Aunque la investigación agraria se centra a menudo en la búsqueda de nuevas tecnologías y productos potenciales, no es tan frecuente que los investigadores puedan obtener un punto de vista totalmente nuevo, literalmente.

En 2016, Ben Baechle se incorporó a Elemental Enzymes como jefe de pruebas en entornos controlados. Puso su formación en biología y su experiencia agrícola infantil al servicio de las pruebas de fase inicial de conceptos de productos en un entorno controlado. Cinco años más tarde, pasó a realizar pruebas de campo en cultivos en hilera como Jefe de Agronomía de Elemental en Norteamérica. Ahora supervisa las pruebas de campo de conceptos de productos en explotaciones agrícolas por contrato de Estados Unidos y Canadá.

Elemental empezó a utilizar tecnología de investigación de vehículos aéreos no tripulados (UAV) en 2020, sobrevolando parcelas con cámaras capaces de obtener imágenes visibles y multiespectrales. Estas cámaras pueden captar luz infrarroja cercana y luz de borde rojo. Aunque Elemental utiliza sus propios UAV y pilotos certificados internos para sobrevolar los campos de investigación, la empresa subcontrata los datos recogidos a una empresa de software externa para su análisis.

Para determinados ensayos de productos en explotaciones por contrato de Canadá y América Latina, Elemental Enzymes exige a sus socios de investigación que empleen equipos de teledetección, como UAV o robótica terrestre. La empresa tiene previsto ampliar el uso de UAV y los pilotos de Elemental a Canadá en 2025, a la espera de la aprobación y certificación reglamentarias.

Investigación y tecnología UAV

Una de las ventajas que ofrece a los investigadores la recopilación de datos mediante UAV es una recogida más rápida de las parcelas de ensayo.

"Un factor importante es la eficiencia", afirma Baechle. "Como empresa más pequeña, Elemental puede aprovechar realmente estas tecnologías de teledetección para recopilar datos de forma eficaz y objetiva, frente a la evaluación subjetiva y lenta con el ojo humano. Podemos sobrevolar un campo en unos 20 minutos. Si tenemos que recorrer a pie esa misma zona, podemos tardar entre dos y cuatro horas".

Además, si los datos del UAV no muestran beneficios para las plantas en la fase inicial de un ensayo, el equipo puede cambiar los recursos para centrarse en otros proyectos prometedores.

La categorización objetiva de los datos ahorra tiempo y es cualitativamente mejor. Un investigador que realiza observaciones visuales clasificará lo que ve de una manera, que puede ser ligeramente diferente de cómo lo ve otro investigador. Con muchos investigadores observando el mismo tipo de cultivo en varios estados, no hay una norma única para alinear las observaciones de todos.

O, como dice Baechle: "¿Cómo comparar un '5' en un campo de Illinois con un '5' en un campo de Iowa?".

La interpretación de las imágenes de los UAV con algoritmos de aprendizaje automático ayuda al software a estandarizar los datos visuales en todas las ubicaciones. El software puede comparar un cultivo con otros miles de vuelos del mismo cultivo en la misma fase de crecimiento, lo que permite a los investigadores analizar el rendimiento en distintos lugares.

Una tercera ventaja de los UAV es que sus imágenes permiten a los investigadores detectar fenotipos fitosanitarios fuera del alcance visual humano. Aunque los investigadores de Elemental prueban los productos para los usos previstos y los modos de acción hipotéticos, también están atentos a otros beneficios potenciales de estas tecnologías. Es posible que haya efectos que sólo puedan detectarse con imágenes multiespectrales.

"Si nos limitáramos a salir a pasear por el campo y basáramos la eficacia de nuestros productos sólo en lo que podemos ver, podríamos estar pasando por alto algunos de esos aspectos tan importantes que subyacen en la planta, que no podemos ver en el espectro visual", señala Baechle.

La ventaja para los socios industriales de Elemental es que los conjuntos de datos de investigación con UAV son abundantes, objetivos y pueden revisarse si surgen problemas de calidad en las parcelas. Los daños causados por animales y tormentas son buenos ejemplos de factores externos que pueden afectar inadvertidamente al resultado de una parcela de ensayo. Elemental también confía en los agrónomos para que entren en una parcela y "verifiquen sobre el terreno" determinados datos.

Usos anteriores y futuros

Las tecnologías de insumos para cultivos de Elemental se centran principalmente en cómo las plantas pueden armarse mejor contra las plagas, las enfermedades o las presiones ambientales, o cómo aumentar su eficiencia en el uso de nutrientes. Los vehículos aéreos no tripulados controlan eficazmente factores como el cierre del dosel y la evidencia de vigor a principios de temporada en ensayos de eficiencia en el uso de nutrientes. También registran el vigor de las plantas, el número de plantas, los síntomas foliares, etc.

Otro uso de los UAV es la aplicación aérea de productos. Elemental posee un dron de pulverización, que los investigadores han utilizado en experimentos de medición de la deriva para comprender la utilidad de la plataforma en la investigación de parcelas de campo. Como saben los agricultores, la tecnología de los drones también es útil para aplicar productos en campos pequeños o en parcelas de difícil acceso.

Dado que los cultivadores comerciales emplean aviones y helicópteros para aplicar eficazmente el producto en miles de hectáreas, Elemental podría recurrir a los UAV para probar los volúmenes de aplicación de sus productos. "Para nuestros fines de investigación, el dron es un buen sustituto del volumen total de transporte que utilizaría un avión, por lo que podríamos responder a preguntas sobre la eficacia del producto con volúmenes de transporte bajos", señala Baechle. "Podríamos probar nuestro producto utilizando un dron porque la tasa de aplicación total es similar a la de las aplicaciones en avión".