Tecnología de punta en el cultivo de arroz

Tecnología de punta en el cultivo de arroz

Vestidos con sus tradicionales botas y un sombrero para protegerse del sol, los trabajadores llegan a la zona de cultivo. Frente a ellos, las cientos de plantas de arroz se izan hacia la luz natural, toda el área sigue inundada. Desprovistos de azadones, abren el computador portátil mientras un pequeño grupo alista el dron robótico, comprueban que funcione sin problemas y, lo más importante, que sus rotores giren con potencia. Unos minutos después, tras establecer las instrucciones en el software, el robot vuela por encima del área sembrada de manera autónoma.

No se trata de un relato futurista que sucede a miles de kilómetros. Todo lo contrario: en mayo de 2017, un grupo de ingenieros de la Pontificia Universidad Javeriana llegó hasta los cultivos de arroz que el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) mantiene en Palmira (Valle del Cauca) y en Santa Rosa (Meta). Allí pusieron a prueba el dron autónomo para tomar imágenes espectrales y captar información meteorológica en el que han trabajado por cerca de un año.

“Desde una tablet o un computador portátil se puede definir una misión a través de una interfaz gráfica muy sencilla. El dron estaría en la capacidad de despegar, realizar la maniobra por todo el cultivo y aterrizar de manera autónoma”, explica Julián Colorado, doctor en Robótica, profesor de Ingeniería Electrónica en la Javeriana y líder del proyecto.

Pruebas con la herramienta y el dron en campo.
Pruebas con la herramienta y el dron en campo.

Se trata de una iniciativa desarrollada en conjunto con el CIAT y Fedearroz (gremio de los arroceros colombianos), y financiada con fondos de Colciencias. Desde mediados de 2016 el equipo no solo adoptó una cámara multiespectral (provista de cuatro lentes que toman fotografías en distintos rangos de luz) y sensores de temperatura, radiación y presión atmosférica, también desarrollaron los algoritmos de funcionamiento, el sistema de navegación y la plataforma digital y fenotípica, entre otros, que recibirá toda la información recolectada.

“Dependiendo de esas imágenes tomadas con luz a diferentes longitudes de onda, se puede extraer información muy valiosa sobre el estado del cultivo”, asegura Colorado. Los datos le permiten al operario predecir el estado de la siembra y recabar información sobre la correlación genética de las plantas a partir de su genotipo: del color del cultivo, la altura, los nutrientes que está asimilando.

No importa si, al momento de iniciar la medición, hay sol pleno o una fuerte nubosidad, o si las condiciones climáticas no son las más favorables para una misión de reconocimiento. En el pasado quedan los sobrevuelos en helicóptero o en avioneta para identificar el estado real del área sembrada, al igual que las imágenes tomadas desde un satélite. En su lugar, a partir de imágenes que capturan entre uno y diez centímetros por píxel, pueden obtener información de altísima utilidad.

Por ejemplo, en estas primeras pruebas, los científicos del CIAT reunieron información valiosa que esperan utilizar en sus programas de desarrollo genético de semillas más fuertes, capaces de soportar el cambio climático. Por otro lado, el proyecto supondría un beneficio para los productores al reducir sus gastos para recabar información meteorológica y técnica del cultivo.

De hecho, el dron se convierte en una herramienta de alta tecnología que especializaría a la mano de obra dedicada a la siembra de arroz. “Pasamos las labores de sensado de información a una plataforma robótica autónoma. No es nuestro objetivo reemplazar a las personas sino enfocarlas en labores de mayor toma de decisiones, análisis, etc., automatizando la toma de datos”, explica Colorado. Los trabajadores actuales serían capacitados en nuevas labores como el manejo del software, el diseño de la misión y los distintos protocolos de operación, como la respuesta adecuada si se presentan fallas.

Imagen captada por el dron durante la fase de pruebas.
Imagen captada por el dron durante la fase de pruebas.

El proyecto aún se encuentra en la fase de pruebas y ajustes metodológicos, pero, al cabo de un año, los ingenieros y desarrolladores esperan terminar de afinar todos los detalles para entregarle al gremio una tecnología de punta y completamente funcional. “Hay desarrollos propios que pueden ser patentables”, reconoce Colorado.

Esto supondría una valiosa ayuda para un sector que, a pesar de haber logrado el año pasado la producción más alta en toda la historia (2,97 millones de toneladas del cereal en 570.802 hectáreas sembradas, según cifras del Dane), hoy se enfrenta a enormes desafíos de cara al futuro, como precios más bajos ofrecidos por parte de los molinos, un dólar que cada día encarece sus insumos o las fuertes lluvias que han ocasionado el desbordamiento de ríos, inundaciones y pérdidas irreparables en los cultivos.


TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Desarrollo de una herramienta para la agricultura de precisión en los cultivos de arroz: sensado del estado de crecimiento y de nutrición de las plantas usando un dron autónomo.
INVESTIGADOR: Julián Colorado.
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2016-actualidad.
Con el apoyo de Colciencias, CIAT y Fedearroz.
Facultad de Ingeniería.
Pontificia Universidad Javeriana.