Detección de plagas habilitada por IoT: Guía completa y sus ventajas

Los insectos y roedores siempre han sido una molestia para los agricultores. Se alimentan de sus esfuerzos e infestan cultivos propagando diversas enfermedades. Controlar y mantener su población es, por tanto, importante para que el agricultor asegure la salud de los cultivos.

Los pesticidas e insecticidas han jugado un papel importante en la prevención de infestaciones. Sin embargo, plantean diferentes consecuencias ambientales y sociales. El uso extremo de pesticidas puede resultar en severa contaminación de agua y suelo, e intoxicar plantas con químicos dañinos. Además, insectos y bichos se vuelven resistentes con la exposición continua, obligando a los agricultores a recurrir a pesticidas más fuertes. Aunque otros métodos como la manipulación genética de semillas también se usan para hacer cultivos más robustos contra plagas, son bastante costosos para aplicación práctica.

La ejecución del Internet de las Cosas en el sector agrícola ha traído un desarrollo importante en la gestión de plagas en campo. Un propietario de finca puede ahora usar diferentes sensores para monitorizar el crecimiento de plagas y tomar contramedidas. A continuación, una lista de sensores usados para identificar y rastrear el crecimiento de insectos.

Sensores usados para detección de plagas

1) Cámaras y sensores de baja potencia

Los sensores de captura de imágenes para detección de plagas son populares entre agricultores por su bajo costo y alto retorno de inversión. Instalan un sensor de imagen de bajo costo en trampas que captura imágenes de plagas y las envía a una plataforma centralizada de forma inalámbrica. Basándose en el número de insectos en las trampas, los agricultores determinan la ubicación de la infestación y toman medidas para eliminarlas. Junto con su bajo costo, este sensor ofrece ventajas en escalabilidad y movilidad.

2) Sensores térmicos de alta potencia

Los sensores de imagen de baja potencia solo capturan imágenes aleatorias de insectos visibles a simple vista. Sin embargo, diversos patógenos de tamaño milimétrico también causan enfermedades en los cultivos.

La termografía usa sensores térmicos e infrarrojos para medir la luz reflejada por una superficie. Cada superficie refleja una cantidad distinta de energía lumínica, llamada firma espectral. Plantas y suelo tienen un espectro especial pre-grabado en espectrómetros. Si un patógeno cubre la superficie de las hojas, el rango espectral de la planta cambia indicando un ataque. Este método es altamente efectivo detectando insectos y su etapa de ciclo de vida. Sin embargo, es costoso y sensible a cambios ambientales.

3) Detección de imágenes por fluorescencia

En este método, se mide la cantidad de clorofila en una planta basándose en el cambio de sus parámetros de fluorescencia. Una cámara óptica captura imágenes de hojas y las compara con imágenes existentes de hojas sanas. Cambios en patrones de clorofila indican presencia de patógenos o plagas.

Aunque detecta plagas en cultivos, su aplicabilidad en campo es muy limitada por problemas de escalabilidad. Además, solo funciona con cultivos que contienen clorofila.

4) Sensores acústicos

Detectar insectos y roedores mediante detección de sonido es otra forma efectiva de asegurar la calidad de las plantas. Sensores acústicos inalámbricos situados aleatoriamente en un campo captan ondas sonoras de insectos. Ubicaciones con altas ondas indican mayor concentración de bichos. El agricultor puede así rociar pesticidas solo en esas ubicaciones.

Este método rentable ofrece alta precisión en detección de infestaciones y puede usarse a gran escala. Sin embargo, su precisión disminuye drásticamente en condiciones de lluvia y viento.

5) Sensores de gas

Las plantas estresadas producen compuestos químicos volátiles específicos. Estos compuestos difieren según el tipo de estrés. Por ejemplo, el compuesto secretado por cambio ambiental será diferente al emanado por infestación de plagas. Por tanto, estos compuestos deben estudiarse antes de usarlos para identificar ataques de insectos o roedores.

Una vez estudiados, un sensor de gas puede identificar el ataque por plagas o el tipo y naturaleza de la infección. El único inconveniente es el muestreo requerido para recoger compuestos volátiles para análisis de datos.

Ventajas de los sistemas de control de plagas basados en IoT

Estos sensores ayudan a los agricultores a dirigirse a ubicaciones en sus campos infectadas por insectos y patógenos. Los datos recopilados se transfieren instantáneamente a una plataforma centralizada de forma inalámbrica. Usando esta plataforma, un agricultor puede monitorizar la salud de su cultivo desde ubicaciones distantes y protegerlo de ataques. Las ventajas que ofrece el IoT al sector agrícola en control de plagas son:

1) Monitorización de infestación de plagas y salud del cultivo

Mediante monitorización remota, un agricultor recopila fácilmente información sobre presencia de insectos y roedores. Sensores en diferentes esquinas del campo detectan infestaciones y la transmiten a un panel de control. El agricultor usa este panel para conectar instantáneamente con sus campos y gestionar la salud del cultivo.

La monitorización remota ha reducido drásticamente inspecciones manuales y visitas aleatorias. Los agricultores ahora dirigen áreas afectadas y rocián pesticidas solo donde se requiere. Esto reduce considerablemente el uso innecesario de pesticidas, minimizando intoxicación de cultivos y contaminación ambiental. Los datos recopilados también sirven para identificar la raza de insectos y su población en zonas afectadas.

2) Monitorización climática y analítica

Los datos recopilados de sensores de detección de plagas, al registrarse y analizarse correctamente, pueden predecir ataques. Rastrear condiciones climáticas y patrones de cría ayuda a identificar el nivel de amenaza de poblaciones de plagas.

Durante temporadas de cría, la probabilidad de infestaciones es extrema. Además, roedores se alimentan de cultivos para acumular grasa antes de hibernar. La analítica predictiva usa esta información para establecer patrones y tendencias de probables brotes y ataques de enjambres. Basándose en el tipo de infestación y población, la analítica también recomienda pasos para prevención futura e información para tratamiento completo.

3) Monitorización automatizada de salud del cultivo

El Manejo Integrado de Plagas (MIP) es un proceso fomentado para favorecer consecuencias ecológicas, sociales y económicas del control de plagas. Es un enfoque que se centra en el uso limitado de pesticidas para gestionar daños y incurrir en los menores riesgos posibles.

La implementación de IoT en el sistema MIP automatizará operaciones que consumen tiempo como medición manual de puntos de datos e inspección. La automatización hace el proceso más preciso, rentable y ayuda a los agricultores a tomar acciones instantáneas basadas en la respuesta de sensores. El uso de pesticidas también se optimiza, reduciendo aún más contaminación ambiental y daño a la salud del cultivo.

CONCLUSIÓN

Es importante para un propietario de finca controlar y eliminar plagas para asegurar la salud del cultivo. La llegada del IoT al sector agrícola ha permitido al agricultor monitorizar y controlar remotamente la infestación. Con una inversión única, un agricultor puede integrar un sistema de control de plagas impulsado por IoT en su finca y detectar con precisión la presencia de insectos y roedores sin inspección manual. Sin embargo, la capacidad completa del IoT en la agricultura reside en el uso combinado de sus aplicaciones agrícolas. El control remoto de plagas junto con gestión de cultivos, monitorización climática y gestión de ganado está permitiendo el desarrollo de diversos enfoques modernos de agricultura nunca vistos antes en el sector.