la Agromática


La Agrónica es la rama mas importante y tecnológica que forma parte de la agromática, cuyo objetivo es modelar los procesos agropecuarios con bases matemáticas para ser usados en su monitoreo y control en la producción agrícola a partir de los conocimientos científicos agromáticos en combinación con los del área agrícola, creando así una fusión extraordinaria en comparación con la agricultura convencional.



En particular, la agrónica incluye el uso de las telecomunicaciones, los servicios informáticos, la mecánica y la electrónica, aplicados en conjunto a la agricultura y ganadería, tanto en el sector primario de producción como en el almacenamiento, transformación de productos, envasado, conservación y distribución.


 Utilidades de estas ciencias



Algunos ejemplos concretos de la amplia utilidad de la Agrónica como apoyo en la obtención de datos, su procesamiento y en el control del proceso agro productivo son: estaciones agrometeorológicas automáticas, sensores de nutrientes para controlar la fertirrigación, control automatizado de invernaderos, geoposicionamiento satelital para la agricultura de precisión, registro automático de cosechas con mapeo de rendimientos y procesamiento de imágenes satelitales.
                                                          Agriclutura de presición.


La tecnología de Agricultura de Precisión incluye el uso de computadoras, sensores y otras tecnologías de información para automatizar el viejo concepto del manejo sitio específico de cultivos. Se centra en cultivos extensivos, los principios pueden ser aplicados a todos los tipos de manejo sitio específico, incluyendo cultivos hortícolas, ganadería y forestación. La Agricultura Precisión incluye el uso de: sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas de información geográfica (GIS o SIG), percepción remota, monitores de rendimiento, sensores de suelo, y aplicación variable de insumos (VRA). A veces se usan los términos agricultura de precisión y manejo sitio específicos como sinónimos, pero el manejo sitio específico es un término más amplio que considera todos los tipos de manejo espacial, con o sin la ayuda de la informática.




La agricultura de precisión permite que los fertilizantes, pesticidas y el riego sean aplicados según las necesidades específicas de cada cultivo, en cada espacio determinado, en lugar de aplicarse por igual para todo el campo, reduciendo así la cantidad de insumos aplicados y por lo tanto ahorrando recursos. Este enfoque mejora las estrategias de control de las enfermedades y plagas en los productos banano, piña y caña de azúcar.

Para esto se capacita a los socios de la agro-industria sobre el uso de los datos meteorológicos en tiempo real como un instrumento para elegir el momento adecuado de la aplicación de plaguicidas, fertilizantes y agua para los cultivos según el estado del tiempo, los microclimas y las condiciones físico-químicas de los suelos y del aire.

Avances de la agricultura de precisión


En algunos paises de centroamérica, como por ejemplo en Honduras, la agriculrura de presición cuenta con el Sistema Mesoamericano de Monitoreo agroclimático (MAWMS por sus siglas en inglés) comprende 28 estaciones meteorológicas en campos agrícolas hondureños y beliceños, en el área de influencia del Arrecife Mesoamericano y una estación de monitoreo de efluentes en una finca de camarón de Belice. La cobertura de la red meteorológica ha ampliado su capacidad para recopilar datos, fundamento para crear modelos que permiten una previsión más exacta de los fenómenos meteorológicos, facilitando a la agro-industria una mayor capacidad para predecir con precisión cuándo los insumos agrícolas se deben utilizar para control de plagas o cuándo es más conveniente regar o fertilizar.

Información informática de la ingeniería agronómica

                                 Información informática de la ingeniería agronómica


El ingeniero agrónomo que se desarrolla en un contexto social agropecuario, y que tiene como modo de actuación "la dirección de los procesos productivos", requiere de la formación informática, dirigida a la aplicación de las habilidades informáticas para resolver los problemas profesionales, para ser aplicadas en operaciones claves de diagnósticos, pronósticos de los diferentes procesos productivos, así como la planificación y organización de la producción y el análisis de los resultados de la dirección de los procesos productivos y con la concepción de convicciones asociadas al desarrollo de las TICs, que preserven la cultura nacional, y capaces de proteger la información científica – técnica.


Estudio universitario del software 



En la actualidad, las escuelas de ingeniería agrícola en el mundo están concentrando y entrenando en las áreas correlacionadas, tales como, en la modelación y simulación de diversas operaciones, en la informática, ingeniería de sistemas hidráulicos, sensores, propiedades físicas de productos biológicos y en las áreas de ciencias biológicas y químicas, siendo influenciados por el aspecto tecnológico y el rápido y creciente desenvolvimiento del sector de la informática, de las disponibilidades de los servicios de los satélites y de la fuerte tendencia en la aplicación de la robótica.

Agrowin


Este es un software  diseñado especialmente para proveer información al agricultor sobre su finca y sus recursos.
Una de sus principales características es que utiliza un esquema de registro de información muy sencillo, de tal forma que se convierta en un instrumento fácil de utilizar y ágil en el seguimiento y toma de decisiones basadas en la información oportuna y actualizada de la finca.




El registro sencillo de la información de la finca facilita el que muchos agricultores con escasos conocimientos técnicos en áreas como contabilidad, inventarios, presupuestos y estadísticas, queden habilitados para manejar el sistema, debido a que es el sistema el que se encarga de interpretar la información base que el usuario le suministra y automáticamente transformarla en información técnica y correctamente clasificada y codificada a la luz de las técnicas financieras y estadísticas.
Entonces, el usuario sólo tendrá que suministrar la información de los hechos administrativos que realiza en la semana y el sistema lo recompensará con un número amplio de informes, reportes, cronogramas y gráficos sobre la finca y sus recursos.
De esta forma, el usuario podrá dedicar sus esfuerzos y conocimientos en la interpretación y análisis de los informes y utilizarlos en el proceso diario de toma de decisiones para obtener siempre una mejor productividad y ser cada vez más competitivo



Objetivos y finalidad.

Analizar, diseñar y desarrollar un sistema integrado para administración de fincas que le permita al agricultor optimizar la evaluación, el control y la toma de decisiones a nivel de las diferentes actividades productivas, mediante una herramienta técnica, financiera y administrativa.

Facilitarle al agricultor el empleo de este tipo de herramientas, haciendo que se requiera un nivel mínimo de capacitación en áreas como contabilidad, presupuestos, inventarios, estadística, entre otros.

Permitir que fácilmente se puedan elaborar reportes financieros o técnicos de la finca o de alguno de sus lotes.

Permitir el seguimiento de las diferentes labores que se desarrollan en la finca; detallando tiempos, rendimientos y cantidades en el tiempo, sin que para ello se requieren grandes esfuerzos de parte del agricultor.
Servir como fuente de información para la generación de una base de datos institucional, como base de un programa de administración rural.
Permitir al agricultor la comparación de sus datos estadísticos, técnicos y financieros con los promedios de la región, del país o de sus vecinos.




Proyección del software 


El programa está en capacidad de manejar una o muchas fincas, lo cual permite ser de uso para el agricultor directamente o bien, a través de centros especializados de administración rural, que le podrán prestar el servicio a medianos y pequeños agricultores que no cuentan con los recursos suficientes para adquirir un computador.

Uno de los puntos más importantes dentro de la concepción, fue el de imprimirle una gran facilidad de uso al programa, de tal forma que paulatinamente fuera ganando más agricultores como usuarios del sistema.


El agricultor sólo le deberá suministrar la información correspondiente a las operaciones que este realiza a diario y el sistema será el encargado de interpretarla a la luz de las técnicas contables, financieras, de manejo de inventarios y estadísticas, con el fin de mantener a disposición del agricultor un conjunto de reportes de gran interés.

Informática aplicada a la agricultura



Se define como el conjunto de elementos tecnológicos creados por la informática para su posterior aplicación a la producción agrícola, desarrollados con el fin de obtener mayor productividad con el mínimo de costos, esto es posible mediante la facilidad y perfección que ofrece este conjunto de tecnologías a las diferentes prácticas en el campo agrícola.

Surgimiento 

De la agricultura tradicional a la de conservación. ¿Por qué es necesario adoptar nuevas prácticas agrícolas?

Desde que comienza a ponerse en entredicho una serie de prácticas agrícolas consideradas como tradicionales hasta que se adoptan las nuevas técnicas de laboreo de conservación hay un largo recorrido. Cada fase de dicho cambio está marcada por el entusiasmo y el riesgo que supone toda innovación. Se están alcanzando metas cada vez más ambiciosas que en muchos países coinciden con la implantación de unas técnicas aún más novedosas que conforman la agricultura de precisión.


Complementos que utiliza y sus grandes ventajas para la agricultura.


La agricultura de conservación ha producido una transformación importante dentro de las prácticas de la agricultura. Se establecen las bases para seguir viviendo de la tierra a la vez que se cuida el medio ambiente. En dicho proceso de cambio el agricultor no debe estar aislado, sino formar parte de una comunidad que genere información en aspectos económicos y, medioambientales. Luego, dicha información se debe compartir con otros individuos, empresas, organizaciones, universidades, agencias y medios de comunicación, de forma que los beneficios se conozcan y extiendan cada vez más por todo el planeta.


Por otro lado, es necesario ser consciente de que lo que funciona para un agricultor puede no ser aplicable para el vecino. Por eso el laboreo de conservación no es un sistema único e inflexible, si no muchos sistemas adaptados para hacer que con una agricultura rica en rastrojo se obtengan los mayores beneficios económicos y medioambientales que sean posibles en cada sitio en particular. La principal finalidad de esta monografía es dar a conocer los beneficios que el agricultor puede alcanzar con las técnicas de laboreo de conservación, proporcionarle una guía para llevarla a cabo y solucionarlos.