Agricultura de precisión hortícola; Tecnología; Ventajas

Agricultura de precisión hortícola

Hoy dia, analicemos los pasos de la agricultura de precisión hortícola y la tecnología involucrados.

Introducción:

Horticultura La agricultura de precisión es un intento de adaptarse a las diferencias específicas dentro de los campos y, por lo tanto, de evitar el suministro excesivo o insuficiente de las plantas. Se reduce la aplicación relacionada con la fabricación de fertilizantes y agentes fitosanitarios, optimizando así el rendimiento.

La base de la agricultura de precisión hortícola es la parcelación del campo agrícola en unidades más pequeñas que son celdas de cuadrícula a las que se puede asignar una batería completa de información. Entre estos varios enfoques se encuentra un enfoque fitogeomorfológico que vincula el crecimiento de cultivos de varios años, estabilidad o características de los atributos topológicos del terreno. El interés en el enfoque fitogeomorfológico se deriva del hecho de que el módulo de geomorfología dicta típicamente la hidrología del campo agrícola.

La práctica de la agricultura de precisión ha sido posible gracias a la llegada de GPS y GNSS. La capacidad del agricultor e investigador para ubicar su situación precisa en un campo permite la creación de mapas de la variabilidad espacial de tantas variables como se puedan medir (por ejemplo, rendimiento del cultivo, características del terreno o topografía, contenido de materia orgánica, niveles de humedad, niveles de nitrógeno, pH CE, Mg, K, &otros). Se recopilan datos similares mediante matrices de sensores montadas en cosechadoras de juntas equipadas con GPS. Estas matrices consisten en sensores en tiempo real que calculan todo, desde los niveles de clorofila hasta el estado del agua de la planta, junto con imágenes multiespectrales. Esta información se utiliza junto con imágenes de satélite mediante tecnología de tasa variable (VRT), incluidas las sembradoras, pulverizadores etc. para distribuir los recursos de manera óptima.

¿Qué es la horticultura de precisión (o agricultura)?

• Un sistema agrícola integrado basado en información y creación diseñado para aumentar a largo plazo, eficiencia en la producción de fincas específicas y para todo el lugar, productividad, y rentabilidad mientras se minimizan los impactos no deseados en la vida silvestre y el medio ambiente.
• Manejo de cultivos específicos del sitio (SSCM) PA mediante el cual las decisiones sobre la aplicación de recursos y las prácticas agronómicas se mejoran para adaptarse mejor a los requisitos del suelo y del cultivo, ya que varían en el campo.
• Cultivando por los pies, agricultura por satélite, organización específica del sitio su gestión, etc.

La necesidad de una agricultura de precisión hortícola:

Precisión hortícola agricultura puede definirse como la gestión de la variabilidad espacial y temporal en campos que utilizan tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC). Los cambios temporales dentro o entre años se han abordado en las prácticas agrícolas de buena calidad (BPA) mediante análisis de laboratorio de puntos de ejemplo, mientras que los patrones espaciales de crecimiento de las plantas, que también han sido reconocidos durante mucho tiempo, han sido cuantificados a gran escala con la ayuda de AP. PA es, asi que, también conocida como gestión específica del sitio. Este enfoque considera un sistema de organización para las fincas que tiene como objetivo aumentar el rendimiento o la sostenibilidad. PA puede ayudar a los agricultores, porque permite un uso preciso y optimizado de insumos adaptados al estado aparente de la planta, lo que conduce a una reducción de los costes y el impacto medioambiental. Debido a que la práctica proporciona un rastro de registro, Se puede obtener una trazabilidad mejorada de las actividades agrícolas que los consumidores y la administración requieren cada vez más.

Estas variaciones se pueden rastrear a las prácticas de la organización, propiedades del suelo, y características ambientales. Las características del suelo que afectan los rendimientos incluyen textura, estructura, humedad, materia orgánica, estado de los nutrientes y posición del paisaje. Las características ambientales incluyen el clima, malas hierbas, insectos y enfermedades.

1. Fatiga de la revolución verde:

La revolución verde del camino contribuyó mucho. Aunque, incluso con el espectacular crecimiento de la agricultura, los niveles de productividad de los principales cultivos están muy por debajo de lo esperado. No hemos alcanzado ni siquiera la etapa más baja de la productividad potencial de las variedades indias de alto rendimiento. mientras que el país más productivo del mundo tiene niveles de rendimiento de cultivos considerablemente más altos que el límite superior del potencial de los HYV de la India. Incluso los rendimientos de los cultivos de un estado agrícolamente rico de la India como Punjab están muy por debajo del rendimiento estándar de muchos países de alta producción.

1. Degradación de los recursos naturales:

La revolución verde está asociada con consecuencias ambientales negativas. La posición del medio ambiente indio muestra que, En India, Aproximadamente 182 millones de hectáreas del área geográfica total del país de 328,7 millones de hectáreas se ven afectadas por la degradación de la tierra de estos 141,33 millones de hectáreas se deben a la erosión hídrica. 11,50 millones de hectáreas debido a la erosión eólica y 12,63 y 13,24 millones de hectáreas debido al anegamiento y al deterioro químico, respectivamente. En el otro extremo, India comparte el 17 por ciento de la población mundial, 1 por ciento del producto mundial bruto, 4 por ciento de las emisiones mundiales de carbono, 3.6 por ciento de la intensidad de las emisiones de CO2 y 2 por ciento de la superficie forestal mundial. Una de las principales razones de este estado del medio ambiente es el crecimiento demográfico del 2,2 por ciento en 1970-2000. La posición de la India sobre el medio ambiente es:aunque no es alarmante en comparación con los países en desarrollo, da una advertencia temprana.

En esta situación, es necesario convertir esta revolución verde en una revolución imperecedera, que será impulsado por un enfoque de sistemas agrícolas que puede ayudar a crear más a partir de la tierra disponible, recursos hídricos y laborales, sin daño ecológico ni social. Desde la agricultura de precisión, propone prescribir prácticas de gestión a medida, puede ayudar a lograr este propósito.

Pasos básicos en la agricultura de precisión hortícola:

Los conceptos de agricultura de precisión de horticultura involucran la variación que ocurre en las propiedades del cultivo o del suelo dentro de un campo y estas variaciones a menudo se anotan y mapean. Los pasos necesarios que contribuyen al concepto de agricultura de precisión son evaluar, gestión y evaluación de la variabilidad, y estos se describen a continuación.

Los pasos esenciales en la agricultura de precisión hortícola son,

I). Evaluar la variación

ii). Gestionar la variación

I). Evaluar la variabilidad

La evaluación de la variabilidad es el primer paso importante en la agricultura de precisión. Porque está claro que no se puede gestionar lo que no se sabe. Los factores y los procesos que regulan o controlan el rendimiento del cultivo en términos de rendimiento varían en el espacio y el tiempo. Cuantificar la variabilidad de estos procesos y factores que determinan cuándo y dónde las diferentes combinaciones son responsables de la variación espacial y temporal en el rendimiento de los cultivos es el desafío para la agricultura de precisión.

También existen métodos para evaluar la variación temporal, pero el informe simultáneo de la variación espacial y temporal es raro y la teoría de este tipo de procesos está todavía en su infancia. La variabilidad espacial en el campo se puede mapear por medios diferentes como topografía, interpolación de muestras puntuales, utilizando modelos y datos aéreos y satelitales de alta resolución para estimar patrones espaciales. El menor costo y la facilidad de medir la variabilidad mediante sensores de alta resolución serán fundamentales para el futuro y el éxito de la agricultura de precisión.

Las técnicas para evaluar la variabilidad espacial están fácilmente disponibles y se han aplicado ampliamente en la agricultura de precisión. La parte principal de la agricultura de precisión radica en evaluar la variabilidad espacial.

ii). Manejo de la variabilidad

Una vez que se evalúa adecuadamente la variación, los agricultores deben hacer coincidir los insumos agronómicos con las condiciones conocidas utilizando recomendaciones de manejo que sean específicas del sitio y que utilicen equipos de control precisos. El éxito de la implementación de la agricultura de precisión hortícola depende de cuán precisamente, fertilidad del suelo, infestación de plagas, manejo de cultivos con respecto a arena variable biótica y abiótica, el agua se gestiona en el campo y también la precisión con la que se toman las acciones correctivas según la variabilidad observada en el campo. Todos los componentes del campo no están igualmente infestados con la plaga, entonces la variedad de marihuana, la infestación de insectos y enfermedades puede ser anotada y mapeada, la acción correctiva se puede aplicar de acuerdo con la variedad que se encuentra en diferentes partes de un campo. Similar, la disponibilidad de agua en el campo se puede mapear y riego se puede aplicar utilizando el principio de riego de tasa variable.

Podemos utilizar la tecnología en su mayor parte de manera eficaz. En una organización de variabilidad específica del sitio, podemos usar un instrumento GPS, para que la especificidad del sitio sea pronunciada y la gestión sea fácil y económica. Al tomar muestras de suelo o plantas, tenemos que anotar las coordenadas del sitio de muestra y más, podemos usar lo mismo para la gestión. Esto da como resultado un uso eficaz de los insumos y evita cualquier desperdicio y esto es lo que estamos buscando. Para una implementación ganadora, el concepto de manejo de precisión de la fertilidad del suelo requiere que exista variabilidad dentro del campo y se identifique con precisión e interprete de manera confiable, que la variabilidad influye en el rendimiento de los cultivos, calidad de los cultivos y en el medio ambiente. Entonces, las entradas se pueden aplicar con precisión.

Componente y facilitador de la agricultura de precisión hortícola:

El conocimiento habilitador, que mejora la aceptabilidad de la agricultura de precisión a los ojos de los agricultores, planificadores y comunidad científica, se puede agrupar en cuatro clases principales.

Computadora e Internet: Las computadoras e Internet son los componentes más importantes para permitir la agricultura de precisión posible, ya que son la principal fuente de procesamiento y recopilación de información. La computadora de alta velocidad ha acelerado el procesamiento de los datos recopilados a través de una gestión precisa de la parcela de tierra. Internet, que es un sistema de computadoras, es el crecimiento más reciente entre todas estas tecnologías. En agricultura, como cualquier nueva forma de negocio, Internet tiene la capacidad de proporcionar datos oportunos sobre diversas condiciones.

Sistema de posicionamiento global (GPS): El uso más común del GPS en la agricultura es para mapeo de rendimiento y variables que proporcionan una precisión de ubicación de 1 m. El GPS de alta precisión en el futuro permitirá a los agricultores realizar operaciones agrícolas por la noche cuando la velocidad del viento sea baja y más adecuada para fumigar y utilizar la labranza nocturna para reducir la germinación inducida por la luz de malas hierbas definidas.

Sistema de información geográfica (SIG): El SIG es una colección estructurada de hardware informático, software, datos geográficos, y personal diseñado para capturar la tienda de manera eficiente, actualizar, manipular, analiza y muestra todas las formas de la información referenciada geográficamente. Son las capacidades de análisis espacial del Sistema de Información Geográfica las que permiten la agricultura de precisión. El SIG es la entrada para extraer valor de la información sobre variabilidad. Se le conoce con razón como el cerebro de la agricultura de precisión. Puede ayudar en la agricultura de dos formas. Uno es vincular e integrar datos SIG (suelo, cultivo, clima, historia de campo) con modelos de simulación. Otro es apoyar la parte de ingeniería del diseño de implementos y maquinaria guiada por GPS (aplicadores de tasa variable) para agricultura de precisión.

Al utilizar los datos de origen adecuados, es posible utilizar un SIG para modelar procesos que se ven afectados por dichos datos, y predecir cuál será el efecto de este proceso en el futuro. Por ejemplo, combinando suelo, vegetación y datos meteorológicos, es posible encontrar el rendimiento potencial de un campo, asumiendo que ningún otro factor influirá en el crecimiento normal de la vegetación. Con estos modelos, podemos detectar áreas problemáticas en el campo, encuentre la causa de la reducción del rendimiento y tome las medidas adecuadas para solucionar el problema.

Sensores remotos:

La teledetección es muy prometedora para la agricultura de precisión debido a su potencial para monitorear la variabilidad espacial a lo largo del tiempo a alta resolución. Varios trabajadores han expuesto las ventajas de utilizar tecnología de teledetección para obtener información espacial y temporalmente variable para la agricultura de precisión. Las imágenes de detección remota para la agricultura de precisión se pueden obtener a través de sensores basados ​​en satélites o cámaras digitales de video CIR a bordo de aviones pequeños.

Tecnologías para la agricultura de precisión hortícola:

Para recopilar y utilizar la información con éxito, Es muy importante que cualquiera que esté considerando la agricultura de precisión esté familiarizado con las herramientas tecnológicas disponibles en la actualidad. La amplia gama de herramientas incluye hardware, software y las mejores prácticas de gestión.

Exploración de cultivos:

Las observaciones de las condiciones del cultivo durante la temporada pueden contener:Parches de malezas, Infestación de insectos o hongos, posición de los nutrientes del tejido del cultivo, áreas inundadas y erosionadas utilizando un receptor del sistema de posicionamiento global en un vehículo todo terreno o en una mochila, una ubicación se puede conectar con observaciones, producción es más fácil regresar al mismo lugar para el tratamiento. Estas observaciones también pueden ser útiles más adelante al aclarar variaciones en los mapas de rendimiento.

Gestión de la información:

La adopción de la agricultura de precisión hortícola requiere el desarrollo conjunto de habilidades de gestión y bases de datos de información pertinentes. El uso eficaz de la información requiere que el agricultor tenga una idea aparente de los objetivos del negocio y la información crucial necesaria para tomar decisiones. Una organización de información eficaz requiere más que herramientas de análisis de mantenimiento de registros o SIG. Requiere una actitud empresarial hacia la educación y la experimentación.

Monitoreo y mapeo de rendimiento:

En sistemas altamente mecanizados, Los monitores de rendimiento de grano miden y registran continuamente el flujo de grano en el elevador de grano limpio de una cosechadora. Cuando se vincula con un receptor GPS, los monitores de rendimiento pueden proporcionar los datos necesarios para los mapas de rendimiento. Las mediciones de rendimiento son necesarias para tomar decisiones de manejo acertadas. Sin embargo, tierra, El paisaje y otros factores ambientales deben sopesarse al interpretar un mapa de rendimiento. Usado con precisión, La información sobre el rendimiento proporciona una reacción importante para determinar los efectos de los insumos gestionados, como las enmiendas de fertilizantes, semilla, pesticidas y prácticas culturales, incluida la labranza y el riego. Dado que las mediciones de rendimiento de un solo año pueden verse fuertemente influenciadas por el clima, Siempre es aconsejable examinar los datos de rendimiento durante varios años junto con datos de años climáticos extremos que ayuden a determinar si los rendimientos observados se deben a factores organizativos o inducidos por el clima.

Muestreo de suelo en rejilla y aplicación de fertilizante de tasa variable (VRT):

Bajo condiciones normales, El proceso de muestreo de suelo recomendado es tomar muestras de porciones de campos que no tengan más de 20 acres de superficie. Los testigos de suelo tomados de ubicaciones aleatorias en el área de muestreo se combinan y se envían a un laboratorio para su análisis. Los asesores de cultivos hacen recomendaciones de solicitud de fertilizantes a partir de la información de las pruebas de suelo para el área de 20 acres. El muestreo de suelo en cuadrícula utiliza principios similares de muestreo de suelo, pero aumenta la intensidad del muestreo. Por ejemplo, un área de muestreo de 20 acres tendría diez muestras usando un método de muestreo de cuadrícula de 2 acres en comparación con una muestra en las recomendaciones tradicionales. Las muestras de suelo recolectadas en una cuadrícula sistemática tienen información de ubicación que permite mapear los datos. El objetivo del muestreo de suelo en cuadrícula es producir un mapa de los requisitos de nutrientes, llamado mapa de aplicaciones. Las muestras de suelo de rejilla se analizan en el laboratorio, &Se hace una interpretación de las necesidades de nutrientes de los cultivos para cada muestra de suelo. Luego, el mapa de solicitud de fertilizante se traza utilizando el conjunto completo de muestras de suelo. El mapa de aplicación se carga en una computadora montada en un esparcidor de fertilizante de dosis variable. The computer uses the purpose map &a GPS receiver to direct a product-delivery controller that changes the amount and kind of fertilizer product, according to the application map.

Future strategy for Horticulture precision farming:

Future strategy for adoption of precision agriculture in India should think about the problem of land fragmentation, lack of highly sophisticated, practical centers for precision agriculture, specific software for precision agriculture, the poor economic condition of common Indian farmer, etc. Horticulture precision agriculture in small farms is that individual farms will be treated as if they were organization zones within a field &that some centralized entity will provide information to the individual farmers on a co-operative basis. The difficulty of the high cost of the positioning system for small fields can be solved by ‘dead reckoning system’. The dead reckoning system, appropriate for small regularly shaped fields, relies on infield markers, such as foam to maintain the consistent application. This approach provided farmers with a robust &credible method for making decisions about the spatial management of their fields. Nature of crop &weed varies from zone to zone, country to country. So the development of software &hardware for the crop and weeds of India, site-specific tillage technique, etc.

Postharvest process management of Horticulture precision farming:

The postharvest procedure begins as soon as the crop is harvested. Improper handling of the crop during this stage can be detrimental to quality. Horticulture precision agriculture applications of postharvest process management use sensors to monitor conditions in curing or storage to achieve the optimum parameters &preserve quality. Automatic controls are used to regulate temperature, humedad, &fresh-air delivery. By continuously monitoring the curing or handling conditions, adjustments can be completed that would not be possible with the conventional method of manual control. As in the other facets of Horticulture precision agriculture, the feedback control loop is a critical element. By continuously monitoring the state of the crop in storage or in curing, &analyzing the data in real time, adjustments can be made in storage or curing parameters to preserve or enhance quality.

The approach required to be adopted by the policymakers to promote Horticulture Precision farming at the farm level:

• Promote the Horticulture precision farming technology for the detailed progressive farmers who have sufficient risk-bearing capacity as this technology may need capital investment.
• Identification of niche areas for the support of crop specific organic farming.
• Support the farmers to adopt water accounting protocols at the farm level.
• Promote the use of micro-level irrigation systems &water saving techniques.
• Encourage the study of spatial &temporal variability of the input parameters using primary data at the field level.
• Evolve a policy for capable transfer of technology to the farmers.
• Supply complete technical backup support to the farmers to develop pilots or models, which can be replicated on a large scale.
• Policy maintains on procurement prices, in the formulation of cooperative groups or self-help groups.
• Designation of export promotion zones with necessary infrastructure such as cold storage, processing &grading facilities.

Advantages of Horticulture precision farming:

• Global positioning system allows fields to be surveyed with ease.
• Yield &soil characteristics can be mapped.
• Nonuniform fields can be sub-divided into smaller plots, according to their specific necessities.
• Provides opportunities for better resource management &so could reduce wastage.
• Minimizes the risk to the environment, mostly with respect to nitrate leaching &groundwater contamination via the optimization of agrochemical products.

Disadvantages Horticulture precision farming:

The techniques are still under development &so it is important to take specialist advice before making expensive decisions.

• Initial capital costs may be high &so it should be seen as a long-term investment.
• It may take some years before you have sufficient data to fully implement the system.
• Extremely demanding work, particularly collecting &then analyzing the data.

Leer: Hydroponic Growing System.

The first Image courtesy:  Directorate Of Horticulture And Plantation Crops Agriculture Department, Government Of Tamilnadu.