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Cómo se utilizan los drones en la agricultura
El uso de drones en la agricultura está creciendo a medida que más agricultores se dan cuenta de la capacidad de la tecnología para realizar tareas clave y su potencial de rápido desarrollo para asumir funciones más grandes en el futuro
Las cifras muestran que las ventas de 2,8 millones de drones en todo el mundo siguen estando dominadas por usuarios privados. Las cifras muestran que la captación comercial es la principal área de crecimiento, con ventas que se prevé que aumenten de 174,000 drones en 2017 a 805,000 unidades en 2021. Dentro de ese total, los analistas financieros globales estiman que la agricultura es actualmente el segundo mercado más grande para el uso de drones detrás de la construcción.
Se calcula que los drones ya aportan servicios por valor de 32.000 millones de dólares a los agricultores de todo el mundo.
El atractivo de la tecnología se ha mejorado aún más por la disminución de los costos de los equipos de drones, lo que está reduciendo los desembolsos iniciales y ofreciendo el potencial de un retorno de la inversión más rápido.
Según el investigador de mecatrónica Jonathan Gill, es posible recuperar el costo de un drone de alta tecnología en menos de tres años. Un cálculo anterior, consideró una cámara/drone de 2300 libras esterlinas que tardó tres años en pagar en una zona cultivable de 200 ha. La recuperación de la inversión se produjo a través del aumento del rendimiento generado a través de un control más preciso de enfermedades, lo que fue posible gracias a la cámara multiespectral del drone.
Desde que ese cálculo se realizó hace tres años, los costos del mismo drone y equipo de cámara se han reducido a unos 1400 libras esterlinas, lo que hace que el retorno potencial de la inversión sea mucho más rápido. Gill sugiere otros ahorros que podrían ayudar a recuperar el costo de la inversión, entre ellos la reducción de las horas de trabajo necesarias para la comprobación de cultivos y un menor uso de combustible para viajar por la granja.
La asequibilidad del drone y los rápidos avances en el alcance de la tecnología están alimentando una gama cada vez mayor de usos actuales. Estos incluyen mapeo aéreo, monitoreo de la salud de las plantas, detección de malezas y fumigación de cultivos.
Usos actuales
Planificación del programa de fertilizantes de precisión
Las áreas con deficiencia de nitrógeno en un cultivo se pueden identificar claramente desde arriba utilizando drones equipados con cámaras que tienen sensores mejorados. Los sensores están calibrados para limitar el efecto de los niveles de luz solar cambiantes y permitir un cálculo más preciso de la zona verde que se realizar.
Las operaciones de vuelo comienzan desde finales del invierno con drones que toman cientos de imágenes del dosel en desarrollo del cultivo. Las imágenes se unen para formar un mapa y el software se utiliza para identificar patrones de crecimiento tempranos. A partir de ahí se puede adaptar un programa preciso de fertilizantes para satisfacer las diferentes necesidades de nutrientes del cultivo en diferentes áreas del campo.
Programas de control de maleza y las enfermedades
Utilizando técnicas similares a la planificación de fertilizantes, los operadores de drones pueden evaluar con precisión los niveles de malezas y enfermedades en cultivos herbáceos. El drone recopila datos que identifican las diferentes propiedades reflectantes de varias especies de plantas y áreas del cultivo que han sucumbido a la enfermedad. Cuando esta información se asocia con el software y se analiza, las especies y enfermedades de la hierba pueden ser identificadas y dirigidas con medidas de control de cultivos de alta precisión. Los huertos también pueden hacer uso de la tecnología con una identificación y etiquetado precisos de los árboles infectados con una serie de enfermedades.
Mapeo de árboles y tierras
Además del aspecto de control de la enfermedad, los fruticultores de huertos pueden beneficiarse de informes sobre el espaciado de árboles y filas con cálculos precisos de la cobertura del dosel. Lo mismo se aplica a la silvicultura y la producción de madera, donde los drones pueden desempeñar un papel importante en el acceso a sitios remotos en terrenos que de otro modo serían difíciles de cubrir.
La capacidad de cubrir grandes áreas del suelo es un beneficio importante para la cartografía en general. Cientos de hectáreas se pueden mapear en un día con los sistemas más sofisticados que identifican con precisión los cambios en el terreno y las características de los límites dentro de los 10 cm. A continuación, los datos capturados crean un modelo de computadora en 3D para resaltar las características del suelo y los cambios que se hayan producido.
La información se puede utilizar para realizar mediciones de área con fines de administración o se puede incorporar al software de la maquinaria para ayudar al operador a evitar peligros como cables eléctricos, áreas inundadas, cambios en cursos de agua o herrajes de drenaje. El drone tiene una ventaja significativa sobre un sistema terrestre más lento que implicaría viajar y moverse por los sitios y registrar coordenadas GPS.
Fumigación de cultivos
Los drones más grandes como el Drone DJI Agras T16 ya son capaces de aplicar pequeñas cantidades de pesticidas o fertilizantes a cultivos, huertos y áreas boscosas. Sin embargo, sólo un puñado de regiones y países permiten el uso de drones para fumigación.
Los principales beneficios son:
– Cero compactación del suelo
– Fumigación de cultivos más altos (maíz)
– Acceso a terrenos difíciles
– Fumigación por debajo o alrededor de pilones de líneas eléctricas
– Fumigación puntual de pequeñas zonas enfermas o poblaciones de plagas
– Menor costo en tiempo, producto desperdiciado y combustible
– Reducción de los riesgos ambientales, ya que las áreas son pequeñas
Un país que ha liderado la fumigación aérea utilizando drones es China. Los drones utilizados tienen aproximadamente 2 m de diámetro, pesan unos 20 kg y pueden llevar una carga útil de 10 litros para tratar aproximadamente 1ha/hr. Los sistemas de radar activo y el conocimiento en tiempo real (RTK) GPS se programan en el drone que luego vuela una ruta preestablecida en precisiones de ubicación de hasta 1 cm. Los sistemas de radar que miran hacia adelante y hacia abajo permiten al drone mantener una altura consistentemente baja por encima de la cosecha, minimizando la posibilidad de deriva de fumigación. El sofisticado software para evitar objetos también significa que el drone puede navegar alrededor de las obstáculos.
El futuro
Enjambres de drones
Mientras que la mayor parte de la fumigación se lleva a cabo utilizando unidades individuales de drones para fumigar puntos específicos, el desarrollo rápido de tecnología dentro del drone puede permitir que se fumiguen áreas mucho más grandes en el futuro. Los drones ya son capaces de comunicarse entre sí para evitar colisiones y volar en formación. Esto podría permitir que una cadena o enjambre de drones apliquen pesticidas en campos enteros en el futuro. Mientras se llevan a cabo las pruebas, el principal obstáculo para el éxito podría estar en la legislación con los gobiernos y funcionarios militares desconfiando de la amenaza terrorista presentada por un enjambre de aviones no tripulados.
Polinización de plantas
La disminución del número de abejas ha suscitado una preocupación mundial por el futuro de la polinización de las plantas, que sustenta la producción hortícola y agrícola. En Japón, han investigado el uso de drones para llevar a cabo la tarea. Con solo cuatro centímetros de ancho y un peso de sólo 15 gramos, el drone ha demostrado que es capaz de polinizar las flores sin dañar la planta. El equipo de investigación está progresando con una versión piloto automático que podría ser desatada por el cultivador para llevar a cabo el trabajo por su cuenta.
Volando más allá del campo visual
Un componente común de la legislación sobre drones es una restricción de seguridad, limitando las distancias máximas de funcionamiento a 500 m. Dentro de esa distancia, el piloto también debe tener un campo visual en todo momento. Sin embargo, los pilotos afirman que estas reglas están limitando severamente el potencial de la tecnología. Por ejemplo, si un límite de campo que se está mapeando está a más de 500 m de distancia, o los campos ondulantes o árboles bloquean la línea de visión, el operador debe reunir el equipo y moverse.
Los operadores y fabricantes están presionando para que se levanten estas restricciones. Argumentan que el vuelo más allá de línea de vista sería un cambio de juego para la industria de drones y que es seguro debido a los desarrollos en la tecnología de seguridad a bordo. Los sistemas de detección y evitación, la visualización remota mediante dispositivos de imagen y medidas preprogramadas de retorno a la base, que se activan si el drone pierde contacto, todos los drones pueden ser operados de forma segura en las zonas rurales. Se están llevando a cabo más pruebas de esta tecnología con el objetivo de demostrar que el vuelo BVLOS podría ser seguro y convertirse en una realidad en un futuro próximo.
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