Durante el evento inaugural Future Agriculture Technology , celebrado en el NEC de Birmingham a finales del año pasado, un mensaje clave quedó claro: la agricultura en su estado actual es inviable. Prácticas que apenas han cambiado en décadas suelen provocar un estancamiento de los ingresos en todo el mundo. Muchos sienten que la industria depende demasiado de productos químicos y máquinas que están acabando con la vida en suelos que alguna vez fueron ricos. Pero las nuevas tecnologías están ayudando al sector a revertir este nivel.
"Somos parte de una tendencia global en la forma en que está cambiando la agricultura", dijo Sam Watson-Jones, cofundador de la startup de tecnología agrícola británica Small Robot Enterprise (SRC). "Creemos que la agricultura herbácea en su forma actual no funciona". Como agricultor de cuarta generación de Shropshire, Watson-Jones habló desde su experiencia. Dijo que los rendimientos se han mantenido estáticos durante más de un cuarto de siglo, a pesar de que el Reino Unido utiliza más de un millón de toneladas de herbicidas y fungicidas cada año.
“La tercera reconstrucción agrícola es la que estamos viviendo hoy”, añadió. “Los productos químicos lo definen: está rodeado de fertilizantes; se caracteriza por tractores grandes y pesados. Pero para los agricultores no es un trabajo que requiera mucho tiempo y necesitamos algo nuevo que nos lleve hacia el futuro. "La cuarta revolución agrícola, por el contrario, puede estar determinada por enjambres de máquinas pequeñas e inteligentes y un cultivo mínimo o nulo".
Los grandes tractores, pulverizadores y cosechadoras desplegados en granjas de todo el mundo están compactando los suelos y agotando los nutrientes. Este es un desafío. La reducción del tamaño de la maquinaria no sólo preserva el suelo, sino que también permite a los trabajadores cultivar en una escala mucho más granular. Esto significa que se pueden cuidar plantas y cultivos individuales para obtener un mejor cuidado. El proceso se llama agricultura de precisión. Sin embargo, las máquinas más pequeñas y la “agricultura de precisión” normalmente implican más tiempo en el proceso.
"Estamos pasando de considerar nuestros campos a recopilar datos y tomar medidas en una planta específica, cada planta en su campo", dijo Watson-Jones.
Es un método defendido hace más de una década por el profesor Simon Blackmore de la Universidad Harper Adams en Shropshire, y que llevó a Watson-Jones y al cofundador Ben Scott-Robinson a lanzar Small Robot Company (SRC) en 2017. Sus robots Tom. Dick y Harry se encargan individualmente del seguimiento del campo, el deshierbe, el cultivo y la plantación.
De los tres, “Tom” se encuentra en la etapa más avanzada de desarrollo y se espera que entre en servicio comercial este año. Su última versión se lanzó en Future Farming Technology y cuenta con un sistema de cámara dual que aumenta la capacidad de monitoreo a cuatro metros cuadrados. Según el SRC, Tom puede cubrir aproximadamente 20 hectáreas por día, alimentando datos de plantas individuales a un sistema de inteligencia artificial, identificado como Wilma, que ayuda a los agricultores a evaluar la información.
"Los robots automatizan tareas, pero "Wilma" es el cerebro detrás de la operación", dijo Watson-Jones. “Ella es la parte que provocará el cambio a una nueva forma de agricultura”.
Junto con Tom, SRC también presentó un servicio comercial para el mapeo de malezas, una primicia mundial según la compañía. Los mapas de calor de malezas de hoja ancha permiten a los agricultores utilizar aspersores de manera más efectiva y moldear mejor las decisiones futuras de siembra. Con el tiempo, “Dick” también servirá y eliminará las malas hierbas de forma autónoma, mediante micropulverización basada en datos y análisis de Tom y Wilma. Harry, el robot agrícola, aún se encuentra en fase de prototipo. Los tres trabajarán bajo un paquete de servicios donde la empresa cobrará por hectárea para distribuir el terreno. Esto significa que los agricultores no se verán obligados a realizar grandes inversiones iniciales.
SRC también opera una empresa con sede en Warwickshire llamada Rootwave, que utiliza un brazo de metal activado eléctricamente para hervir las malas hierbas desde el interior, matándolas desde la raíz. Todo es parte de un plan maestro para pasar del uso masivo de productos químicos a un uso mucho más específico y, tal vez, algún día, sin utilizar productos químicos.
Robot Tom puede cubrir alrededor de 20 hectáreas de tierra agrícola por día, alimentando datos de plantas individuales a un sistema de inteligencia artificial.
Agricultura de precisión
“Reducir los insumos es importante”, afirmó Jamie Butler, productor de lácteos y cultivos herbáceos que ha participado en los experimentos del SRC. “Obviamente para la economía agrícola, pero también es definitivamente el camino a seguir para el medio ambiente, la salud y la gestión del suelo. Yo diría que el 90 por ciento de los productos químicos y fertilizantes que estamos incorporando (en nuestros campos) probablemente no sean necesarios y podrían reducirse significativamente con la tecnología adecuada”.
Butler estuvo de acuerdo con los sentimientos de Watson-Jones sobre los problemas más amplios de la agricultura. A pesar de seguir siendo uno de los primeros en adoptar la tecnología, ha tenido que diversificar la granja de Hampshire que opera con su hermano. El dúo ofrece glamping, casas de almacenamiento y pesca con mosca corporativa para complementar sus ingresos habituales de la agricultura y la ganadería.
"En algunos aspectos, creo que los rendimientos en las granjas son (tal vez no tan altos como podrían ser, podrían durar más), pero no estoy convencido de que los agricultores vean ganancias en eso", dijo. “Simplemente estaríamos abasteciendo un mercado con exceso de oferta. ¿Por qué necesitamos producir más? Lo que tenemos que hacer es producir de manera más eficiente”.
Los mercados del Reino Unido pueden tener actualmente un exceso de oferta, y los grandes minoristas están exprimiendo al límite los márgenes de los agricultores. Pero la conservación de los alimentos del mañana es más frágil. Se estima que la población mundial alcanzará los 10 mil millones en 2050, alrededor de 2,5 mil millones más que hoy. Si continúa la agricultura con uso intensivo de productos químicos y maquinaria monstruosa, los suelos podrían llegar a ser empujados más allá del punto de no retorno. Consolidado con la amenaza adicional que el cambio climático representa para la gestión de la tierra, el status quo debe cambiar.
"Creo que la agricultura de precisión será una revolución independiente, con vehículos autónomos y también con testimonios de malezas", dijo Butler. "En este momento, no hemos superado eso, pero si personas como Small Robot Company hacen realidad su visión, estaremos allí".
Agricultura autónoma
La SRC no es de ninguna manera la única agencia en el Reino Unido que investiga robots autónomos como solución a problemas agrícolas. La Universidad Harper Adams ha estado llevando a cabo un proyecto de investigación sobre agricultura autónoma, utilizando pequeños motores y cosechadoras modernizadas, junto con drones e inteligencia artificial.
Conocido como Hectare Mãos-Frees, el proyecto cosechó sus primeros cereales de primavera en septiembre de 2017, seguidos de seis toneladas de trigo de invierno un año después. El proyecto continuó durante otros tres años, pasando de una hectárea ideal a 35 hectáreas en cinco áreas diferentes. Desde entonces, el proyecto pasó a llamarse Granja Manos Libres .
"Estos son campos que no han sufrido ningún cambio con respecto a la agricultura estándar", dijo a una popular publicación del Reino Unido Jonathan Gill, ingeniero mecatrónico de Harper Adams y uno de los líderes del proyecto.
“Tenemos cinco campos, todos con cabeceras no rectas. El más desafiante tiene postes de telégrafo, hay un camino público en el centro, es ondulado, hay cuatro tipos diferentes de suelo”.
Si bien SRC ha construido robots específicamente desde el principio, el equipo de Harper Adams ha adoptado un enfoque diferente, personalizando las máquinas compactas actuales con tecnología que les permite cultivar de forma autónoma. Para Hands-Free Farm, se añadió a la flota un segundo tractor Iseki, junto con una cosechadora Claas que ocupa mucho menos espacio que la cosechadora anterior. El socio del equipo, Precision Decisions, gestiona los sistemas de control y planificación de rutas, mientras que FarmScanAG trabaja en capacidades autónomas.
"Lo que estamos viendo es el nivel de implementos inteligentes, los implementos y la maquinaria que va dentro del vehículo", dijo Gill. "La nueva tecnología de sistemas de cultivo, la nueva tecnología de fianza y todo".
Para la hectárea original, el equipo descubrió la tecnología para plantar, cuidar y cosechar sin ningún comportamiento humano en el campo. La Granja Mãos-Livres tendrá un recorrido más práctico, con agrónomos y estudiantes trabajando junto con la maquinaria autónoma, recogiendo muestras de suelo manualmente y emitiendo algunos juicios a la antigua usanza.
“Nunca me hubiera gustado que un agricultor o un agrónomo saliera a la tierra y tomara decisiones, así que no hagamos eso”, dijo Gill. “Lo que nos gustaría hacer es proporcionar herramientas adicionales para ayudarlos a lograrlo.
“Se ha vuelto mucho más sensato, hay mucho más profesionalismo detrás de todo el proyecto para intentar operar algo de manera rutinaria, en lugar de ser simplemente un estudio de viabilidad. Ya no se trata de viabilidad, sino más bien de demostrar la capacidad de la agricultura autónoma”.
Parte de esta prueba implicará desarrollar una visión realista de la economía y determinar dónde la autonomía puede potencialmente generar ahorros. Se recopilarán y procesarán datos de todos los vehículos sobre tiempos de carrera, distancia y consumo de combustible. Para los datos de cosecha, el nuevo socio Pix4dFields se ha asociado con nosotros para proporcionar un sistema de drones que capturará actualizaciones periódicas sobre los campos.
Gill, un experto en drones, cree que los vehículos aéreos no tripulados desempeñarán un papel crucial en la próxima revolución agrícola, y no sólo para el seguimiento. Cita el ejemplo de XAG, un fabricante chino de drones de fumigación de precisión que se desplegaron en dos millones de hectáreas en China este año. Es una técnica que actualmente no está permitida en el Reino Unido por la División de Regulación de Productos Químicos (CRD), algo que Gill cree que debería cambiar.
"Un dron puede volar a una altura menor que la que puede operar una pluma y administrar un producto químico con mayor precisión que la mayoría de los pulverizadores estándar", explicó. “Un pulverizador con dron no tiene la misma precisión que un pulverizador controlado con una sola boquilla, pero es el término medio, y el precio de la tecnología es mucho más económico y no provoca compactación”.
La fumigación con drones también abre la posibilidad de cultivar cuando el suelo está saturado y los agricultores no pueden colocar un rociador convencional en el campo.
"Estos drones tienen capacidades perfectas para operar y trabajar en estos entornos", dijo Gill, "pero nos vemos obstaculizados por nuestro sistema regulatorio que nos impide operar estos vehículos".
Los drones son ideales para controlar grandes cultivos como trigo y maíz, pero rastrear diferentes frutas y verduras requiere tecnología en las trincheras. Mamut, producido por ingenieros de Cambridge Consultants, es un robot compacto de cuatro ruedas que recorre los campos recopilando y analizando datos. Utilizando cámaras estéreo, LIDAR, una unidad de medición inercial, un girocompás, odómetros de ruedas e inteligencia artificial integrada, puede navegar por nuevos entornos de forma autónoma, ofreciendo una imagen en tiempo real de la salud de los cultivos a nivel del suelo.
"En frutas y verduras, especialmente cítricos, no se puede ver lo que está pasando antes porque el dosel las cubre", explicó Niall Mottram, director de Agritech en Cambridge Consultants. "Y no hay suficientes horas en el día para que la gente camine de un lado a otro de las hileras de un huerto o un viñedo para contar uvas o manzanas".
Un elemento central de la eficacia de Mamut es su capacidad para operar independientemente del GPS o el soporte de radio, así como su visión artificial e inteligencia artificial que analiza los datos de cosecha sin necesidad de computación externa.
“Este tipo de IA completa, en la que no es necesario utilizar mucha energía de la plataforma de computación en la nube, ya que eso no es práctico en un entorno agrícola, no tiene conectividad en tiempo real. Este tipo de enfoque es fundamental si se trabaja para que la IA salga del centro de datos y llegue al campo para generar cierto interés”, afirmó Mottram.