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Agosto 2021 | Agtech

En arándanos

Adaptación de herramientas tecnológicas para evaluar la calidad de frutos bajo el concepto de agricultura digital

El cambio climático está ocasionando una serie de cambios a nivel global, regional y local, los cuales tendrán impactos importantes en la agricultura, que es uno de los sectores más sensibles a las condiciones del clima. Las relaciones entre el cambio ambiental con los sistemas productivos y la seguridad alimentaria son dinámicas dado que el funcionamiento del sistema alimentario, en términos de rendimiento de los cultivos y seguridad, pueden verse afectado. Los cambios climáticos se expresan en las modificaciones de los patrones de las precipitaciones, temperaturas y vientos, así como también en la intensidad y frecuencia de los eventos meteorológicos extremos incrementando el riesgo de desastres que afectan a la agricultura.

Paula Vargas Q., Ing. Agrónomo- Investigadora de agricultura digital INIA.

El aumento en la temperatura promedio de la superficie de la tierra ha traído como consecuencia que las distintas zonas geográficas se vean alteradas, afectando de forma negativa a las especies frutales, debido al aumento de los niveles de estrés térmico y a la disminución de las horas de frío, donde el arándano dependiendo de la variedad, requiere entre 400 a 1200 horas frío con un umbral de 7°C para cumplir su periodo invernal, por lo que la plantas pueden ser muy sensibles a bajas temperaturas. Tanto los veranos nublados como los calurosos repercuten en la producción de arándanos, el primero al reducir la calidad y condición de la fruta y la proliferación de enfermedades, mientras que el segundo al concentrar la cosecha de la fruta, disminuir el sabor y la firmeza de los frutos.

Las demandas de alimentos de calidad de los consumidores son cada vez mayores. En consecuencia, se han incrementado las exigencias de los productos agrícolas, de modo que tengan altos niveles de calidad y sean producidos en condiciones ecológicamente responsables. El factor calidad y condición de fruta es un ejemplo de lo anterior, que puede disminuir entre un 50-80% de la producción dentro del campo a causa de los factores mencionados, acelerando la fenología del cultivo, su reducción en el tiempo de desarrollo y un aumento en la precocidad de la madurez.

Paula Vargas, investigadora del INIA.

UNA AGRICULTURA INTELIGENTE PARA ADAPTAR LOS SISTEMAS AGRÍCOLAS A LOS RIESGOS DE UN CLIMA CAMBIANTE

En este contexto, una agricultura inteligente constituye una propuesta en marcha para adaptar a los sistemas agrícolas a los nuevos riesgos de un clima cambiante, razón por la cual nace el proyecto: ‘Sistemas de monitoreo no destructivo a través de óptica de espectrometría y tecnológica (OST- SMART) para el control y gestión de la variabilidad espacial de la producción y calidad en uvas y arándanos basado en herramientas de agricultura de precisión que para mitigar el efecto del cambio climático’, convocatoria FIA 2017 que se adjudicó INIA y Hortifrut S.A., la cual busca disminuir las pérdidas de sustentabilidad que genera el cambio climático adaptando un sensor de espectroscopia de infrarrojo de bajo costo, que mide parámetros de calidad en arándanos, permitiendo respuestas para intervenir de una forma óptima en las logísticas de producción y comercialización.

Esta innovación, desarrolla un equipo de espectroscopia Vis NIR para evaluar los parámetros de calidad más importantes en arándanos, que están dados por el tamaño, nivel de sólidos solubles, acidez y firmeza, además de las antocianinas y polifenoles que indican el porcentaje de contenidos fenólicos y sólidos solubles (azúcar) presentes en la baya, donde mientras más altos los contenidos de sólidos solubles y fenólicos, mayores serán sus propiedades organolépticas, demostradas en color, sabor y olor en el frutos. Existe una relación entre el color y la maduración de las frutas que se refleja al momento de la cosecha, post cosecha y comercialización, debido a los cambios de pigmentación que tienen lugar durante el desarrollo y maduración del producto sobre la planta.

Figura 2. Sets de bayas de arándanos con diferentes índices de madurez para la calibración.

Este equipo debe ser previamente calibrado, para lo cual se emplearon diferentes variedades de arándanos con distintos índices de madurez, donde una vez calibrado y ajustado el nano sensor para evaluar en tiempo real las variables de calidad, nos presentan un enorme potencial en la agricultura al ser una herramienta versátil, que reside en la aplicación de modelos matemáticos que relacionan los valores espectrales (datos de absorbancia Vis Nir), con parámetros cuantitativos y cualitativos de interés. Esta tecnología permitirá desarrollar un equipo ultra compacto, basado en quimiometría analítica que permita integrarse con dispositivos móviles a través de conexión Smart, para la integración de los modelos de calibración y predicción. De esta manera, la propuesta de valor de este proyecto, está asociada al tener un monitoreo para las logísticas selección de fruta en la cosecha y su vida útil en postcosecha para maximizar los manejos agronómicos en función del cambio climático.

INTERNET DE LAS COSAS: INFORMACIÓN VALIOSA PARA UNA CERTERA TOMA DE DECISIONES

Los sensores y dispositivos inteligentes IoT conectados por algoritmos de inteligencia artificial proporcionan datos valiosos e información sobre los cultivos para ayudar a los productores a tomar mejores decisiones sobre las reales necesidades del campo. La tecnología permite hoy tener datos a tiempo real, para aumentar las respuestas en campo, ante los distintos escenarios que se presente, existe una gran numero de herramientas dentro del mercado para aún hay brechas que se deben trabajar como son los modelos de transferencia y capacitación de los usuarios para lograr una mayor adaptación y provecho de la información que estos equipos proporcionan.

Valentina Alarcón, ayudante de investigación.

Sobre la base de lo expuesto, es de vital importancia poder definir con claridad el comportamiento de las diferentes tecnologías existentes asociadas a las labores del sector agrícola en cuanto sus requerimientos y potenciales, con ello se podrá detectar la dinámica de su incorporación en el mercado. Una gran ventaja de la adopción de este tipo de sistemas de monitoreos es que requiere de nuevas habilidades en los recursos humanos especializados, principalmente en el manejo agronómico enlazado al uso computadores y software, esto genera nuevas oportunidades para el empleo agrícola. El uso de redes en los predios necesita el soporte de infraestructura de telecomunicaciones, lo cual ofrece mejores oportunidades de desarrollo rural.

La generación, adaptación y desarrollo de herramientas tecnológicas, en pleno siglo XXI, se ha transformado en un elemento clave para el desarrollo y crecimiento de los distintos sectores productivos de la economía. En lo concerniente a la agricultura, la tecnología contribuirá a fomentar el desarrollo de una  agricultura sostenible y más productiva, apuntando a satisfacer los desafíos de seguridad alimentaria local, regional y global de nuestra sociedad. Con respecto a lo anterior, es vital cumplir con los estándares de  producción y comercialización, que contribuirán con la  aceleración  del crecimiento económico del país, promoviendo  la productividad y competitividad, con países vecinos más equilibrados por medio de la optimización de los recursos.

Figura 3. Realización de mediciones en bayas de arándanos.

En este punto es donde INIA en conjunto a Hortifrut adaptaron y calibraron un equipo tecnológico para ser llevado a campo en unos de los principales problemas que es evaluar la calidad y condición de frutas específicamente en arándanos para determinar parámetros que hoy requieren de personal capacitado y significan un alto costo para los productores en donde la tecnología ayuda a reducir estas brechas.

LA IMPORTANCIA DE VISUALIZAR PROYECCIONES

Los productores obtendrán información real y de rápido acceso sobre el direccionamiento de estado de la calidad en la temporada por medio de un sensor a un equipo móvil conectado a un servidor de datos. Este proyecto está siendo dirigido para almacenar datos actuales y de los últimos años, permitiendo a los agricultores visualizar sus proyecciones de los próximos años, siendo capaces de medir la susceptibilidad del cultivo en distintos parámetros agroclimáticos. Además, reúne la información de la calidad asociada a la detección de puntos evaluados con el sensor Smart a través del huerto, y en conjunto serán capaces de determinar las logísticas de cosecha y producción. Este proyecto concluye con un nuevo servicio digital, que hoy habre nuevos horizontes para Fertialert, Scuat fungi alert y la generacion de adaptacion de nuevas herramientas para el rubro agricola que sirva para determinar y detectar un diagnostico del cultivo y la produccion de forma remota.

El reto de la agricultura se basa en un enfoque de sistemas sinérgicos para la gestión y la toma de decisiones tanto en productivas como las estrategias de comercialización. No hay una varita mágica que puede lograr todos los objetivos o tareas, en lugar que productores deben aprender a utilizar una variedad de métodos y aprovechar múltiples tecnologías para lograr en última instancia, un mayor éxito que se mide en ganancias por acre.

El beneficio se puede lograr a partir de la reducción de los insumos, el aumento de los rendimientos o una combinación de ambos. Pero los más productores de tecnología y los datos implemente en su enfoque de los sistemas individuales, mayor es el grado de dificultad que encuentran en la fusión de esta información con el fin de generar los resultados deseados. La empresas hortofrutícolas requieren avanzar en nuevos desarrollos que rentabilicen a sus productores mediante utilización de  nuevas  tecnologías que potencien tanto los rendimiento como la calidad de los productos que se producen, que sea de fácil utilización e interpretación por los usuarios de campo con repuesta eficiente y oportunas, ya que su principal objetivo es potenciar a los grandes, medianos y pequeños agricultores para que alcancen altos niveles de rendimientos, y así procurar que sea un negocio sea estable y duradero en el tiempo logrando abastecer en su totalidad las demanda del mercado a causa del aumento de la población.

La rentabilidad del rubro que está en mejorar el manejo agronómico con mayor precisión en las decisiones de campo con sistemas en nube (IoT) permiten monitorear diariamente y, año a año visualizar sus resultados y permitir a los agrónomos de campo, rentabilizar sus tiempos y por ende de los productores, reduciendo la inestabilidad de los retornos, factor que fidelizará estos con la empresa. La combinaciones entre hardware y software son innovadoras en la vía de desarrollo de una industria moderna acorde a los requerimientos del mundo actual, permitiendo optimizar los insumos asociados a producción, generando nuevas oportunidades para el empleo agrícola.

Chile necesita crecer en cuanto a desarrollo e inserción de nuevas tecnológicas que maximicen la eficiencia de los sectores agropecuarios, específicamente  el área frutícola que enmarca más del 60% de la producción agrícola. La producción de arándanos al ser de un atractivo comercial para la exportación está dando origen a nuevos competidores como Uruguay, Argentina, Perú y México, más el constante aumento de la oferta de arándanos en frescos, obliga a los productores a intervenir de forma rápida e innovadora con la ayuda de tecnología de información y comunicación (TIC) aplicada a la agricultura de digital que permitan mantener nuestro liderazgo como país exportador de arándanos del hemisferio sur.