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Autor: J.
Lowenberg-DeBoer I. Introducción – Desde 1992, la Agricultura de Precisión ha atraído mucho la atención de los medios masivos de comunicación. Actualmente, la inversión en Agricultura de Precisión ha sido prometedora en algunos sectores de Norte América, pero es considerablemente más modesta que lo que sugieren los medios. El uso de tecnologías de Agricultura de Precisión en economías en desarrollo ha sido extensamente discutido (Byerlee, 1997), pero su uso ha sido limitado principalmente a algunos productores en países con una agricultura comercial en gran escala, mecanizada (ej. Brasil, Argentina, México, Sudáfrica). Este trabajo resumirá el estado de desarrollo de la Agricultura de Precisión en el mundo y delineará su potencial en países en desarrollo.
La tecnología de Agricultura de Precisión incluye el uso de computadoras, sensores y otras tecnologías de información para automatizar el viejo concepto del manejo sitio específico de cultivos. Este trabajo se concentra en cultivos extensivos, pero los principios pueden ser aplicados a todos los tipos de manejo sitio específico, incluyendo cultivos hortícolas, ganadería y forestación. La Agricultura Precisión incluye el uso de: sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas de información geográfica (GIS o SIG), percepción remota, monitores de rendimiento, sensores de suelo, y aplicación variable de insumos (VRA). A veces se usan los términos ¨agricultura de precisión¨ y ¨manejo sitio específico¨ como sinónimos, pero el manejo sitio específico es un término más amplio que considera todos los tipos de manejo espacial, con o sin la ayuda de la electrónica.
II. Situación actual – La aplicación más exitosa de la Agricultura de Precisión ha sido los monitores de rendimientos instalados en cosechadoras. La mayoría de la tecnología de computación aplicada a la agricultura en el pasado estaba destinada a tareas que los productores encontraban aburridas y desagradables (ej. impuestos, contabilidad, pagos). Los monitores brindan información sobre algo en que los productores tienen un interés apasionado: el rendimiento de los cultivos. El uso de monitores de rendimiento ha crecido rápidamente desde las pruebas a campo realizadas con algunos equipos en 1992 (Lowenberg-DeBoer 1998). Durante la cosecha de 1997, había unos 17.000 monitores de rendimiento en uso en EEUU y Canadá (Mangold, 1997). Esto representa aproximadamente el 3 % del total de cosechadoras. Los monitores tienden a estar instalados en cosechadoras modernas, más grandes, por eso se estima que se utilizaron en aproximadamente el 8% de la superficie cosechada de cereales y oleaginosas en EEUU y Canadá en 1997. Según datos del USDA el 18% de la superficie cosechada de maíz y soja se cosechó con monitoreo de rendimiento en 1998 (Norton y Swinton, 2000).
Se debe hacer notar que solo la mitad de los monitores en EEUU y Canadá son usados con GPS. Si un GPS es imposible generar mapas de rendimiento y de usar efectivamente los datos de rendimiento para un manejo espacial. Los beneficios económicos de los monitores de rendimiento están principalmente en su uso para diagnosticar problemas de los cultivos, y para la elección de híbridos y variedades (Swinton y Lowenberg-DeBoer, 1998)
El uso de monitores de rendimiento es substancialmente mayor en el cinturón maicero y en campos grandes. Khanna et al. (1999) demostraron que en 1997, aproximadamente el 10% de los campos en Illinois, Iowa, Wisconsin e Indiana usaban monitor de rendimiento, pero estos establecimientos representaban el 17% de la superficie en estudio. Un estudio realizado por Novartis en 1998 determinó que sobre 2.366 productores de maíz, el 16% poseía monitor de rendimiento, pero solo el 4,5% con GPS (Novartis Seeds, 1999). Para establecimientos de más de 400 has, el análisis de Novartis determinó que el 47,5% poseía monitor de rendimiento, y aproximadamente la mitad, 26,2% conectados con GPS.
Fuera de EEUU y Canadá existe substancial interés en el monitoreo de rendimiento, pero la adopción es mucho menor. En 1998, había aproximadamente 350 monitores de rendimiento utilizados en Gran Bretaña, por lo menos 500 en Alemania, y muy pocos monitores en otros países europeos occidentales (Janssens y Smit, 2000). Una encuesta realizada por correo a 90 productores en Gran Bretaña encontró un 6% que utilizaba monitor de rendimiento (Fountas, 1998). En Argentina había de 1 a 2% de las cosechadoras equipadas con monitor de rendimiento en la cosecha 1999 (Lowenberg-DeBoer, 1999b). En Brasil y Méjico se están utilizando monitores de rendimiento en algunas explotaciones de gran escala (Norton y Swinton, 2000). En Australia se utilizaron unos 800 monitores en la cosecha 2000. Aproximadamente 15 productores utilizaron monitores de rendimiento en Sudáfrica durante la campaña 1999/2000 (Nell, 2000). Hasta 1998 no se utilizaba ninguna herramienta de Agricultura de Precisión en Asia (Srinivasan, 1999) y esto también parece ser cierto para Europa Oriental y África, fuera de Sudáfrica.
Los monitores de rendimiento originales eran para granos de cereales y oleaginosas, pero hoy en día se están desarrollando para un amplio rango de cultivos, incluyendo forraje, remolacha azucarera, papa, tomate, maní y uvas. También se están desarrollando métodos, a través de un GPS, para lograr mapas espaciales de cultivos cosechados a mano, como manzanas y peras. Los primeros monitores de rendimiento solamente medían la cantidad producida. Actualmente se está desarrollando y comercializando equipamientos para medir contenido de proteína en grano y otros parámetros de calidad, sobre la marcha.
Aplicación variable de fertilizantes – Otra de las tecnologías de Agricultura de Precisión que ha tenido un alto perfil ha sido el muestreo de suelos en grilla y la aplicación variable. En 1996, el 29% de los proveedores de insumos en EEUU ofrecían algún servicio de muestreo de suelo en grilla utilizando GPS (Akridge y Whipker, 1996). Para 1999, el 45% ofrecía este servicio (Akridge y Whipker, 1999). La aplicación variable con controladores tuvo un crecimiento similar, en 1996 el 13% de los vendedores de fertilizante ofrecían este servicio, y para 1999 el porcentaje llegaba al 37%.
En los EEUU, para algunos cultivos especiales de alto valor el uso de la aplicación variable es bastante generalizado. Algunos estudios indican que en 1996, aproximadamente el 25% de la superficie de remolacha azucarera en el Red River Valley de North Dakota y Minnesota se realizaban muestreos en grilla y el nitrógeno se aplicaba con dosificación variable. En 1999, la dosis variable de nitrógeno se utilizaba en aproximadamente el 40% de la superficie cultivada de remolacha azucarera en dos estados (Franzen, 2000).
En el caso de los commodities (ej. maíz, soja y trigo), la proporción de muestreo intensivo de suelo y la aplicación variable fue sustancialmente menor que lo que sugeriría la oferta de los vendedores del servicio. Khanna et al (1999) demostraron que en 1997, aproximadamente el 14% de los productores de Illinois, Iowa, Indiana y Wisconsin utilizaron algún tipo de muestreo con GPS y el 12% algún tipo de fertilización variable. Existe evidencia informal que indica que la aplicación variable de cal es la práctica variable más común en el este del cinturón maicero Norteamericano.
Muchos productores de commodities están fascinados con la idea del manejo sitio específico de la fertilidad del suelo. Es un concepto intuitivamente atrayente, pero han sido plagados por continuas preguntas sobre la rentabilidad de la práctica. La respuesta de varios productores ha sido de incorporar parte de su superficie en alguno de los programas de manejo sitio específico de nutrientes ofrecido por los proveedores de fertilizante. Para muchos productores esta es una forma barata de aprender sobre Agricultura de Precisión sin inversiones a largo plazo en equipamiento.
En Europa occidental, América Latina, Sudáfrica y Australia existe experimentación en aplicación variable, pero relativamente poco uso comercial. En América Latina y Australia el alto costo de las muestras de suelo limitan el muestreo intensivo de suelos que es corrientemente la base de las decisiones en la aplicación variable. En Europa Occidental parece estar impulsado principalmente por la preocupación y regulación ambiental. Gran Bretaña parece estar en la delantera, así como en el monitoreo de rendimiento. En una encuesta realizada en 1997, sobre 90 productores en Gran Bretaña, Fountas (1998) encontró que 7% utilizaban la aplicación variable y que 12% utilizaban muestreos y mapeos de suelo referenciados espacialmente.
Otras tecnologías de la Agricultura de Precisión – En EEUU y Canadá, la adopción de la siembra con densidad variable, aplicación de agroquímicos en forma variable, la percepción remota, los banderilleros satelitales y otras tecnologías GPS es más irregular. Khanna et al. (1999) encontró que aproximadamente el 2,1% de los productores en Illinois, Iowa, Wisconsin e Indiana utilizaban la aplicación variable de agroquímicos, y aproximadamente el 1% hacía siembra con densidad variable. Según Lowenberg-DeBoer (1999a) el 5% de los contratistas de pulverización en EEUU y Canadá están equipados con banderilleros satelitales y además estos equipos se están popularizando rápidamente entre los productores que hacen cultivos de cobertura total (trigo, soja a 19 cm, canola).
Varias compañías en EEUU han intentado comercializar imágenes aéreas y satelitales a los productores. Los usos principales son de identificar zonas de manejo, cuantificar daño a los cultivos (ej deriva de herbicidas, granizo, viento), el diagnóstico temprano de pestes, deficiencias nutricionales y problemas de riego. Estimaciones informales indican que las compañías de fotografía aérea han encontrado clientes fijos entre los productores de frutas, hortalizas y de otros cultivos de alto valor. Gran parte de estas pruebas de mercado han utilizado fotografías aéreas, pero los planes a largo plazo son de utilizar imágenes satelitales con resoluciones de hasta 1 metro. Un ejemplo del uso de imágenes satelitales es el de los productores de remolacha azucarera en Minnesota y North Dakota, donde en 1999, el 60% de productores de la American Crystal Sugar Company utilizaron imágenes satelitales, principalmente para ayudar a determinar zonas para la aplicación variable de nitrógeno (Cattanach, 2000).
Proyecciones de adopción – Encuestas realizadas a productores y vendedores de insumos agrícolas muestran una expectativa en que la Agricultura de Precisión va a transformarse, en breve, en una práctica estándar en EEUU. Khanna et al. (1999) indican que los productores de Iowa, Illinois, Indiana y Wisconsin esperan que se utilice monitoreo de rendimiento y aplicación variable en más del 45% de los establecimientos para 2001. Akridge y Whipker (1999) muestran expectativas similares entre vendedores de fertilizantes y pesticidas.
Existen estudios que sugieren que el patrón de adopción de la Agricultura de Precisión puede ser lento y desparejo comparado con otras tecnologías agrícolas (Lowenberg-DeBoer, 1998). La adopción de la Agricultura de Precisión puede ser más parecida a la dispersión de la mecanización en EEUU en la primera mitad del siglo XX o a la adopción de la siembra directa en la segunda mitad del siglo, que a la adopción del híbrido de maíz en la década de 1930 o a las semillas genéticamente modificadas en los ´90. Esto es principalmente porque la tecnología de Agricultura de Precisión ha llegado inmadura al mercado. Los sistemas integrados necesarios para la rentabilidad aún no existen. Muchas firmas han utilizado productores para probar sus equipos y lleva tiempo al mercado a seleccionar ganadores y perdedores.
Un problema adicional es el costo de ajuste relativamente alto de pasarse a un sistema de Agricultura de Precisión. Uno de los pasos más simples al comenzar es el uso del monitor de rendimiento, e inclusive eso requiere la compra o instalación de equipamiento electrónico desconocido, se debe aprender a manejar y calibrar el monitor, y adquirir habilidades en interpretación de mapas de rendimiento.
III. Potencial en países en desarrollo – El manejo sitio específico tiene gran potencial en países en desarrollo (Byerlee, 1997), pero el uso de las tecnologías de Agricultura de Precisión para automatizar el manejo sitio específico probablemente se limitará, en un principio, a áreas con grandes explotaciones mecanizadas. A medida que el costo de la tecnología baje, se difundirá progresivamente a explotaciones menores. En cualquier parte del mundo, las explotaciones pequeñas pueden incrementar el caudal de conocimiento de su manejo sin procesos de automatización. Las explotaciones pequeñas generalmente emplean la mano de obra familiar, y es posible que los productores observen personalmente la variabilidad espacial del suelo, pestes y rendimiento. Sumado a esto, es difícil de justificar económicamente la inversión en equipamiento de Agricultura de Precisión en campos chicos.
Según una hipótesis de Norton y Swinton (2000) la Agricultura de Precisión va a ser adoptada primero en zonas de explotaciones grandes y con gran capital de inversión por hectárea. Las estadísticas de FAO muestran que, como países en un conjunto, solo EEUU, Canadá y Australia cumplen esas condiciones, pero creen que hay países en vías de desarrollo cuyo promedio de producción es disminuido por explotaciones de subsistencia, que poseen regiones que cumplen las condiciones necesarias para un uso rentable de la Agricultura de Precisión, en un futuro cercano (ej la pampa húmeda Argentina, los cerrados brasileños)
Norton y Swinton (2000) también sugieren que en algunos países industrializados prósperos con alta densidad poblacional, el uso de la Agricultura de Precisión puede estar motivado por razones ambientales. Dada la falta de evidencia de que la Agricultura de Precisión puede mejorar la performance ambiental y dada la baja preocupación estatal en temas ambientales en la mayoría de los países en desarrollo, esto parece un motor improbable para la difusión de la Agricultura de Precisión fuera de Europa Occidental, EEUU, Canadá, Japón, Australia y Nueva Zelandia.
En aquellos países en desarrollo con áreas de gran potencial para la Agricultura de Precisión los patrones de adopción pueden diferir sustancialmente de aquellos de EEUU y Canadá por diferencias en las condiciones agronómicas y económicas. Se puede utilizar como ejemplo un reporte sobre el potencial de la Agricultura de Precisión en la pampa húmeda argentina (Lowenberg-DeBoer, 1999b).
Diferencias principales en Argentina – Para la adopción de la Agricultura de Precisión en Argentina, hay por lo menos cuatro diferencias cruciales con la situación norte americana: mayor costo de inversión, mayor riesgo, menor variabilidad de suelo inducida por manejo y la gran proporción de servicios de contratistas. En 1999 la tasa de interés de créditos para producción era de 12 a 15% anual. En general los créditos a largo plazo no están fácilmente disponibles. A raíz de que mucha de la tecnología de Agricultura de Precisión debe ser importada a la Argentina el costo es mayor que los mismos equipos en EEUU. El gobierno Argentino no posee programas para estabilizar el precio de los granos o la rentabilidad del campo. Altas tasas de interés, dificultad en la obtención de créditos, mayores costos de la tecnología y el riesgo, desalientan la inversión en toda nueva tecnología incluyendo la Agricultura de Precisión.
Gran parte de la pampa húmeda se caracteriza por tener explotaciones grandes que han sido convertidas recientemente de pasturas a agricultura continua. En la mayoría de los lugares la variabilidad inducida por manejo es menor que lo que sería en EEUU y en Europa, donde se cultivó intensivamente el suelo antes de la mecanización y como consecuencia el suelo está marcado por una historia de explotaciones pequeñas, cercos vivos, callejones, aplicaciones de estiércol cerca de establos, etc. En la pampa húmeda hay pocas líneas de alambrados viejos, callejones o feedlots que ahora se están cultivando. El uso masivo de fertilizantes es relativamente nuevo en Argentina. Existió poca oportunidad para crear patrones de fertilidad por la aplicación o mala aplicación de fertilizantes.
En Argentina el gerenciamiento de los establecimientos y de la maquinaria son empresas separadas. Muchas de la operaciones de campo, incluyendo la siembra, son hechas por contratistas. Muchos productores casi no poseen maquinaria. La cosecha es frecuentemente realizada por cuadrillas de contratistas similares a las que operan en las grandes planicies en EEUU, y se les paga con un porcentaje de la cosecha, frecuentemente 8 a 9 %.
Para el mapeo de rendimiento, la cosecha con contratistas puede ser un obstáculo. Los operarios de las cosechadoras son generalmente empleados de la empresa contratista. Están motivados a cosechar la mayor cantidad de grano que puedan, lo más rápido posible. No están necesariamente motivados a recolectar datos precisos.
Adopción rápida – Varios factores sugieren que el mapeo de rendimiento y otras tecnologías de sistemas de información serán adoptadas con mayor rapidez en Argentina, que lo que lo hicieron en EEUU, por lo menos en explotaciones grandes.
Demora en la aplicación variable – El uso de la aplicación variable probablemente crezca lentamente en Argentina debido al alto costo de los análisis de suelo, a la baja variabilidad inducida por manejo y a las bajas dosis de fertilizantes usadas actualmente. El precio de los análisis de suelo varía de 40 a 70$ por muestra. Estos costos son prohibitivos para el muestreo en grilla, del tipo que se acostumbra en EEUU. Inclusive para un plan de muestreos dirigidos con áreas de manejo mayores, el costo sería bastante alto. Las bajas dosis de fertilizantes utilizadas no proveen mucha oportunidad de beneficiarse por la reducción o relocalización del fertilizante.
Desafíos – Algunos de los desafíos claves para la Agricultura de Precisión en Argentina incluyen:
IV Conclusiones – El manejo sitio específico tiene gran potencial en países en desarrollo, pero el uso de las tecnologías de Agricultura de Precisión para automatizar el manejo sitio específico se limitará probablemente a zonas con producciones mecanizadas de gran escala como los cerrados brasileños o la pampa húmeda argentina. Los patrones de adopción de la Agricultura de Precisión fuera de EEUU y Canadá no han sido estudiados en profundidad, pero hay indicadores de que las condiciones locales van a jugar un papel importante en la velocidad de adopción y en que componentes de la tecnología se utilicen. Por ejemplo, por la estructura de la agricultura argentina, los monitores de rendimiento pueden ser más valiosos que lo que son en EEUU, pero la aplicación variable puede ser adoptada con mayor lentitud debido al contexto económico del uso de fertilizantes, al alto costo del muestreo y análisis de suelo, y a la relativamente escasa variabilidad inducida del suelo por manejo.
Referencias:
Traducción al castellano: Ing Agr Axel von Martini, Proyecto Agricultura de Precisión, INTA Manfredi.
Datos resumen de la disertación técnica sobre Agricultura de Precisión realizada en abril de 1999 en INTA Manfredi por el Dr. Lowvemberg DeBoer del Departamento de Económia Agrícola de Universidad de Purdue. USA. Panorama actuál de la Agricultura de Precisión en Estados Unidos.
-33% de los proveedores ofrecieron servicios de muestreo por cuadrículas. -23% de los proveedores ofrecieron servicios de aplicación con dosis variable controlada por computadora. -En el cinturón maicero, en particular, el 40% de los proveedores ofrecieron estos servicios. Durante el año 1998, hubo un amplio uso de dosis variable (VRT) en algunos cultivos intensivos de alto valor, pero en general, en los cultivos extensivos, los productores se limitaron a hacer ensayos en una pequeña proporción de sus campos. Rentabilidad de la dosis variable en nueve estudios de Estados Unidos.
Rentabilidad de los monitores de rendimientos
-Uso en diagnóstico de problemas: plagas y malezas, drenaje, labranza, fertilidad. -Ayuda en la toma de desiciones sobre los insumos a usar (por ej: híbridos, variedades, herbicidas, fertilizantes, etc.)
Recomendaciones para los productores estadounidenses Los productores que piensan dedicarse a la agricultura de por vida, tienen que:
De esa forma, van a estar preparados y con experiencia para cuando la tecnología sea rentable para su situación particular.
Productores que están en pocisión de obtener los mayores beneficios de la Agricultura de Precisión son:
Primeros pasos que los productores estadounidenses deben dar en Agricultura de Precisión.
Ventajas:
DATOS ORIENTATIVOS DE SERVICIO EN EEUU Precios promedio de servicios de Agricultura de Precisión (dólares por hectárea) Muestreo de suelos con
GPS 13,95 U$S/ha
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