Hace poco más de 25 años, un sensor de flujo másico emparejado con GPS cambiaría para siempre la forma en que los agricultores veían sus campos. El matrimonio les dio la capacidad de relacionar el grano cosechado con un área de un campo y comenzar a generar
mapas de rendimiento.
“Debido a que los agricultores reconocieron cuánta variación de rendimiento estaba ocurriendo realmente en sus campos, de repente despegó la agricultura de precisión, "Dice Scott Shearer, profesor, Universidad del Estado de Ohio.
Aproximadamente al mismo tiempo, El desarrollo de productos basado en el interés en detectar la fertilidad del suelo sobre la marcha también estaba ganando terreno.
“Nuestro primer producto fue un medidor de pH del suelo que medía puntos en el campo donde el maíz estaba atrofiado y estresado, "Dice Mike Thurow, quien fundó Spectrum Technologies en 1987. “A través de los años, muchas cosas han cambiado en la industria ".
Hoy dia, Los sensores, tanto dentro como fuera del equipo, miden innumerables atributos para ayudar a los agricultores a maximizar los rendimientos con recursos mínimos. Por encima y por debajo del suelo, los sensores pueden determinar cuándo se necesita más carga aerodinámica, definir cuando una cosecha tiene sed, detectar una enfermedad incluso antes de que aparezcan lesiones en las hojas, o guíe cómo se aplican los productos químicos.
"Los sensores ofrecen más ojos en áreas críticas, "Dice Jesse Haecker, plantador global, pulverización y gerente comercial de aplicadores de nutrientes para John Deere. "Por ejemplo, los 300 sensores de los pulverizadores autopropulsados de John Deere miden la temperatura, velocidad del viento, pista de velocidad, presión de pulverización, fluir, y cambios en el terreno para aplicaciones químicas directas en condiciones variables ”.
Un sentido para los sensores
La agricultura basada en sensores es cada vez más importante. Tener la capacidad de monitorear con precisión la variabilidad en el campo y tomar decisiones basadas en datos está transformando la forma en que los agricultores administran sus operaciones.
“La confianza de tener datos para tomar decisiones es un punto de gran valor, "Dice John Gates, Vicepresidente de producto, CropX. "Básicamente, podemos aumentar la experiencia de un agricultor, de modo que cuando se encuentra con una situación inusual que es menos familiar, él tiene un digno de confianza, fuente de información libre de conjeturas sobre cómo manejarlo ".
Con las estrategias de Internet de las cosas (IoT) tomando forma, La información de campo y de máquinas procedente de una miríada de sensores está evolucionando rápidamente. La primera pregunta que Matt Darr hace sobre IoT es:“¿Estamos tratando de aprender sobre la ciencia de la producción de cultivos o influir en la producción de cultivos en una sola temporada?
“Poder predecir y reaccionar en la temporada es una propuesta de valor totalmente diferente a poder mostrar por qué se produjo un resultado al final del año, ”Dice el profesor de la Universidad Estatal de Iowa. “Los productores han votado con su chequera una y otra vez. Pagarán por soluciones basadas en resultados, pero no se atreven a pagar por soluciones que solo brindan conocimiento sin acción ".
Haecker dice que definitivamente hay más tecnologías en el mercado que recopilan datos que las que dan sentido a los datos. "Tenemos que ir más allá de 'El sensor dice esto' a '¿Qué acción debo tomar?'"
La decisión de un agricultor de adoptar, Gates dice:a menudo se reduce a cómo puede utilizar la tecnología como facilitador para ser más rentable. "Siempre habrá herramientas interesantes en el mercado, pero, ¿qué afectará al bolsillo de un granjero en este momento? " él pide.
Es algo con lo que Shearer cree que la industria de detección de suelos ha luchado. “Áreas como los sensores de reflectancia del infrarrojo cercano han madurado hasta donde podemos medir el contenido de materia orgánica sobre la marcha, " él dice. "Desafortunadamente, hasta la fecha, no hemos experimentado el mismo despegue en la medición de los niveles de nutrientes del suelo ".
Darr lucha con la propuesta de valor de los sensores instalados en el campo para las decisiones de gestión. "Tienen un problema competitivo de escalabilidad para llegar a las resoluciones de muestreo que importan, al mismo tiempo que luchan contra problemas reales con la logística en torno a la ubicación y la física asociada con los requisitos de energía en los cultivos en pie".
Innovaciones como la sonda inalámbrica de Teralytic, Shearer dice:puede cambiar eso. Sus 26 sensores proporcionan datos detallados de la calidad del suelo, incluida la humedad del suelo, salinidad, y NPK a tres profundidades diferentes, así como la aireación, respiración, temperatura del aire, luz, y humedad. "Tiempo extraordinario, Creo que les dará a los agricultores una buena estimación de los niveles de nutrientes en su suelo, " él dice.
El mayor salto en el futuro tendrá lugar debajo del suelo, dice Tomer Tzach, CEO de CropX. “Aún queda mucho por aprender sobre los factores que contribuyen a la salud del suelo, " él dice, agregando que él también siente esa escalabilidad, así como el costo, es un problema.
El juego final Darr cree, son soluciones montadas en máquinas que capturan y reaccionan a los datos en tiempo real.
“Esto hace que los datos procesados estén listos para los productores y sean mucho más fáciles de implementar, " él dice, agregando eso mientras que la detección basada en la máquina
es más difícil que las alternativas, al final, brinda más oportunidades de valor para influir directamente en las finanzas de una granja en un año determinado.
Término cercano, Wade Stewart de Trimble supone que la mayor adopción que veremos es el ajuste en tiempo real. Algunos ejemplos son la capacidad de ajustar la profundidad de plantación sobre la marcha en función de la humedad disponible, tener una forma de cambiar dinámicamente la labranza basada en la compactación, y poder cambiar el ángulo de su disco en función de la cantidad de residuo.
“Estas son prácticas que realmente mejoran la operación, pero terminaron detrás de escena, ”Dice el gerente de mercado de la división agrícola.
Sensores en funcionamiento
La información que Brandon Hunt está recopilando en su granja del oeste de Kentucky no solo ayuda a identificar las eficiencias que conducen a una mayor productividad y rentabilidad, sino que también reduce los costos de insumos y optimiza el uso de fertilizantes. "Sé que la tecnología nos hará mejores, pero la conversación es mucho más fácil cuando está integrada dentro de nuestro sistema existente ".
También hace muchas "pruebas de humo" para evaluar una tecnología antes de saltar a bordo. Por ejemplo, pasó cinco años probando GreenSeeker de Trimble en trigo. Comenzando con unos pocos acres, Hunt agregó más acres solo cuando se validó la tecnología. (Consulte "Detección a través de los acres" para saber cómo Hunt está utilizando otros sensores).
"Se trata de demostrar que la tecnología hace que un operador sea lo más eficiente posible, y cada dólar invertido en la operación se maximiza, ”Dice Stewart. "Eso nunca va a cambiar".
Comprender el retorno de la inversión para los sensores que intentan obtener información sobre los cultivos puede ser difícil de alcanzar, Darr dice. “En protección de cultivos, tenemos que producir un retorno de la inversión que genere una ventaja de rendimiento suficiente para superar los costos tanto del producto como de la aplicación ”.
Soluciones de IoT para identificar malezas, insecto, y los problemas relacionados con las enfermedades no solo deben ser lo suficientemente precisos para detectar el brote, pero también lo suficientemente específico como para predecir si el tratamiento creará un ROI positivo. “En muchas áreas simplemente carecemos de la experiencia agronómica fundamental para identificar con precisión estos puntos de ruptura entre la presión de las plagas y el ROI positivo garantizado si se tratan, Darr dice.
También tenemos que llegar a un punto en el que podamos ejecutar de forma recurrente, Dice Shearer. “El único comodín siempre ha sido el clima. Si supiera el tiempo que iba a hacer facilitaría mucho la gestión del nitrógeno ".
También es la razón por la que una estación meteorológica en la granja se ha convertido en una herramienta fundamental.
"Realmente empodera a un agricultor, ”Dice Thurow. "Estamos viendo eventos de lluvia más intensos, y una tormenta eléctrica puede cambiar las reglas del juego. Una estación meteorológica en la granja le da una perspectiva diferente sobre lo que la madre naturaleza está brindando y cómo podría alterar sus planes ".
Conectando los puntos
A medida que la tecnología de sensores continúa evolucionando, es poco probable que una sola medición pueda responder todas las preguntas que pueda tener un agricultor. "El poder proviene de combinar información de nuevas formas, ”Dice Gates.
Para lograr eso, la conectividad es clave.
"Cuando se trata de conectar toda esta información a través de Internet del mañana, nuestra industria tiene un gran desafío por delante, ”Dice Haecker. "Sensores que están en el equipo o fuera de borda, capacidades de procesamiento, e infraestructura en la nube ... hay muchas cosas que deben unirse ".
Sintiendo a través de los acres
Jardinera:DeltaForce
Las macetas de Brandon Hunt (Caso IH 2140, Caso IH 2150, y Kinze 3660) están equipados con tecnología Precision Planting. Si bien los datos de los plantadores le permiten saber qué tan bien se está desempeñando cada uno, Hunt saca el máximo provecho de DeltaForce. El sistema de carga aerodinámica controla y ajusta la presión instantáneamente según las condiciones cambiantes del suelo. Esto proporciona la profundidad de siembra adecuada en todo momento, independientemente de las condiciones del campo.
Jardinera:TrueTracker
Debido a las colinas onduladas y las pendientes laterales con las que Brandon Hunt tiene que lidiar en el oeste de Kentucky, mantenerse en su línea de guía cuando se planta maíz en la franja puede ser
un reto.
El error de seguimiento de un implemento puede ser de cinco a diez veces mayor que el error de guía del tractor, según Scott Shearer, profesor, Universidad del Estado de Ohio. "Dependiendo de la operación, ese implemento podría estar vagando de un lado a otro un poco, " él dice.
Al emplear TMX-2050 TrueTracker, enganches orientables activos, y CenterPoint RTX, Hunt puede colocar repetidamente la maceta dentro de 1 pulgada cada vez.
"Estamos haciendo todo lo posible para mantener esa maceta en el centro de la franja el 100% del tiempo, " él dice.
Sin embargo, Shearer señala, Implementar sistemas de orientación todavía no es un pilar de la agricultura principalmente debido al costo.
Estación meteorológica:WatchDog 2900ET
Una estación meteorológica WatchDog 2900ET alimenta datos directamente a la plataforma de control de riego de Hunt Farms.
Pivotes centrales:AquaSpy
Brandon Hunt ha utilizado sensores basados en marca de agua y capacitancia para medir la humedad del suelo en sus acres de regadío. A diferencia del sensor de marca de agua, que mide la humedad del suelo en un solo lugar, el sensor basado en capacitancia mide la humedad del suelo y la temperatura del suelo cada 4 pulgadas a lo largo de la sonda.
"Si bien los sensores de marca de agua, que se colocaron en 12, 24, y 36 pulgadas, funcionado bien, Estaba buscando algo diferente, " él dice.
Hace un par de años, Hunt comenzó a usar sondas AquaSpy en 13 pivotes centrales. AquaSpy es una sonda de 48 pulgadas equipada con sensores cada 4 pulgadas que evalúan la humedad, nutrientes, y temperatura. La sonda envía datos en tiempo real a Hunt, al que puede acceder a través de un teléfono inteligente, tableta, o portátil.
"Hay un par de cosas que pensé que reunimos mejor con AquaSpy, —Dice Hunt. "Primero, Puedo ver la profundidad de la raíz a medida que crece a lo largo de la temporada porque el sensor basado en capacitancia ve dónde las raíces absorben la humedad. Sé si las raíces son superficiales o si están profundamente en el suelo como deberían ser ".
Segundo, los datos en tiempo real son muy sencillos. "No tengo que investigar ni interpolar mucho, —Dice Hunt. "Debido a que la información es fácil de entender, Puedo tomar decisiones más oportunas sobre cuándo regar en función de lo que me muestran ".
Combinar:datos de rendimiento
"Hemos recopilado datos de rendimiento durante mucho tiempo. Todavía es una información bastante poderosa porque es nuestra unidad de medida en la cosecha, ”Dice Brandon Hunt. "Los buenos datos de rendimiento cuantifican todas las cosas que estamos haciendo".
Los datos de rendimiento son otra capa de información que ayuda a determinar qué híbridos se plantarán la temporada siguiente. También ayuda a Hunt a evaluar los avances logrados en la labranza en franjas y verificar qué tan bien lo hizo manejando las sondas de humedad y sus 13 pivotes centrales.
Posicionamiento preciso
Mientras Brandon Hunt trabaja para mejorar la rentabilidad, strip-till se ha convertido en una solución de referencia. Además de optimizar el rendimiento, la práctica reduce los gastos de combustible y mano de obra. También existen ventajas agronómicas.
La labranza en franjas permite al agricultor de Kentucky colocar los nutrientes exactamente donde se necesitan. Mantiene los residuos de cultivos en su lugar sobre gran parte del suelo,
lo que reduce la erosión y aumenta la infiltración de agua. Se conserva más materia orgánica, y el dióxido de carbono permanece en el suelo.
"La infiltración de agua es muy importante en el cultivo de maíz, "Dice Hunt, que también cultiva soja y trigo. "Donde no tenemos la capacidad de retención de agua debido a la capa superficial del suelo poco profunda, la labranza me ha permitido hacer un mayor
tanque de gas."
La práctica también requiere un alto nivel de precisión y repetibilidad.
“Uno de los objetivos de la labranza en franjas es crear un semillero de calidad. Es deseable colocar la semilla a lo largo del centro del lecho para maximizar el potencial de rendimiento. "Dice John Fulton, profesor, Universidad del Estado de Ohio. “Las investigaciones indican que la semilla colocada en el borde de la franja o fuera de la franja reduce el rendimiento del cultivo. Por eso es importante utilizar las mismas líneas AB y un servicio de corrección GNSS de alta precisión ".
Mezcla de RTK y RTX
Hunt Farms comenzó a usar RTK e instaló estaciones base en 2003 cuando hizo la transición a la dirección automática. Hoy dia, la precisión de menos de una pulgada asegura que su máquina de labranza en tiras HDC y sembradoras estén alineadas con precisión, por lo que la semilla se coloca en el centro de la tira.
Si bien RTK ha demostrado su valía, Hunt recientemente comenzó a experimentar
pérdida de señal en algunas partes de su operación. Para compensar el problema, se suscribió a CenterPoint RTX de Trimble. Hoy dia, usa ambos.
“Con el servicio de corrección proporcionado por satélite, tienes una precisión de menos de una pulgada en menos de dos minutos, "Dice Michael Bruno, gerente de programa de canal, Trimble.
Mientras Hunt trabaja para anillar el fertilizante en la franja, la precisión confiable es aún más importante. “Existe una penalización en el rendimiento dependiendo de dónde se planta esa hilera en referencia a dónde está el centro de la banda de fertilidad, " el explica.
El posicionamiento preciso es la piedra angular de la ag de precisión. Pero, ¿qué tan exacto es lo suficientemente exacto?
“Realmente se reduce a la percepción del operador. Dependiendo de la operación que esté realizando, tenemos recomendaciones sobre qué tan preciso debe ser, ”Dice Bruno. “La agricultura tiene que ver con el margen. Lo que parece un aumento marginal en la precisión realmente puede afectar el resultado final ".
Por ejemplo, si está combinando trigo y 6 pulgadas de la barra de corte no está cortando la cosecha, no es gran cosa de una sola vez. Si realiza 100 pases durante cinco temporadas, se suma.
"Tiempo extraordinario, ese desperdicio habría compensado con creces el costo de una mayor precisión y, al mismo tiempo, habría hecho que la operación fuera más eficiente. Podría aplicar ese mismo ejemplo a un pulverizador, una aplicación de fertilizante, o cualquier equipo de labranza. La labranza es probablemente la más importante, especialmente si practicas la labranza convencional, ”Dice Bruno. “A medida que los agricultores prueban servicios más precisos, es poco probable que retrocedan por la cadena de precisión. La precisión es adictiva ".
Por último, si quieres hacer una gestión más intensiva, ahí es donde una mayor precisión valdrá la pena.
“El objetivo es que cada agricultor obtenga la solución que mejor se adapte a su operación y presupuesto, "Dice Wade Stewart, gerente de mercado, división agrícola, Trimble.
Revolucionando la gestión de plantas
Los sensores basados en imágenes con inteligencia artificial detrás es un concepto que Scott Shearer cree que podría revolucionar la forma en que los agricultores manejan sus cultivos. See &Spray es el primer signo de una aplicación tangible en la agricultura, dice el profesor de la Universidad Estatal de Ohio.
Desarrollado por Blue River Technology, See &Spray reúne cámaras, ordenadores, e inteligencia artificial para reconocer cada planta y determinar el tratamiento adecuado para cada una, continuamente aprendiendo sobre la marcha. Con precisión milimétrica, Las boquillas robóticas apuntan a las plantas no deseadas en tiempo real a medida que el pulverizador pasa por el campo. aplicando un herbicida evitando el cultivo o áreas sin malezas.
Adquirido por John Deere en 2017, la tecnología actualmente identifica las diferencias entre las plantas de algodón y las malas hierbas de muchas especies y tamaños. También se ha probado en soja.
Deere quiere un conjunto amplio de ejemplos para que la inteligencia artificial aprenda cómo se ve una hierba y cómo no, por lo que See &Spray se está probando actualmente en el Medio Oeste, así como en otras partes del mundo, en cultivos adicionales. Esta rica inteligencia acelerará la implementación en varios mercados, dice Julián Sánchez, director, tecnología emergente, John Deere.
“Un sistema que puede ser muy selectivo y solo llegar a un área que realmente lo necesita puede generar ahorros del 50% al 60% solo en productos químicos, ”Dice Sánchez. "Una vez que llegamos a donde podemos hacerlo después de la emergencia, veremos un ahorro del 90% ”.
“Si nos fijamos en el valor de los cultivos modificados genéticamente, está en resistencia a herbicidas, —Dice Shearer. “Si John Deere implementa con éxito la tecnología a escala, El 50% del valor de los cultivos modificados genéticamente podría evaporarse. Eso es un cambio de juego ".
Una vez probado, Shearer cree que John Deere moverá la tecnología a áreas como la deficiencia de nutrientes y la detección de enfermedades.
