Travis Klicker de Phytech instala un registrador de datos alimentado por energía solar en un huerto de manzanas en la cuenca del río Columbia el pasado mayo, como parte de un esfuerzo de la Comisión de Investigación de Árboles Frutales del Estado de Washington para evaluar el potencial de la gestión basada en sensores. El sistema de Phytech usa dendrómetros y sensores de humedad del suelo para rastrear el estrés hídrico de las plantas en tiempo real. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
Travis Klicker de Phytech instala un registrador de datos alimentado por energía solar en un huerto de manzanas en la cuenca del río Columbia el pasado mayo, como parte de un esfuerzo de la Comisión de Investigación de Árboles Frutales del Estado de Washington para evaluar el potencial de la gestión basada en sensores. El sistema de Phytech usa dendrómetros y sensores de humedad del suelo para rastrear el estrés hídrico de las plantas en tiempo real. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)

Estas manzanas están bajo vigilancia. 

No solo por el gerente del huerto y su equipo, sino también por una serie de tecnologías de sensores que tienen como objetivo ayudar a los agricultores a rastrear todo, desde el riego hasta la carga frutal.

Cada vez es más común encontrar productores de árboles frutales que están probando sensores para el riego de precisión o las condiciones meteorológicas, pero este bloque de Gala de 4 hectáreas (10 acres) en la cuenca del río Columbia en Washington cuenta con 66 sensores —incluidos estaciones meteorológicas, sensores de suelo, sensores de presión de irrigación, dendrómetros y sensores de crecimiento de la fruta— y es regularmente fotografiado por drones y un sistema inteligente de rociadores que evalúa las copas de los árboles. 

Esta sobrecarga tecnológica permitirá que la Comisión de Investigación de Árboles Frutales del Estado de Washington, los investigadores de la Universidad Estatal de Washington e innov8.ag —una nueva compañía de datos de agricultura con sede en Walla Walla—, estudien la mejor manera en que los productores puedan utilizar los datos de los sensores para mejorar o automatizar las decisiones de gestión.

El campo de los sensores emergentes es apasionante, pero los productores necesitan ayuda para clasificar la información, afirmó Jeff Cleveringa, jefe de investigación y desarrollo de la empresa Oneonta Starr Ranch Growers.

“Para nosotros, como productores, lo que sucede es que, por ejemplo, van y nos contactan ocho empresas —una es una empresa de detección de agua, otra de detección del tamaño de la fruta, otra de detección de clorofila— y todas quieren darnos todos estos datos, pero no tenemos ninguna manera de estratificarlos, así que, ¿cómo nos pueden ayudar a tomar una decisión de gestión?”, señaló Cleveringa, que preside el comité de tecnología de la comisión de investigación. “Acabamos con parálisis por exceso de datos”.

Steve Mantle
Steve Mantle

Se espera que prevenir esa parálisis mediante la creación de una plataforma de datos centralizada —que les permita a los productores integrar los datos de diferentes sensores— genere más valor para los productores y las empresas de sensores, afirmó Steve Mantle, el fundador y director general de innov8.ag. Estableció la compañía después de abandonar una carrera en Microsoft para intentar salvar la brecha entre la necesidad de datos sobre la producción de cultivos especializados y las plataformas disponibles.

El proyecto examinará tanto el desempeño de los sensores como la forma de utilizar y combinar los datos que estos proporcionan. 

“Tenemos sensores que ahora son lo suficientemente robustos y asequibles como para que los productores los usen, pero no sabemos lo suficiente sobre la mejor manera de determinar la utilidad de un sensor”, explicó la directora de la comisión de investigación, Ines Hanrahan. “Sobre todo, este es un proyecto piloto para facilitar que una asociación público-privada establezca un minicentro de innovación en torno a los sistemas de huertos inteligentes que luego utilizaremos como plataforma de lanzamiento para crear más proyectos”.

Los socios de los sensores

Al principio, Hanrahan y Mantle se preguntaban cuántas empresas de sensores estarían interesadas en ofrecer voluntariamente sus productos para este proyecto. Pero las empresas también estaban ansiosas por aprender a partir de la retroalimentación de horticultores y científicos.

“Ahora tenemos una lista de espera de empresas para el próximo año”, indicó Hanrahan. “Finalmente todos ven el valor de aprender a utilizar una plataforma común. Todo aquel que tiene un buen producto sabe lo valioso que es tenerlo comprobado en el terreno”.

Dave Brown, de la red AgWeatherNet de la Universidad Estatal de Washington, instala un sensor de humedad del suelo de tipo TEROS 21. Es su sensor del suelo preferido porque mide el potencial de agua del suelo —la cantidad de energía que deben usar las raíces para extraer agua del suelo— para comprender la disponibilidad de agua en la zona de las raíces. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
Dave Brown, de la red AgWeatherNet de la Universidad Estatal de Washington, instala un sensor de humedad del suelo de tipo TEROS 21. Es su sensor del suelo preferido porque mide el potencial de agua del suelo —la cantidad de energía que deben usar las raíces para extraer agua del suelo— para comprender la disponibilidad de agua en la zona de las raíces. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)

Las empresas de sensores que participan en el proyecto incluyen: AquaSpy, fabricante de sensores de humedad del suelo; METER Group, fabricante de sensores meteorológicos, de humedad del suelo y de humedad foliar; Teralytic, fabricante de sondas de nutrientes del suelo; Davis Instruments, fabricante de estaciones meteorológicas; Tuctronics, empresa con sede en Walla Walla que instala sensores de suelo y meteorológicos; Phytech, empresa con sede en Israel que ofrece sensores de estrés en plantas; y Smart Guided Systems, empresa vendedora de tecnología de aspersión de precisión que escanea el dosel.

La lista incluye tanto sensores establecidos hace mucho tiempo como los nuevos. Ya se ha comprobado que muchos de los sensores de humedad del suelo y de las condiciones ambientales funcionan; la cuestión es cuán fácil es su manejo para los productores y si los conocimientos que ofrecen mejoran el rendimiento de la granja, explicó Bernardita Sallato, especialista de la extensión de árboles frutales de la Universidad Estatal de Washington.

Para otros sistemas que están haciendo su debut en los huertos de árboles frutales de Washington, como el sensor de nutrientes de Teralytic que hace mediciones de nitrógeno, fósforo y potasio cada hora, se necesita más investigación para validar su uso en los huertos y determinar cómo se correlacionan las mediciones con los modos establecidos de muestreo de nutrientes, indicó. Para algunos huertos arenosos que tienen problemas de lixiviación de nutrientes, dicha herramienta podría ser potencialmente valiosa, afirmó. 

Dave Brown, de la red AgWeatherNet de la Universidad Estatal de Washington, instala un sensor de humedad del suelo como parte del proyecto Sensor Orchard (“huerto de sensores”) organizado por la Comisión de Investigación de Árboles Frutales del Estado de Washington. El proyecto incluye varios sensores del suelo y estaciones meteorológicas. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
Dave Brown, de la red AgWeatherNet de la Universidad Estatal de Washington, instala un sensor de humedad del suelo como parte del proyecto Sensor Orchard (“huerto de sensores”) organizado por la Comisión de Investigación de Árboles Frutales del Estado de Washington. El proyecto incluye varios sensores del suelo y estaciones meteorológicas. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)

Otro relativamente recién llegado a Washington, Phytech, ofrece análisis del estrés de las plantas mediante una variedad de sensores, incluido un dendrómetro, sensores de humedad del suelo y datos meteorológicos. 

“Es como un Fitbit para las plantas”, señaló Travis Klicker, refiriéndose al dendrómetro que instaló para medir las diminutas fluctuaciones en el tronco de un árbol. Hizo un pequeño agujero en el tronco para la varilla que sostiene el dispositivo, mientras que una segunda varilla presiona contra el tallo y registra los sutiles cambios que surgen a medida que el árbol se contrae y se expande en respuesta al uso del agua. 

Los dendrómetros no son una herramienta nueva, especialmente para investigar la fisiología de las plantas, pero la aplicación de Phytech combina las mediciones del tronco en tiempo real con los sensores de humedad del suelo, los sensores de crecimiento de la fruta, los flujos de irrigación y los datos meteorológicos para ayudar a los productores a ahorrar agua mediante la asignación precisa del agua de riego conforme a las necesidades de los árboles, añadió. 

La mejora de la gestión del riego era una máxima prioridad para los productores que respondieron a una encuesta en la que se les preguntaba qué querían aprender sobre los sensores, señaló Sallato. También quieren pautas para actuar como resultado de los datos que los sensores proporcionan para sus cultivos y condiciones específicas, afirmó. Los sensores ofrecen muchas ideas interesantes, pero los productores necesitan saber cómo las van a usar. 

“Tiene que ser útil para que los productores hagan algo que sea económicamente viable”, apuntó. Por ejemplo, las estrategias de riego de precisión pueden compensarse en las variedades de manzanas Honeycrisp, las cuales son más propensas a la mancha amarga, pero no en otras variedades más indulgentes. 

Klicker instala un dendrómetro para evaluar el estrés de la planta en tiempo real. “Es como un Fitbit para las plantas”, afirmó sobre la tecnología, la cual mide pequeñas contracciones y expansiones en el tronco de los árboles que se correlacionan con el estado hídrico del árbol para guiar el riego de precisión. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
Klicker instala un dendrómetro para evaluar el estrés de la planta en tiempo real. “Es como un Fitbit para las plantas”, afirmó sobre la tecnología, la cual mide pequeñas contracciones y expansiones en el tronco de los árboles que se correlacionan con el estado hídrico del árbol para guiar el riego de precisión. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)

Consolidación de datos

Cuando se trata de la gestión del vigor y la variabilidad del dosel, intervienen muchos enfoques de detección: flujos de irrigación, humedad del suelo, tensión hídrica del suelo, estado de los nutrientes del suelo, estado hídrico de las plantas, cartografía del NDVI y obtención de imágenes del dosel. 

Si cada uno de esos sensores envía sus datos a una aplicación diferente, los productores están desaprovechando los conocimientos que podrían surgir de la estratificación de toda esa información en un ecosistema, apuntó Mantle. Varias de las empresas de sensores ya proporcionan datos al prototipo de la plataforma de datos de agricultura de Microsoft, FarmBeats, añadió, y él está trabajando para incorporar las demás.

“Es un buen circuito de retroalimentación con el productor, y con los productores de la comisión, sobre lo que les importa y lo que no. Eso nos orienta mientras construimos capacidades comerciales que sean muy relevantes”, explicó. “Realmente queremos que los productores les saquen provecho a sus datos”.

Finalmente espera ir más allá de los datos de los sensores para incorporar insumos como la mano de obra, los productos químicos y el agua, así como los datos de la cosecha para ayudar a los productores a apreciar el valor de sus operaciones desde muchos puntos de vista, agregó Mantle. 

Esta estación meteorológica de Davis Instruments recopila sus datos a una sola fila de distancia de una estación meteorológica de tipo ATMOS 41. Uno de los objetivos del proyecto fue incluir múltiples proveedores de diferentes tipos de sensores, informó la directora de la comisión de investigación, Ines Hanrahan, para encontrar las soluciones más sólidas y fiables para los productores. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
Esta estación meteorológica de Davis Instruments recopila sus datos a una sola fila de distancia de una estación meteorológica de tipo ATMOS 41. Uno de los objetivos del proyecto fue incluir múltiples proveedores de diferentes tipos de sensores, informó la directora de la comisión de investigación, Ines Hanrahan, para encontrar las soluciones más sólidas y fiables para los productores. (Kate Prengaman/Good Fruit Grower)

En cuanto a los sensores, los investigadores pueden entonces observar ese ecosistema de datos para ver cómo utilizar mejor las tecnologías para responder a los desafíos de gestión que enfrentan los productores, señaló el ingeniero agrónomo de la WSU, Lav Khot. El mapeo que realizan los drones podría informar dónde ubicar los sensores de humedad del suelo, por ejemplo. La combinación de sondas de nutrientes con mapas del vigor del dosel podría conducir a programas de fertilización con precisión. 

El proyecto Sensor Orchard es el primer paso para que los investigadores descubran qué vale la pena estudiar más a fondo, apuntaron Khot y Sallato.

“Esta es una buena forma de descubrir lo que nos funciona en los árboles frutales y lo que no”, afirmó Khot. “Los datos y las decisiones importan más que aquello que recoge los datos”.

—por Kate Prengaman