A medida que los agricultores se preparan para la temporada de siembra cada año, una cierta pregunta puede pasar por sus mentes antes de poner semilla en las sembradoras:¿Cómo podremos predecir mejor los rendimientos este otoño?
Los investigadores de la Universidad Estatal de Iowa (ISU) están investigando precisamente eso. De analizar la genética, desarrollar nuevos híbridos, creando sensores portátiles para plantas, y establecer nuevas herramientas, Estos profesores esperan lograr avances para que todos los agricultores puedan predecir mejor los rendimientos mucho antes de la cosecha.
El panorama
Pat Schnable, profesor de agronomía de la ISU y director del Instituto de Ciencias Vegetales, dice que las tecnologías innovadoras en genética de plantas y manejo de campo están haciendo que la biología sea más predictiva.
“La idea es que si podemos comprender completamente los sistemas de cultivo, seremos capaces de predecir el desempeño de una variedad dada en un campo dado bajo una práctica de manejo dada, ”Dice Schnable. "Si tenemos éxito, podremos aumentar la tasa de ganancia genética, generar cultivos para resistir las variaciones climáticas, y mejorar el acceso a los agricultores con recomendaciones basadas en evidencia ”.
En general, él dice, esto debería conducir a aumentar los rendimientos y aumentar la estabilidad del rendimiento de un campo a otro y de un año a otro.
Los datos recopilados de la investigación de Schnable beneficiarán tanto a los pequeños como a los grandes agricultores. Al comprender la genética, los investigadores podrán incorporarlos en híbridos comerciales, estableciendo un mejor rendimiento para todos.
El estudio de las predicciones mejoradas del rendimiento de los cultivos incluye examinar el medio ambiente y las precipitaciones del cultivo. “Si realmente queremos predecir la pérdida de rendimiento o identificar prácticas de gestión para aumentar los rendimientos, tenemos que empezar por el agua, ”Dice Sotirios Archontoulis, Profesor de Agronomía de la ISU.
Archontoulis dice que la ciencia tiene una buena comprensión de la precipitación de agua, pero carece de comprensión del agua debajo de la superficie del suelo y está trabajando para reducir la brecha entre las dos.
Sensores de plantas y "tatuajes" de plantas
Dispositivos tecnológicos desarrollados recientemente que miden la ingesta de nitrógeno y humedad, están creando avances notables para los científicos y biólogos de plantas en la predicción de rendimientos.
Un sensor de nitrato implantable, desarrollado por Liang Dong, Profesor asociado SU de ingeniería eléctrica e informática, es específico para nitratos y se puede incrustar directamente en el tallo de un cultivo.
Dong dice que el objetivo del sensor de nitrato es obtener datos en tiempo real, permitiendo a los investigadores dar recomendaciones a los agricultores sobre la cantidad de nitrógeno que se necesita.
"Esto nunca se ha hecho antes, ”Dice Schnable. “El sensor no solo se puede utilizar en cultivos, pero puede medir nitratos en agua de baldosas, niveles de nitrato en el suelo, así como nitrógeno en el estiércol, lo que puede ser beneficioso para conocer las concentraciones reales ".
Él está usando el dispositivo mientras busca desarrollar híbridos que sean más eficientes en el uso de fertilizantes nitrogenados.
Un segundo sensor desarrollado por Dong, conocido como el tatuaje de la planta, es un sensor de grafeno adhesivo que mide el vapor de agua de una planta o la cantidad de agua que sale de la planta.
Schnable dice que pueden medir qué tan rápido se mueve el agua de las raíces a las hojas inferiores y de las hojas inferiores a las hojas superiores de una planta. Existen diferencias genéticas entre las variedades, dando esperanzas de que será posible desarrollar variedades que sean tolerantes a la sequía.
El sensor será importante para que los científicos midan la tolerancia a la sequía en diferentes variedades de cultivos e híbridos. Sin embargo, Schnable dice que el mayor impacto será en las tierras agrícolas.
“Los agricultores podrán utilizarlos para tomar decisiones sobre la gestión del agua, " él dice. “Podrán colocar sensores en varias plantas en un círculo de pivote. Los datos recibidos de las plantas podrán comunicarse con el pivote y decirle cuánta agua poner en ciertas partes del campo ”.
Estos descubrimientos guiarán a los investigadores a una mejor comprensión del control genético de las características agronómicas y de las plantas, conduciendo al desarrollo de mejores híbridos para los agricultores de todo el Medio Oeste.
Herramientas de predicción de rendimiento
Si bien los sensores de la planta no se han lanzado para uso comercial, hay productos en el mercado que los agricultores pueden utilizar para predecir mejor los rendimientos y eliminar los factores estresantes de sus cultivos.
Ag Pixel
Ag Pixel, ubicado en Johnston, Iowa, es una empresa que ayuda a los agricultores mediante el uso de vehículos aéreos no tripulados como drones. La empresa puede localizar posibles cultivos y tierras agrícolas que necesiten atención con cámaras de alto rendimiento que pueden detectar agua. nutritivo, enfermedad, y ataques de insectos ante el ojo humano.
“Una de las cosas por las que nos esforzamos es hacer llegar los datos a los agricultores en un formato que puedan usar, "Dice Kevin Price, vicepresidente ejecutivo de Ag Pixel. “Lo último que queremos hacer es entregarles la información y decirles buena suerte, por lo que convertimos la información en un mapa muy detallado que es fiel a escala ".
Scout Pro
Desarrollado por tres estudiantes de la Universidad Estatal de Iowa, Scout Pro está diseñado para minoristas, agrónomos independientes, organizaciones de productores, y empresas de semillas.
Este programa de exploración proporciona imágenes de alta calidad para identificar plagas, así como su ciclo de vida y umbral. Luego, se pueden agregar fotos al informe de exploración para diagnosticar problemas que afectan el rendimiento.
"Nuestro objetivo con nuestro sistema es ser una extensión de lo que la gente ya está haciendo en el campo, "Dice Stuart McCulloh, director de éxito del cliente de Scout Pro. “Queremos brindar consistencia y eficiencia, y tener datos de buena calidad ".
Los clientes de Scout Pro pueden acceder fácilmente a las plataformas de exploración y a la información de Urbandale, Empresa con sede en Iowa descargando la aplicación de la AppStore de Apple.
