Pese a las distintas prohibiciones que enfrenta el uso de drones en Nicaragua y el resto de países de América Latina, la teledetección o uso de sensores remotos para captar información, reduce los costos y los plazos de los procesos de investigación que requiere el mejoramiento genético de las plantas, por lo que a futuro será fundamental la liberación de su uso.
“El proceso más importante para el mejoramiento genético es la recolección de la información de las plantas. Ese procedimiento conocido como fenotipificación requiere sembrar cientos de plantas en muchas parcelas y luego estimar en cada una los niveles de clorofila, la altura e incluso en muchos casos arrancar la planta para llevarla al laboratorio a realizarle exámenes para completar la información”, detalla Milton Valencia, asistente de investigación del programa de fenotipificación del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT).
Este proceso de recolección de información demanda mucho tiempo, pago de mano de obra y otros costos, además que genera estrés a las plantas.
“En este sentido el uso de sensores remotos que a distancia capturan la información sin tener que entrar al cultivo y generar estrés, es muy promisorio, ya que a través de imágenes fotográficas se recolecta toda la información que refleja el cultivo”, explica Valencia.
El uso de drones simplifica este proceso de recolección de información ya que el aparato puede cargar las cámaras fotográficas y elevarlas.
¿Cómo se analiza?
“Eso nos garantiza que en una sola foto se capturen muchas parcelas de arroz o de cualquier otro cultivo o una sola planta si así se desea. Y si se cuenta con un buen sistema de análisis y un programa de análisis de imágenes como tal podemos estimar, por ejemplo, cuál es el contenido de nitrógeno de cada parcela o de cada planta o hacer cualquier otra estimación que se requiera para la caracterización de la planta, para en base a estos resultados determinar lo que se debe mejorar”, explica Valencia.
Teniendo en cuenta que el proceso de fotosíntesis de las plantas se realiza a partir de la energía que proviene del sol, a través de cámaras fotográficas especializadas o multiespectrales (con resoluciones más finas), se captan imágenes que reflejan los valores de la energía solar que reflejan los cultivos.
Dichas cámaras se colocan en el dron y desde una altura determinada se captan las imágenes, ya sea de plantaciones completas, de sectores específicos de la plantación, de plantas individuales o de zonas particulares de cada planta.La imágenes fotográficas reflejan a través de colores la información que se está buscando.
“Adicionalmente los investigadores desde hace mucho tiempo habían creado índices de vegetación que funcionan con los valores de reflectancia (energía solar que reflejan las plantas) en cada longitud de onda, ya sean visibles o infrarrojos que al combinarse a través de operaciones matemáticas simples como la resta, multiplicación o división proporcionan un número al que le llamamos valor del índice de vegetación”, expone Valencia.
Índices ya se utilizan
Actualmente existen muchos de ellos, pero los de uso más común en América Latina son los Índices de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI por su sigla en inglés) que se usan en procesos de fenotipificación, pero también en agricultura de precisión a gran escala. También existen otros que combinados permiten obtener otros índices de vegetación.
“La importancia de esto es que facilitan el proceso de recolección de diversos datos como el contenido y la ubicación del nitrógeno, que para algunos cultivos como el arroz es muy importante para tomar decisiones en cada etapa de la siembra”, sostiene Valencia.
Además, un determinado color en la fotografía puede revelar información sobre daños provocados por algún insecto, la presencia de enfermedades, necesidades de determinados nutrientes y mucha otra información”, añade Satoshi Ogawa, investigador visitante del programa de fenotipificación del CIAT.
Actualmente dicho programa trabaja específicamente en el mejoramiento de variedades de arroz y de yuca, y utiliza 13 índices que están correlacionados.
“Por ejemplo para estimar rendimiento en el arroz, detectamos la altura de las plantas, número de panículas (ramas o racimos), época de floración, presencia de virus de la hoja blanca, daño por determinadas plagas o enfermedades y otra información”, dice Ogawa.
Con gran potencial
En el caso de la yuca han comenzado a correlacionar las imágenes con la biomasa que genera este cultivo. “Esto es importante para determinar cuáles variedades son las de crecimiento más rápido para tomar las decisiones pertinentes en el manejo de la maleza y la nutrición adecuada”, detalla Valencia.
Para ambos especialistas el uso de los drones tiene un gran potencial en el futuro de la agricultura. Sin embargo, reconocen que actualmente además de las diversas restricciones que enfrenta en la mayoría de países del continente, es una tecnología poco accesible por el alto precio de los equipos que se requieren.
No obstante, proyectos de investigación como el del CIAT reciben facilidades para obtener estos equipos que son desarrollados principalmente en Estados Unidos y Japón.
“Esto permite que nosotros como investigadores podamos probar muchas cámaras, sus longitudes de ondas, muchos lentes y muchos índices. Después podremos decirle al agricultor en cuál es en el que debe invertir de acuerdo a sus necesidades”, asegura Valencia.
Actualmente el programa que se desarrolló en la sede del CIAT en Cali, Colombia, cuenta con un dron y dos cámaras. “Próximamente comenzaremos a utilizar otra cámara térmica que permitirá medir otra región de la energía que nos proporcionará información sobre la temperatura de las plantas”.
Esto, según los investigadores, tendrá mucha importancia en el mejoramiento de variedades más resistentes a la sequía. “Nuestra lógica es que las plantas que demuestren temperaturas bajas por X o Y motivos fisiológicos tienen más capacidad de retención de agua, por tanto deberían ser más resistentes a la sequía y producir mejores rendimientos”, explica Valencia.
Gran impacto en el futuro
de la agricultura
Aunque actualmente el usos de drones y satélites en la agricultura es muy caro —y en el caso de los drones enfrentan diversas restricciones— en todo el continente su uso comienza a popularizarse en plantaciones de arroz, caña y otros cultivos. “
Para algunos agricultores pagar diez mil dólares por los análisis que se realizan con drones o satélites en plantaciones con una extensión promedio de doscientas hectáreas (284 manzanas) ya resulta rentable, pues la información recibida garantiza altos rendimientos”, dice Satoshi Ogawa, investigador visitante del programa de fenotipificación del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) en Cali, Colombia.
Por su parte, Milton Valencia, asistente de investigación de dicho programa, considera que una vez que se estandaricen los protocolos y se conozcan los índices de vegetación que trabajan para determinado problema, llámese sequía, enfermedades, falta de nutrientes, “se podrá ahorrar tiempo y lógicamente dinero, y al ahorrar tiempo y recursos obviamente el uso de estas tecnologías tendrá gran impacto en la agricultura”.
Además, según los investigadores, cuando el programa a través de los estudios base que realiza actualmente determine qué índices son los que trabajan mejor, se podrá encaminar al agro a lo que ahora se conoce como agricultura de precisión, que garantiza altos rendimientos y calidad a las cosechas.
Nicaragua los prohíbe
En noviembre del 2014 el Instituto Nicaragüense de Aeronáutica Civil informó que “está prohibido el uso de equipos no tripulados (dron) en el territorio nacional que operen a una elevación mayor de los cien pies de altura con treinta metros horizontales de desplazamiento”. Dicha entidad basó su prohibición en la premisa de que estos equipos “exponen al peligro a la aviación al volverse un obstáculo en el espacio aéreo”. Por lo que alertaron a la población a “no hacer uso de estos equipos para evitar accidentes, en vista que tenemos operando helicópteros civiles, militares y aviación civil nacional e internacional en todo el territorio nacional”.
