Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/031/20
Ciudad de México, 02 de marzo de 2020

• Sensores agrícolas, empaques para frutos y hortalizas, y equipos para automatizar la cosecha permitirán abaratar costos de producción y ofrecer mayor calidad de los productos.
• Las aplicaciones para el celular permiten dar seguimiento a la producción del cultivo, así como evaluar su estado postcosecha durante su transporte y comercialización.

Imagen de cómo se ve la app en un celular a través de la cual los agricultores reciben notificaciones sobre cuándo se requiere regar una plantación.

La agricultura de precisión es, quizá, el pilar más importante de la agricultura sostenible. Es una herramienta que permite ahorrar en productos fitosanitarios, abonos y reducir la cantidad de nitrógeno utilizado. Esto reduce los costos y permite optimizar la agricultura. La tecnología contribuye a producir un agricultura más eficiente y ecológica.

De acuerdo con el investigador Federico Félix Hahn Schlam, poco a poco se van introduciendo en el campo mexicano tecnologías que permiten automatizar el trabajo de los agricultores, “estas tecnologías aumentan la producción, los dispositivos que se usan proporcionan información de los árboles y plantas. La información se almacena en plataformas de internet, los productores sobre pueden consultar a otros expertos del mundo cuando los problemas son complejos”.

Una de las primeras aportaciones del ingeniero agrícola y catedrático de la Universidad Autónoma de Chapingo, fue el diseño y desarrollo de un sistema que permitía detectar si un jitomate, una vez que había sido cortado, iba a madurar o no. “Muchas veces los productores lo cortan antes de tiempo para que los ingresos de exportación sean mayores; sin embargo, al pasar la frontera algunos tomates nunca maduran y causan pérdidas de comercialización. Esto requiere de un nuevo reempaque en la frontera y una gran cantidad de frutos no llegan al fin de la cadena de comercialización”.

La agricultura de precisión utiliza diferentes tecnologías y GPS, pues permiten el conocimiento remoto del estatus nutrimental y productivo de huertas y cultivos diversos. Los sensores agrícolas son equipos inalámbricos para detectar el nivel de estrés de las plantas por falta de agua, nutrientes o enfermedades. Éstos van acompañados por aplicaciones que se pueden utilizar desde el celular para conocer el momento ideal cuando recolectar la cosecha, ejemplificó.

El doctor Hahn Schlam utilizó cámaras espectrales para predecir los jitomates verdes que sí iban a madurar, proporcionando información sobre su madurez fisiológica. Este sistema se ha reflejado en la reducción de costos de transporte y aumento del precio del jitomate mexicano en el extranjero, porque mejoró su calidad, de acuerdo con el especialista en automatización, instrumentación y desarrollo de sensores agrícolas.

Otro caso en el que trabajó el investigador fue en la detección de impactos en empaques para que no se dañara el mango ni el jitomate durante su transportación por movimientos bruscos en el trayecto. “Se colocó un acelerómetro dentro de una pelota pues se mueve al igual que los frutos sobre el empaque, registrando los impactos. Al mismo tiempo, se filmó con una cámara el camino por donde pasaba la mercancía. Al detectar dónde y por qué se pegó, se hizo un reporte de ingeniería para informarle al productor, el cual realizó las modificaciones pertinentes antes de realizar otra prueba”.

El integrante de la Academia Mexicana de Ciencias ha trabajado con diversos cultivares del mango como Manila, Kent y Ataulfo. Al igual que con el jitomate, propuso utilizar una cámara termográfica que indique si el fruto va a madurar, pues los productores lo cortan antes de tiempo y en ocasiones el mango ni siquiera desarrolla el hueso.

Contribuyó también a desarrollar sensores no destructivos para predecir la presencia del hongo antracnosis antes de que se empaque. La presencia del hongo en el mango no se ve hasta que madura y el sensor es útil para evitar la aplicación excesiva de fungicidas. Si bien este hongo no es dañino, las manchas negras afectan su apariencia estética y las personas no lo compran.

“Cuando el fruto está verde y todavía cuelga del árbol no se ve, la antracnosis aparece diez días después de haber sido cortado, que es cuando llega al punto de venta. La enfermedad se puede predecir si utilizamos bandas espectrales. Un algoritmo puede predecir la presencia del hongo”, comentó el doctor por la Universidad de Edimburgo, Escocia, quien añadió que se puede equipar a drones con las bandas de espectros para monitorear la salud de los cultivos así como su crecimiento.

Sistema que se encuentra en trámite de patente, está equipado con sensores y fotografías térmicas, o dendrómetros, que envían alertas a los productores a través de la app. Otros dendrómetros colocados alrededor del tallo de la planta indican en qué momento la planta toma agua en el día, cuánta agua usa, qué pasa cuando está enferma, entre otros aspectos. Imágenes: Cortesía del doctor Federico Félix Hahn Schlam.

El investigador comentó que tiene en trámite una solicitud de patente de una maquinaria que, conectada a una cuatrimoto o a un tractor iría recogiendo los mangos que caen al suelo. Si este trabajo lo hace una persona, después de dos horas presenta dolores de espalda, en cambio con la máquina es fácil y automático, y del producto puede obtenerse pulpa de mango. Así se ahorran gastos en mano de obra. En todos los cultivos, 50% de los gastos siempre se van en la cosecha, por lo que su reducción incrementa las ganancias del productor.

Otra invención fue un dendrómetro que incluye una aplicación para celular que le indica al productor cuándo se requiere regar una plantación. Las hojas de los cultivos registran 50 ºC de temperatura en el día cuando no han sido regadas, pero si ha recibido riego tienen 20 ºC. “La falta de agua se puede ver por fotografías térmicas que indican la temperatura de las hojas. Otros dendrómetros que colocamos en el tallo de la planta indican en qué momento la planta toma agua en el día, cuánta agua usa, qué pasa cuando está enferma”, dijo.

Al diseñar películas biodegradables que cubran al fruto, Hahn Schlam y su equipo de la Universidad Autónoma de Chapingo han logrado aumentar la vida en anaquel. “En los empaques, en un hidrotérmico se calienta al mango para matar a la mosca de la fruta que se mete a la pulpa. Propusimos utilizar la cáscara del mango secada y molida, que se disuelve en alcohol para producir una película gelatinosa, con esta capa se protege al fruto, también dura más tiempo y su grosor es de cinco micras”.

Las innovaciones para el campo mexicano se desarrollan en las universidades, falta que se difundan para que los pequeños, medianos y grandes productores las conozcan, aprendan a utilizarlas y las implementen en sus invernaderos, con ello se reducirá el desperdicio de agua, pesticidas y plaguicidas, agregó el catedrático.

Luz Olivia Badillo