¿Alguna vez has visto a alguien volar un dron en un parque y has pensado «¿Qué tan genial es eso?» Estos “vehículos aéreos no tripulados”, o UAV, tienen muchos usos profesionales. ¿Sabías sobre el nuevo mundo de los drones que ayudan a producir cada bocado de tu comida?
POR BLOG DE ALIMENTOS SEGUROS SOSTENIBLES
por Filipe Matias, Syngenta y Jennifer Lachowiec, Universidad Estatal de Montana
Con los avances de los drones y los costos más bajos, los drones se han vuelto más comunes en las actividades diarias de la investigación científica de cultivos. Pueden reemplazar el arduo trabajo de caminar por los campos, tomar medidas e identificar problemas. Ayudan a los científicos a acelerar los descubrimientos y reducir los costos de mano de obra para crear cultivos más nutritivos, de alto rendimiento y sabrosos.
Antes de profundizar en ejemplos y aplicaciones, hablemos del concepto fundamental que fundamenta cómo se utilizan los drones en la ciencia de los cultivos. Nuestro Sol emite radiación, a la que llamamos “espectro electromagnético”. Esto incluye la luz visible que vemos y también las microondas, las ondas infrarrojas cercanas, los rayos X y los rayos gamma. Podemos «ver» diferentes partes del espectro conectando sensores específicos a los drones, al igual que usar gafas de visión nocturna para detectar el calor de las personas que se esconden en el bosque. Mediante el uso de sensores y drones, podemos 1) distinguir las plantas de su entorno y 2) capturar imágenes del funcionamiento interno de los cultivos.
Cuando ve a un niño que es muy alto en comparación con otros niños, puede pensar en «futura estrella del baloncesto». En ciencia de cultivos, queremos poder observar un campo y predecir el rendimiento al final de la temporada. Por ejemplo, hablemos de las patatas. En la Figura 1, un dron capturó una imagen de un campo de papas para medir la altura de la planta. Se pudo evaluar que algunas variedades fueron más altas que otras. Teniendo en cuenta el fitomejoramiento, esperamos que las plantas de papa más altas tengan más hojas y puedan producir más nutrientes para las papas en desarrollo bajo tierra.
Al igual que se puede decir que una persona se ve pálida y verde en la cara si está enferma, podemos usar drones para medir la salud de las plantas. Podemos usar drones y sensores para escanear un campo en busca de enfermedades de cultivos o baja productividad de cultivos, como se muestra en la Figura 2.
Aún más impresionante, se puede construir un mapa de la ubicación de las plantas no saludables para luego guiar un dron de fumigación para que los pesticidas o fertilizantes se puedan aplicar específica y directamente a las plantas enfermas. La investigación en ciencia de cultivos incluye descubrir qué sensores y partes del espectro electromagnético son útiles para medir la salud de las plantas e incluso para distinguir enfermedades específicas de los cultivos.
Distinguir diferentes especies de plantas a simple vista no es tarea fácil. Pero podemos usar drones para distinguir las malas hierbas de los cultivos. Podemos encontrar malas hierbas porque las diferentes especies de plantas usan la energía del espectro electromagnético del Sol de diferentes maneras. Esas diferencias se pueden detectar utilizando los sensores de los drones.
Una vez que se detectan las malas hierbas, los drones rociadores ahora se pueden usar para eliminar las malas hierbas en el campo con la aplicación de herbicidas específicos. Esta fumigación dirigida es sostenible y reduce el uso de herbicidas, los costos de mano de obra, la salud humana y los impactos ambientales.
El mismo principio para distinguir malezas de cultivos puede usarse para diferenciar plantas individuales en una población de mejoramiento para encontrar las más prometedoras para futuros proyectos de mejoramiento. En la Figura 3, los drones capturaron datos sobre diferentes cultivos en un campo:
- dosel (el tamaño del área cubierta con hojas),
- NDVI (un indicador de verdor y salud de las plantas), y
- altura estimada de la planta.
Combinando estos datos, pudimos predecir que la variedad 2 era mejor que la variedad 1 por sus puntajes, incluso antes de la cosecha. Puede ver que las papas de la variedad 1, a la izquierda, son mucho más pequeñas (observe los pies de la persona a modo de comparación a la izquierda) que las papas de la variedad 2 a la derecha.
En el futuro, veremos que los agricultores y científicos utilizan cada vez más los drones para facilitar la vida de las personas. Con la reducción de costos de drones, sensores y herramientas para usar los datos, serán más accesibles en todo el mundo. Ahora sabes que en algún momento se utilizó un dron para ayudar a tomar decisiones para producir lo que estás comiendo.
