iDrone: el dron como potente aliado del agrónomo

Introducción

El uso de drones en la agricultura ha crecido rápidamente en los últimos años, transformando la forma en que los agrónomos pueden monitorear y gestionar los cultivos. Esta evolución avanza de forma constante gracias a la mejora de los sensores, al aumento de la autonomía de vuelo y al desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial para el análisis de los datos recopilados.

En la agricultura tradicional, el monitoreo de los cultivos para identificar posibles problemas o signos de enfermedad se realiza principalmente de forma visual o mediante modelos predictivos. Con el uso de drones, en cambio, es posible obtener, gracias a sensores específicos, una vista aérea detallada de los campos cultivados, capturando imágenes de alta resolución y detectando parámetros como el estrés hídrico, diferencias de vigor, focos de determinados tipos de enfermedades y otras problemáticas.

Gracias a la integración de esta tecnología de monitoreo avanzada con el conocimiento profesional y las evaluaciones visuales sobre el terreno, los drones pueden utilizarse como una potente herramienta de investigación agronómica, brindando un apoyo valioso al agrónomo para una serie de actividades (Fig. 1).

Fig.1: Flujo de trabajo con drone en agricultura (arriba), mapa de vigor de viñedos (a la izquierda) y zonificación del vigor vegetativo en 3 clases (a la derecha)

iDrone: el dron como potente aliado del agrónomo

Gracias a una experiencia de varios años sobre el terreno, Agrobit ofrece el servicio iDrone para ayudar a optimizar el trabajo del agricultor, del agrónomo y del técnico agrícola, reduciendo tiempos y costes de investigación, a través de los siguientes métodos:

1. Fotogrametría aérea

Los drones pueden utilizarse para realizar monitoreos visuales aéreos de los cultivos, permitiendo a los técnicos obtener y conservar en el tiempo una visión completa y detallada de las condiciones de las plantas a gran escala.

Gracias a las imágenes visibles teledetectadas por drone, es posible obtener:

• mapas visibles (RGB), con los que es posible medir el área vegetada, contar plantas o fallos de nascencia (Fig. 2), e inspeccionar visualmente los cultivos
• modelos 3D (Fig. 2) de los cultivos y de la parcela, con los que es posible medir la biomasa de los cultivos
• modelos digitales de elevación (DEM, DSM), también útiles en la fase de diseño de nuevas instalaciones agrícolas o de riego

Repetir varios vuelos durante la temporada puede permitir a los técnicos evaluar la evolución del crecimiento de las plantas y aplicar los ajustes necesarios a las operaciones de cultivo.

Fig. 2: Modelo 3D de un viñedo (a la izquierda) y conteo de plantas y fallos de nascencia (a la derecha)

2. Mapas multiespectrales

Los mapas de vigor son herramientas utilizadas en agricultura para evaluar el estado de salud y la vitalidad de los cultivos de manera detallada y espacialmente precisa. Estos mapas proporcionan información sobre el vigor de las plantas, que puede estar relacionado con diversos factores como la salud de las plantas, el crecimiento, la absorción de nutrientes y el estrés hídrico.

Gracias a las imágenes multiespectrales teledetectadas por drone y al uso de índices de vegetación, es posible obtener:

• mapas de vigor (índices: NDVI, OSAVI), que permiten diferenciar dentro de la parcela las zonas más vigorosas de las menos vigorosas
• mapas de clorofila (índices: GNDVI, NDRE, MCARI, TCARI), para identificar áreas estresadas y deficientes
• mapas de antocianinas y carotenoides (índices: ARI, CRI), para identificar posibles estreses debidos a la senescencia

Según las necesidades, esta información puede traducirse en mapas de prescripción útiles, por ejemplo, para realizar fertilizaciones, tratamientos o cosechas diferenciadas.

3. Mapas térmicos

Los mapas de estrés hídrico proporcionan información espacialmente detallada sobre el nivel de estrés hídrico de las plantas, permitiendo a los técnicos tomar decisiones informadas sobre la gestión de los recursos hídricos y el riego, por ejemplo, configurando un sistema de riego de precisión en función de la zonificación del estrés hídrico.

Gracias a las imágenes térmicas teledetectadas por drone y al uso de índices de vegetación, es posible obtener:

• mapas de estrés hídrico (índices: CWSI, NDWI, PRI), para identificar estrés o carencias hídricas de las plantas
• mapas de temperatura del suelo, también útiles para identificar encharcamientos

Conclusiones

En resumen, con el uso de drones es posible realizar una cartografía precisa de los campos cultivados, gracias a una mayor eficiencia y rapidez respecto a otros levantamientos manuales. Los drones pueden sobrevolar superficies bastante amplias, recopilando datos topográficos, térmicos y multiespectrales para proporcionar información detallada sobre el estado de los cultivos, permitiendo a los técnicos tomar decisiones más informadas sobre la gestión de los cultivos.

Estas tecnologías permiten al técnico optimizar la producción, reducir el desperdicio y mejorar la eficiencia en la aplicación de insumos agrícolas, garantizando una respuesta más rápida ante problemas como enfermedades e infestaciones. Además, permiten identificar con precisión la variabilidad dentro de la parcela, permitiendo al técnico planificar las estrategias adecuadas para reducir dicha variabilidad (fertilización diferenciada), o sugerir una estrategia de cosecha diferenciada de los frutos procedentes de zonas con diferentes características de vigor, con el fin de mejorar el producto final (cosecha separada según el estado de maduración).

También en el ámbito de los tratamientos fitosanitarios, la tecnología de drones puede aportar una gran contribución en línea con el Pacto Verde Europeo y la estrategia Farm-to-Fork, que apuntan a reducir los insumos químicos en un 50% para 2030 y a una sostenibilidad económica, ambiental y social cada vez mayor para el sector agrícola. De hecho, los mapas de drone y los modelos 3D permiten analizar las características biométricas de las plantas, como espesor, altura y volumen, permitiendo crear mapas de prescripción para tratamientos diferenciados en función del desarrollo vegetativo real de las plantas. Esto también está en línea con la aparición de nuevos productos fitosanitarios que expresan la dosis ya no solo en kg/ha o en ml/hl, sino también en kg de producto por superficie foliar (Leaf Wall Area), es decir, en kg/10.000 m² LWA.