Investigadores discuten el futuro de la producción rural con el apoyo de Internet y basada en la capacidad de transformar datos en información útil.
Agroalimentando
Existe una anécdota que siempre repiten los científicos del área de e-agriculture. Afirman que hace algunos años, los agricultores les decían a sus hijos que deberían estudiar si querían dejar el campo e ir a la ciudad. Pero ahora, según esa misma anécdota, ese consejo ha cambiado: los hijos necesitan estudiar para poder seguir en el campo.
Estos cambios están en curso: no sólo en la producción sino también en la gestión. Con la unión de big data e Internet, las plantas y los animales se erigirán en señalizadores de la toma de decisiones de los productores rurales. Sucede que, más allá de la “agricultura de precisión”, en la cual se emplea la tecnología de la información para analizar variables tales como el clima y el suelo, pasan a contar también las señales que emiten las plantas y los animales en la toma de decisiones de los productores.
“No resulta una exageración decir que durante los próximos 10 años tendremos plantas y animales que responderán a cada estímulo en el sistema productivo. Las decisiones referentes a la producción vegetal y al bienestar animal se tomarán con base en datos recabados por biosensores implantados en cada planta y en cada animal”, dijo Iran Oliveira da Silva, docente del Departamento de Ingeniería en Biosistemas de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), de la Universidad de São Paulo, en Brasil.
Oliveira da Silva fue uno de los disertantes en el Workshop eScience “Lo Rural en la Era Digital”, realizado en el auditorio de la sede de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo (FAPESP) en São Paulo, que tuvo como eje el estudio de los cambios en el ambiente rural como resultado de la adopción de la tecnología de la información.
“En el futuro, los animales hablarán y ustedes se acordarán de mí. Esa capacidad de tomar decisiones con base en señales emitidas por los animales es una realidad en las investigaciones científicas que se realizan en diversos lugares del mundo. Existen estudios en bioacústica y en la vocalización de animales que permiten entender la expresión de los animales con base en la frecuencia sonora. Hay una tecnología belga que hace posible que los veterinarios obtengan la información que indica si un rebaño padece enfermedades tales como diarrea o tuberculosis, por ejemplo, mediante la captación del sonido del ambiente. Todo con un margen de error de menos del 1%”, afirmó.
En el workshop, investigadores de instituciones de São Paulo, en Brasil, discutieron las posibilidades futuras de la producción agrícola en el país. Todo esto ante un panorama en donde será común ver campos de soja, cafetales y criaderos de pollos y vacas atestados de sensores, que producirán datos e información referente a la necesidad de una mayor irrigación o ventilación, sobre alteraciones en el suelo o sobre la administración de medicamentos.
“Aparte de los sensores y chips y del uso de biomarcadores, existe una tendencia fuerte al uso de microdrones, que son como una especie de mosquitos con cámaras y sensores. Además de recabar miles de datos, estos microdrones también pueden hacer la polinización”, destacó Jansle Vieira Rocha, docente de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad de Campinas (Feagri/ Unicamp).
Vieira Rocha cree que fundamentalmente ante un panorama de grandes transformaciones como el de la producción agrícola, existe espacio para hacer futurología. “Debemos pensar mirando adelante, pensar en innovaciones. Debemos aprovechar seminarios y encuentros como éste no sólo para mostrar los resultados académicos sino también para pensar en soluciones referentes a problemas que aún no tenemos”, enfatizó.
El investigador afirma que la agricultura brasileña se ubica a la vanguardia en una serie de dominios, tales como el plantío directo y la integración entre cultivos, ganadería y bosques, que ya cuenta con 11.500 millones de hectáreas en el país, de acuerdo con datos de la estatal Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa). “Gran parte de nuestro éxito se basa en la investigación científica que cuenta con el apoyo de Embrapa; pero en lo que hace a la información (tecnología de sensores y de imágenes) aún estamos yendo atrás de lo que existe afuera”, dijo.
Uno de los temas centrales de la e-agriculture consiste en hacer que diversos tipos de datos generados continuamente por sensores presentes en plantas, animales, camiones y máquinas puedan combinarse con datos climáticos y de producción para transformarse en información relevante para los productores rurales.
“Éstas son discusiones típicas de la llamada e-science, que permite que investigadores asociados a la investigación en computación puedan dialogar y entender los problemas de otra área de la ciencia. Es importante asegurar ese diálogo”, ponderó Claudia Bauzer Medeiros, coordinadora adjunta del Programa FAPESP de Investigación en eScience y Data Science y organizadora del workshop.
Para los investigadores que participaron en el evento, para que la e-agriculture se convierta en una realidad hay que apostar en la multidisciplinariedad.
“Es sumamente importante analizar la cuestión de la multidisciplinariedad profesional en el campo. Estamos viviendo el momento de Internet de las Cosas, de la alta tecnología y de análisis de datos en la agricultura y la ganadería. Por eso resulta fundamental que los distintos profesionales –zootecnistas, veterinarios, agrónomos, ingenieros en biosistemas e ingenieros agrícola en computación– puedan sentarse en una misma mesa para resolver los problemas”, dijo Oliveira Silva.
La conectividad en el campo
Otro obstáculo principal para el despegue de la e-agriculture en Brasil es la conectividad en el área rural. “La conectividad incipiente en el campo dificulta el avance tecnológico en los agronegocios. Es sólo recorrer el país para notar la existencia de áreas enormes sin ninguna señal. En estados como Mato Grosso, por ejemplo, que es un gran productor de soja, es posible recorrer 400 kilómetros sin señal. Acá en el estado de São Paulo tenemos áreas cercanas a ciudades importantes, con un radio de 36 kilómetros, sin red”, informó Carlos Lorena Neto, ingeniero de Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações – CPqD, durante su conferencia.
“Las operadoras de telefonía no tienen interés en instalar antenas en esas áreas. No es interesante económicamente. Pero existen soluciones para que el productor rural pueda usar la tecnología de red”, añadió el investigador.
En el workshop, Lorena Neto presentó un proyecto de transición tecnológica en dirección a la realidad de Internet con el grupo São Martinho, uno de los mayores players del sector de azúcar y energía brasileño. Las propiedades de este grupo, localizadas en la ciudad de Pradópolis (São Paulo), producen 10 millones de toneladas anuales de caña de azúcar y cuentan con 84 kilómetros de radio, la mayor parte sin cobertura de telefonía móvil.
Con el apoyo del Banco Nacional de Desarrollo Económico y Social (BNDES), en el marco del Plan de Apoyo Conjunto a la Innovación Tecnológica Agrícola en el Sector Sucroenergético (PAISS Agrícola), este proyecto incluyó el desarrollo de una plataforma integrada de comunicación móvil en banda ancha y teledetección para hacer factibles aplicaciones tales como el control de máquinas agrícolas en tiempo real y la rastreabilidad de la caña de azúcar desde la zafra hasta la industria.
"Creamos una estación base similar a la que utilizan las operadoras de celulares, pero que opera en una frecuencia distinta que promueve una propagación mejor: la señal de radio llega más lejos. La base está conectada con sensores [que monitorean la localización y el funcionamiento de las máquinas de la central] que envían los datos a esa red", detalló.
Vacas monitoreadas
Lenira El Faro Zadra, investigadora del Instituto de Zootecnia de Apta, la Agencia de Tecnología de Agronegocios del Estado de São Paulo, presentó el estado de la arte en el área del teledetección del ganado vacuno destinado a la producción de leche. Múltiples variables, tales como el consumo alimentario, la temperatura, la salud de las pezuñas, la salud de las ubres, la composición de la leche, la emisión de metano, etc., pueden monitorearse en la actualidad mediante de sensores aplicados en el cuerpo del animal o en distintos equipos de la propiedad rural.
“Un sensor específico para el monitoreo del movimiento y de la temperatura de las vacas de altísima producción de leche ya se encuentra disponible en el mercado, producido por una empresa austríaca. Se lo inserta a través del esófago en la cavidad retículo-ruminal de la vaca, y registra la temperatura del animal cada 10 minutos”, dijo.
Los datos recabados permiten detectar no sólo el estrés calórico o los casos de fiebre ocasionados por algún tipo de enfermedad, sino también y fundamentalmente las variaciones de temperatura asociadas con el proceso reproductivo. “Hay un aumento de temperatura durante el estro o celo, alrededor de 24 horas antes de la aceptación de la monta, y una disminución de la temperatura antes del parto”, informó la investigadora.
Este sensor, en formato cilíndrico, tiene 13 centímetros de longitud y entre dos y tres centímetros de diámetro. Almacena datos durante 50 días y los descarga cuando el animal se aproxima a la base. Dotado de batería, funciona durante cuatro años.
Otro sensor producido por el mismo fabricante, con un tiempo de operación de 150 días, se destina a medir el pH ruminal en función de la dieta. El objetivo en este caso es saber si las vacas de altísima productividad se adaptan bien a las dietas especiales o éstas pueden eventualmente causar alguna variación indeseable de acidez en el tracto digestivo. Una vez que se los inserta, tanto un sensor como el otro no pueden extraerse de los cuerpos de los animales.
Estos cambios están en curso: no sólo en la producción sino también en la gestión. Con la unión de big data e Internet, las plantas y los animales se erigirán en señalizadores de la toma de decisiones de los productores rurales. Sucede que, más allá de la “agricultura de precisión”, en la cual se emplea la tecnología de la información para analizar variables tales como el clima y el suelo, pasan a contar también las señales que emiten las plantas y los animales en la toma de decisiones de los productores.
“No resulta una exageración decir que durante los próximos 10 años tendremos plantas y animales que responderán a cada estímulo en el sistema productivo. Las decisiones referentes a la producción vegetal y al bienestar animal se tomarán con base en datos recabados por biosensores implantados en cada planta y en cada animal”, dijo Iran Oliveira da Silva, docente del Departamento de Ingeniería en Biosistemas de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), de la Universidad de São Paulo, en Brasil.
Oliveira da Silva fue uno de los disertantes en el Workshop eScience “Lo Rural en la Era Digital”, realizado en el auditorio de la sede de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo (FAPESP) en São Paulo, que tuvo como eje el estudio de los cambios en el ambiente rural como resultado de la adopción de la tecnología de la información.
“En el futuro, los animales hablarán y ustedes se acordarán de mí. Esa capacidad de tomar decisiones con base en señales emitidas por los animales es una realidad en las investigaciones científicas que se realizan en diversos lugares del mundo. Existen estudios en bioacústica y en la vocalización de animales que permiten entender la expresión de los animales con base en la frecuencia sonora. Hay una tecnología belga que hace posible que los veterinarios obtengan la información que indica si un rebaño padece enfermedades tales como diarrea o tuberculosis, por ejemplo, mediante la captación del sonido del ambiente. Todo con un margen de error de menos del 1%”, afirmó.
En el workshop, investigadores de instituciones de São Paulo, en Brasil, discutieron las posibilidades futuras de la producción agrícola en el país. Todo esto ante un panorama en donde será común ver campos de soja, cafetales y criaderos de pollos y vacas atestados de sensores, que producirán datos e información referente a la necesidad de una mayor irrigación o ventilación, sobre alteraciones en el suelo o sobre la administración de medicamentos.
“Aparte de los sensores y chips y del uso de biomarcadores, existe una tendencia fuerte al uso de microdrones, que son como una especie de mosquitos con cámaras y sensores. Además de recabar miles de datos, estos microdrones también pueden hacer la polinización”, destacó Jansle Vieira Rocha, docente de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad de Campinas (Feagri/ Unicamp).
Vieira Rocha cree que fundamentalmente ante un panorama de grandes transformaciones como el de la producción agrícola, existe espacio para hacer futurología. “Debemos pensar mirando adelante, pensar en innovaciones. Debemos aprovechar seminarios y encuentros como éste no sólo para mostrar los resultados académicos sino también para pensar en soluciones referentes a problemas que aún no tenemos”, enfatizó.
El investigador afirma que la agricultura brasileña se ubica a la vanguardia en una serie de dominios, tales como el plantío directo y la integración entre cultivos, ganadería y bosques, que ya cuenta con 11.500 millones de hectáreas en el país, de acuerdo con datos de la estatal Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa). “Gran parte de nuestro éxito se basa en la investigación científica que cuenta con el apoyo de Embrapa; pero en lo que hace a la información (tecnología de sensores y de imágenes) aún estamos yendo atrás de lo que existe afuera”, dijo.
Uno de los temas centrales de la e-agriculture consiste en hacer que diversos tipos de datos generados continuamente por sensores presentes en plantas, animales, camiones y máquinas puedan combinarse con datos climáticos y de producción para transformarse en información relevante para los productores rurales.
“Éstas son discusiones típicas de la llamada e-science, que permite que investigadores asociados a la investigación en computación puedan dialogar y entender los problemas de otra área de la ciencia. Es importante asegurar ese diálogo”, ponderó Claudia Bauzer Medeiros, coordinadora adjunta del Programa FAPESP de Investigación en eScience y Data Science y organizadora del workshop.
Para los investigadores que participaron en el evento, para que la e-agriculture se convierta en una realidad hay que apostar en la multidisciplinariedad.
“Es sumamente importante analizar la cuestión de la multidisciplinariedad profesional en el campo. Estamos viviendo el momento de Internet de las Cosas, de la alta tecnología y de análisis de datos en la agricultura y la ganadería. Por eso resulta fundamental que los distintos profesionales –zootecnistas, veterinarios, agrónomos, ingenieros en biosistemas e ingenieros agrícola en computación– puedan sentarse en una misma mesa para resolver los problemas”, dijo Oliveira Silva.
La conectividad en el campo
Otro obstáculo principal para el despegue de la e-agriculture en Brasil es la conectividad en el área rural. “La conectividad incipiente en el campo dificulta el avance tecnológico en los agronegocios. Es sólo recorrer el país para notar la existencia de áreas enormes sin ninguna señal. En estados como Mato Grosso, por ejemplo, que es un gran productor de soja, es posible recorrer 400 kilómetros sin señal. Acá en el estado de São Paulo tenemos áreas cercanas a ciudades importantes, con un radio de 36 kilómetros, sin red”, informó Carlos Lorena Neto, ingeniero de Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações – CPqD, durante su conferencia.
“Las operadoras de telefonía no tienen interés en instalar antenas en esas áreas. No es interesante económicamente. Pero existen soluciones para que el productor rural pueda usar la tecnología de red”, añadió el investigador.
En el workshop, Lorena Neto presentó un proyecto de transición tecnológica en dirección a la realidad de Internet con el grupo São Martinho, uno de los mayores players del sector de azúcar y energía brasileño. Las propiedades de este grupo, localizadas en la ciudad de Pradópolis (São Paulo), producen 10 millones de toneladas anuales de caña de azúcar y cuentan con 84 kilómetros de radio, la mayor parte sin cobertura de telefonía móvil.
Con el apoyo del Banco Nacional de Desarrollo Económico y Social (BNDES), en el marco del Plan de Apoyo Conjunto a la Innovación Tecnológica Agrícola en el Sector Sucroenergético (PAISS Agrícola), este proyecto incluyó el desarrollo de una plataforma integrada de comunicación móvil en banda ancha y teledetección para hacer factibles aplicaciones tales como el control de máquinas agrícolas en tiempo real y la rastreabilidad de la caña de azúcar desde la zafra hasta la industria.
"Creamos una estación base similar a la que utilizan las operadoras de celulares, pero que opera en una frecuencia distinta que promueve una propagación mejor: la señal de radio llega más lejos. La base está conectada con sensores [que monitorean la localización y el funcionamiento de las máquinas de la central] que envían los datos a esa red", detalló.
Vacas monitoreadas
Lenira El Faro Zadra, investigadora del Instituto de Zootecnia de Apta, la Agencia de Tecnología de Agronegocios del Estado de São Paulo, presentó el estado de la arte en el área del teledetección del ganado vacuno destinado a la producción de leche. Múltiples variables, tales como el consumo alimentario, la temperatura, la salud de las pezuñas, la salud de las ubres, la composición de la leche, la emisión de metano, etc., pueden monitorearse en la actualidad mediante de sensores aplicados en el cuerpo del animal o en distintos equipos de la propiedad rural.
“Un sensor específico para el monitoreo del movimiento y de la temperatura de las vacas de altísima producción de leche ya se encuentra disponible en el mercado, producido por una empresa austríaca. Se lo inserta a través del esófago en la cavidad retículo-ruminal de la vaca, y registra la temperatura del animal cada 10 minutos”, dijo.
Los datos recabados permiten detectar no sólo el estrés calórico o los casos de fiebre ocasionados por algún tipo de enfermedad, sino también y fundamentalmente las variaciones de temperatura asociadas con el proceso reproductivo. “Hay un aumento de temperatura durante el estro o celo, alrededor de 24 horas antes de la aceptación de la monta, y una disminución de la temperatura antes del parto”, informó la investigadora.
Este sensor, en formato cilíndrico, tiene 13 centímetros de longitud y entre dos y tres centímetros de diámetro. Almacena datos durante 50 días y los descarga cuando el animal se aproxima a la base. Dotado de batería, funciona durante cuatro años.
Otro sensor producido por el mismo fabricante, con un tiempo de operación de 150 días, se destina a medir el pH ruminal en función de la dieta. El objetivo en este caso es saber si las vacas de altísima productividad se adaptan bien a las dietas especiales o éstas pueden eventualmente causar alguna variación indeseable de acidez en el tracto digestivo. Una vez que se los inserta, tanto un sensor como el otro no pueden extraerse de los cuerpos de los animales.
