Drones para Transformar la Agricultura

Innovación en la agricultura

Dentro de la Industria 4.0, han surgido innovaciones tecnológicas que optimizan las actividades humanas, mejoran la eficiencia y automatizan los sectores de la economía. Uno de estos sectores es la agricultura, que se caracteriza por su ardua labor y la necesidad constante de mejorar procesos productivos. En el sector los drones sirven para monitorear los cultivos, permitiendo gestionar los recursos: agua y agroquímicos, y la detección temprana de plagas y enfermedades.

Origen de los drones

Según Barroso et al (2023) los drones, o vehículos aéreos no tripulados (VANT), se crearon inicialmente con fines militares a principios del siglo XX. Utilizados para misiones de reconocimiento y ataque sin poner en riesgo la vida de pilotos, donde su desarrollo se aceleró durante la Guerra Fría. Sin embargo, en las últimas décadas, su tecnología ha evolucionado y se ha diversificado hacia diferentes aplicaciones civiles. Destacando principalmente su uso en la agricultura, cartografía, vigilancia, y entrega de mercancías, convirtiéndolos en herramientas versátiles en múltiples sectores (p. 4).

Componentes de los drones

El dron incluye una aeronave y una estación de control a tierra (GCS) que planifica y ejecuta misiones, monitoreando en forma remota todo el proceso. A través de esta estación, se puede visualizar un mapa de la ubicación a monitorear con la referencia de posición del dron. Además, el dispositivo cuenta con un GPS conectado y una Unidad de Navegación Inercial (IMU). No obstante, aunque el GPS por sí solo puede tener un margen de error significativo, la IMU asegura una mayor precisión en la posición. Puesto que, utiliza sensores inerciales que integran aceleraciones en las direcciones: Norte/Sur y Este/Oeste, determinando la ubicación exacta del dron (Barelli et al., 2020, p. 64146).

Uso de los drones en la agricultura

Es importante analizar el uso de los drones en la agricultura como una herramienta clave para la modernización del sector. Así lo expone Ríos (2021), en la agricultura los drones funcionan equipados con cámaras y sensores que capturan imágenes y datos de los cultivos. Del mismo modo, utilizan tecnologías como la teledetección y la fotogrametría para analizar la salud de las plantas, el estrés hídrico, y las deficiencias nutricionales. Estos dispositivos vuelan a baja altura sobre las parcelas y generan mapas detallados. Lo cual, permiten a los agricultores tomar decisiones informadas sobre riego, fertilización y control de plagas, optimizando así la producción y reduciendo costos (pp. 76-77).

Desde otra perspectiva, Choriego et al (2023) aseguran que diversas investigaciones han demostrado el uso efectivo de herramientas tecnológicas en la agricultura. En efecto, los drones tienen como objetivo principal evaluar el estado de los cultivos en las zonas productivas. Para ello, se emplean cámaras especializadas capaces de captar distintas longitudes de onda del espectro solar. Esto con la finalidad de realizar un análisis más detallado de la salud y condiciones de las parcelas y cultivos (p. 66).

Tipos de drones que se usan en la agricultura

Para Avilés et al (2022) existen diversos tipos de drones en la industria tecnológica, se destacan los más relevantes para el uso de la agricultura:

• Tricóptero: La velocidad de los motores de esta plataforma se puede controlar de manera independiente. Uno de estos motores funciona como cola, con la capacidad de rotar hacia la izquierda o derecha. Además, cuenta con sensores como giroscopios y acelerómetros, que miden la velocidad angular y la aceleración de la plataforma respectivamente;
• Cuadricóptero: Ofrecen un mayor tiempo de vuelo debido a la posibilidad de utilizar baterías más grandes. El peso adicional se compensa con el empuje generado por los motores;
• Hexacóptero: Estas plataformas se configuran de forma estándar, con motores y hélices distribuidos en forma circular. Existen dos configuraciones principales, una estándar, que se utiliza para grabar videos, tomar imágenes y transportar objetos debido a su capacidad de carga;
• Octocóptero: Se emplean en situaciones que requieren mayor seguridad, como el transporte de equipos fotográficos. Su precio es elevado y su construcción es compleja. Aunque tienen la capacidad de volar, también son utilizados en la agricultura, aunque sus motores pueden sufrir daños;
• Multicóptero: Tienen una mayor capacidad de carga sin necesidad de usar motores extremadamente potentes o hélices más grandes. Incorporan redundancia para mejorar la estabilidad de la plataforma, lo que requiere ajustar la velocidad de los motores y hélices rápidamente (pp. 19-20).

Beneficios del uso de drones en la agricultura

Bonnaire et al (2021) mencionan que los drones ofrecen múltiples beneficios para la agricultura. Beneficios como: la optimización de procesos clave, el suministro de información en tiempo real sobre las áreas de cultivo y un monitoreo más eficiente. Lo que le permite al agricultor reducir significativamente el tiempo, los recursos y el esfuerzo requerido. Por otra parte, las imágenes multiespectrales capturadas por los drones detectan diversas características del cultivo. Entre las cuales se destacan: el vigor y el estado vegetativo de las plantas, lo que facilitan una toma de decisiones más precisa y fundamentada (p. 13).

Agricultura de precisión mediante el uso de los drones

La información que proporcionan los drones al agricultor le permite tomar decisiones acertadas hacía el cultivo. Que, en conjunto, permite optimizar el uso de insumos, reducir costos y proteger al medio ambiente. En ese sentido, Avilés et al (2022) explican que la agricultura de precisión puede realizarse mediante el uso de drones para gestionar las actividades agrícolas. Principalmente el monitoreo del cultivo a través del uso de cámaras de alta definición para tomar fotografías a las plantas. Estas fotografías se sincronizan con un GPS, que permite que todas las imágenes queden geo posicionadas para la formación de mapas. Esto a su vez. permitirá que el agricultor realice un posterior análisis en un software. Por otro lado, los drones contribuyen en la detección de estrés hídrico (falta de riego) en las plantas. Por medio de una cámara térmica que permite estimar las necesidades hídricas de cada planta (p. 13).

Funciones de los drones en la agricultura

Los drones también se emplean para el tratamiento localizado de herbicidas por medio de cartografiar con presión las malas hierbas. Esto permite realizar tratamientos localizados de herbecidas en las zonas infectadas, aplicando la dosis correcta y el herbicida correspondiente. Otro de los usos del dron es detectar el estrés nutricional de los cultivos estimando el estado vegetativo para determinar la aplicación del fertilizante adecuado. Del mismo modo, se emplea para identificar a tiempo las plagas, enfermedades y cambios que presenten los cultivos. Y por último, es de gran utilidad para el conteo de las plantas determinando la totalidad de la plantación (Avilés et al., 2022, p. 13).

Deducciones Finales

Los drones empleados en la agricultura representan una herramienta innovadora y eficaz para optimizar la producción del sector. Por lo tanto, la capacidad que presentan estos equipos tecnológicos es trascendental para realizar monitorios en tiempo real. Así como para capturar imágenes multiespectrales y recolectar datos precisos de la salud de cultivo, riego, y detección temprana de plagas o deficiencias nutricionales.

Por consiguiente, el uso adecuado de los drones permite una gestión más eficiente de los recursos, reduciendo costos operativos y ahorrando tiempo. En conjunto, se genera una agricultura más sostenible y respetuosa con el medio ambiente. A su vez, le permite al agricultor mejorar la toma de decisiones y aumentar la rentabilidad de las explotaciones agrícolas.

Cabe destacar que, existen diversos drones que se pueden emplear en la agricultura, con características y funciones específicas. No obstante, se debe considerar las necesidades particulares del cultivo, la precisión en la aplicación de insumos, el monitoreo y la recolección de datos. Estas características son fundamentales para seleccionar el tipo de dron adecuado para optimizar la eficiencia y reducir costos operativos del cultivo.

A continuación, se presenta un vídeo práctico que muestra la aplicación de los drones en la agricultura.

Créditos

Autor: Ingeniera Comercial. Gema Estefanía Loor Zambrano.

Editor: Wilson Alfredo Riveros Lozano, Mg. Ing. Carlos Iván Pinzón Romero.

Código: UAMGO

Universidad: Fundación Universidad de América

Fuentes

Aparecido, Barelli, M., Alves, Cabreira dos Santos, A., Alves, Caldeira, D., Cardoso, Vilarinho, M., Ferreira, Da Silva, G., Junior, De Oliveira, A., y Rodrigues, Da Silva, G.(2020). Potencialidades da utilização de drones na agricultura de precisão / Drones potentiality use in precision agriculture. Brazilian Journal of Development, 6(9), 64140–64149. https://doi.org/10.34117/bjdv6n9-010

Avilés, Monroy, J., Espín, Pazmiño, L., García, Arias, P., Hechaverría, Hernández, J., y Mendoza, Morán, V. (2022). Drones para la agricultura de precisión, un enfoque al cultivo de Pitahaya. Ecuador. 1ed. Editorial Tecnocientífica Americana. https://www.researchgate.net/profile/Pedro-Garcia-Arias/publication/361741418_LIBRO_USO_DRONES_EN_LA_AGRICULTURA_DE_PRESICION_UN_ENFOQUE_AL_CULTIVO_DE_PITAHAYA/links/62c2ec99412e4c2aaeaa93fc/LIBRO-USO-DRONES-EN-LA-AGRICULTURA-DE-PRESICION-UN-ENFOQUE-AL-CULTIVO-DE-PITAHAYA.pdf

Barroso, De Carvalho, V., Calegari, Furtado, K., Ferreira, Bezerra, M., Paes, Ferreira, H., y Rodrigues, Barbosa, G. (2023). O papel dos drones na agricultura 4.0 e 5.0: Auxílio tecnológico para uma agricultura eficiente, produtiva e sustentável. Brasil. 1ed. Editorial SEVEN. https://doi.org/10.56238/tecnolocienagrariabiosoci-013

Bonnaire, Rivera., L., Montoya, Bonilla, B., y Obando, Vidal, F. (2021). Procesamiento de imágenes multiespectrales captadas con drones para evaluar el índice de vegetación de diferencia normalizada en plantaciones de café variedad Castillo. Revista Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 22(1), e1578. https://revistacta.agrosavia.co/index.php/revista/article/view/1578/865

Choriego, Marín, R., Hernández, Sermeño, V., y Martínez, Serrano, D. (2023). Utilización de drones con aplicaciones tecnológicas en la agricultura por el sector bancario de El Salvador. Revista Ceiba, 56(1), 61–68. https://doi.org/10.5377/ceiba.v56i1.16361

De la Torre, Molina, Á. (2021). Drones y movilidad segura y conectada. Revista de Ingeniería Civil, 197, 12-23. https://ingenieriacivil.cedex.es/index.php/ingenieria-civil/article/view/2427/1992

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AgroTV. (17 de agosto de 2024). Drones en la agricultura, los nuevos aliados de la sustentabilidad. Vídeo #1097. [YouTube]. https://www.youtube.com/watch?v=R6WGEzgvGFM