En Alemania, se está implementando el proyecto de investigación AutoFenster para proporcionar a los agricultores recomendaciones individuales de fertilizantes basadas en fotografías aéreas y análisis espectral. El objetivo es trasladar de forma directa y sencilla estos mapas de distribución de fertilizantes a la práctica; el cultivo objetivo actual del estudio es el trigo de invierno.
El objetivo del proyecto de investigación es demostrar cómo la fertilización nitrogenada local puede implementarse de forma automatizada y práctica en el futuro, mediante drones, análisis de imágenes y parcelas multinivel. Los resultados hasta la fecha demuestran que la ubicación de la explotación agrícola desempeña un papel decisivo en la estrategia de fertilización, escribe Jeremy Dean en un artículo publicado en el periódico agrícola alemán Bauernzeitung.
El proyecto conjunto «AutoFenster» se lleva a cabo desde abril de 2024 en el Instituto de Proyectos Agrícolas y Ambientales Urbanos de la Universidad Humboldt de Berlín (IASP), en la estación de investigación agrícola de Berg (Brandeburgo). El proyecto, financiado por el Ministerio Federal de Agricultura, Alimentación e Interior de Alemania, tiene como objetivo desarrollar soluciones prácticas para la generación automatizada de recomendaciones de fertilización nitrogenada en un plazo de tres años. Además de IASP, participan en el proyecto las empresas tecnológicas Fraunhofer IGP, Pix4D y empresas agrícolas como Havellandhof Ribbeck.
El objetivo es utilizar imágenes multiespectrales de drones para rastrear la absorción real de nitrógeno de un cultivo a lo largo de la temporada de crecimiento. Se realizan sobrevuelos regulares cada dos semanas desde la siembra hasta la cosecha. Para ello, se establece en el campo una prueba calibrada de nitrógeno (del 0 al 150 % del requerimiento establecido de fertilizante en siete etapas). Esta prueba se distribuye en diferentes suelos y zonas de rendimiento. Esto crea una escala en el campo con la que se puede determinar la absorción real de nitrógeno del cultivo.
Con base en estos valores, se desarrollarán recomendaciones automatizadas de fertilizantes. En el trigo de invierno, la absorción de nitrógeno se puede monitorizar especialmente bien mediante el color verde (contenido de clorofila). Annika Bächler, directora de proyecto de AutoFenster, descubrió en su tesis de maestría que las imágenes multiespectrales de drones y los índices de vegetación derivados de ellas son muy adecuados para evaluar el contenido de clorofila. Dado que el trigo de invierno es particularmente sensible al nitrógeno y el uso de índices de vegetación ya se ha estudiado en profundidad, el proyecto se centra principalmente en este cultivo.
El enfoque se centra en el uso de abonadoras neumáticas o la aplicación de fertilizante líquido mediante control de secciones, sin necesidad de costosos equipos especializados. El resultado es un sistema que crea y evalúa automáticamente parcelas de comparación sin requerir un esfuerzo adicional significativo por parte de los agricultores. AutoFenster también considera varios parámetros simultáneamente, como el tipo de suelo, la variedad, la pluviosidad, el nivel de nitrógeno y el nivel de BBCH (este último determinado mediante análisis de imágenes con el software Pix4D).
Pix4D se especializa en fotogrametría. Con Pix4Dfields, la empresa lleva varios años desarrollando soluciones prácticas para la agricultura. Entre ellas se encuentra la Herramienta Mágica, que detecta diferencias en el terreno y puede utilizarse, por ejemplo, para identificar malezas o daños causados por animales. El programa también permite la creación de informes basados en inteligencia artificial (IA) con información sobre las etapas actuales de desarrollo de BBCH y la salud de las plantas. Ambas aplicaciones están diseñadas para ayudar a desarrollar recomendaciones para la fertilización futura.
El Instituto Fraunhofer de Ciencias Agrícolas se encarga de evaluar la tecnología y su aplicabilidad práctica. Examina la precisión y el grado de automatización de las tecnologías de aplicación existentes, así como las posibilidades y limitaciones del uso del sistema con maquinaria agrícola disponible en el mercado.
Dado que el proyecto comenzó en abril de 2024, inicialmente se utilizaron áreas existentes con un largo historial de fotografía aérea. Sin embargo, ya se dispone de resultados preliminares, incluyendo un campo con entre 25 y 65 puntos en un radio de 400 metros. Las diferencias en la absorción de nitrógeno son significativas y dependen del tipo de suelo y del régimen de precipitaciones. Especialmente en suelos ligeros, la aplicación de altas concentraciones de nitrógeno no tuvo un efecto positivo mayor que la aplicación de bajas concentraciones. Según la investigadora Annika Böhler, esto se debió principalmente a la primavera extremadamente seca, cuando cayó menos del 50% de la precipitación normal. La absorción de nitrógeno de los fertilizantes granulados también se ralentizó significativamente: en lugar de las habituales una o dos semanas, a veces se necesitaron cuatro semanas para que se observaran los primeros cambios de color verde. Según el Dr. Andreas Muskolus, jefe de la estación experimental en Berge, esto plantea preguntas prácticas: ¿conviene esperar a que llueva o aplicar fertilizante? ¿Y cuánto nitrógeno se absorbe realmente durante los períodos secos? Y si se aplica fertilizante, ¿dónde es más apropiado?
Los científicos buscan evaluar retrospectivamente las estrategias de fertilización. Una combinación de ensayos multinivel y análisis de imágenes permite visualizar la absorción real de nitrógeno por zona de rendimiento. Esto permite a los agricultores evaluar con precisión dónde cada estrategia fue más efectiva. El Dr. Muscolus lo denomina «escalamiento de campo». Se crea un punto de referencia interno para cada campo, lo que permite una evaluación práctica y específica para cada uno. La diferencia importante con otros sistemas es que la evaluación no es generalizada, sino diferenciada por sitio.
La IASP pone especial énfasis en la participación de los agricultores, ya que es la única manera de realizar investigación práctica. Los agricultores de Havellandhof Ribbeck aportan su experiencia práctica al proyecto. Inicialmente, los investigadores se centraron en los sistemas de fertilización de precisión, y los agricultores les mostraron cómo el sistema podía funcionar con el control de secciones en sistemas de fertilización líquida.
También se aplicó una escala graduada de nitrógeno a 5 hectáreas de la finca como control. Debido a la sequía, solo se realizaron dos aplicaciones en las parcelas de prueba, mientras que en la finca se realizaron tres. Los resultados se están evaluando actualmente. «La fertilización solo puede evaluarse retrospectivamente», enfatiza el Dr. Andreas Muskolus.
Comenzando con el trigo de invierno como cultivo objetivo, los científicos continuarán con la investigación sobre la colza y la remolacha azucarera. Las recomendaciones para los agricultores, desarrolladas como resultado del proyecto, se adaptarán a las variedades, las condiciones climáticas, el suelo, así como a la cantidad y frecuencia de aplicación de nitrógeno, utilizando tecnologías existentes sin necesidad de adquirir equipos especiales.
Fuente: Bauernzeitung. Autor: Jeremy Dean.
