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sábado, 17 de mayo de 2025

XVIIIº Encuentro "Smart city: la interconexión social inteligente del Multiverso" – La I.A. aplicada al cultivo del espárrago

  Hoy nos hemos reunido en la finca familiar para ver los resultados de los trabajos de aplicación de la I.A. en la Optimización del Riego y la Fertilización de espárragos de una hectárea que hemos estudiado. La inteligencia artificial (IA) está abriendo caminos muy interesantes en la agricultura, y el cultivo de espárragos no es una excepción. La clave de esta aplicación de la IA reside en la capacidad de analizar grandes cantidades de datos complejos para tomar decisiones más informadas y precisas sobre cuándo y cuánto regar y fertilizar.

 


1. Recopilación de Datos Multidimensionales:

·            Sensores de Suelo: Se utilizan diversos tipos de sensores enterrados en el suelo para medir parámetros cruciales como la humedad, la temperatura, la conductividad eléctrica (indicativa de la concentración de sales y nutrientes) y el pH en diferentes profundidades. Estos datos se transmiten en tiempo real a una plataforma central.

·            Estaciones Meteorológicas: Estaciones meteorológicas locales o datos de pronóstico hiperlocales proporcionan información sobre la temperatura del aire, la humedad relativa, la precipitación, la radiación solar y la velocidad del viento. Estos factores influyen directamente en la evapotranspiración de las plantas y la necesidad de riego.

·            Datos de la Planta: Sensores en la planta (aunque menos comunes en espárragos en comparación con otros cultivos, se están explorando) o análisis de imágenes pueden proporcionar información sobre el estado hídrico y nutricional de la planta, como la temperatura de la hoja o el índice de verdor.

·            Datos Históricos: Se incorporan datos históricos de rendimiento del cultivo, condiciones climáticas de años anteriores, programas de riego y fertilización previos, y análisis de suelo históricos. Esto permite a los modelos de IA aprender de las experiencias pasadas.

·            Topografía y Tipo de Suelo: La información sobre la topografía del terreno y los diferentes tipos de suelo dentro del campo es crucial, ya que la retención de agua y la disponibilidad de nutrientes varían significativamente.

2. Modelado y Aprendizaje Automático:

·            Modelos de Evapotranspiración (ET): La IA utiliza modelos sofisticados para calcular la evapotranspiración del cultivo, que es la cantidad de agua que se pierde por evaporación del suelo y transpiración de las plantas. Estos modelos consideran las condiciones meteorológicas, la etapa de crecimiento del espárrago y las características del cultivo.

·            Modelos de Necesidades Hídricas Específicas: Basándose en la ET y otros factores, la IA puede predecir las necesidades hídricas específicas del espárrago en diferentes momentos de su ciclo de crecimiento. Por ejemplo, las necesidades de agua pueden ser mayores durante el período de máximo crecimiento de los brotes.

·            Modelos de Dinámica de Nutrientes: La IA analiza cómo los nutrientes se mueven y están disponibles en el suelo en función del tipo de suelo, el riego, la fertilización y la absorción por parte de la planta. Esto ayuda a optimizar la aplicación de fertilizantes para evitar deficiencias o excesos.

·            Algoritmos de Aprendizaje Automático: Se utilizan algoritmos de aprendizaje automático (como redes neuronales, regresión, árboles de decisión, etc.) para identificar patrones complejos en los datos y aprender las relaciones entre las variables (clima, suelo, planta, riego, fertilización y rendimiento). Estos modelos se actualizan continuamente con nuevos datos para mejorar su precisión con el tiempo.


 

Mejoras y Evidencias Directas:

La IA para optimizar el riego y la fertilización puede conducir a mejoras significativas en el rendimiento (5-20%+), la eficiencia del uso del agua (10-30% de reducción) y la reducción del uso de fertilizantes (5-15%+), además de mejorar la calidad y permitir la detección temprana de problemas. La IA en la optimización del riego y la fertilización del espárrago representa una transición hacia una agricultura más inteligente y de precisión. Al aprovechar el poder del análisis de datos y el aprendizaje automático, los agricultores pueden tomar decisiones más informadas, utilizar los recursos de manera más eficiente y, en última instancia, lograr cultivos de espárragos más productivos y sostenibles.