Investigación utiliza las TICs para mejorar la producción piñera

Manrique Vindas Segura

Una investigación de la Universidad de Costa Rica (UCR), llevada a cabo en la Sede del Atlántico, ubicada en Turrialba, pretende aplicar las tecnologías de la información y la comunicación  (TICs) y la inteligencia artificial a la  predicción de las cosechas de piña.

El Dr. Werner Rodríguez revisa daños de raíz en sembradío de piña junto con los plagueros de la finca.

El proyecto se denomina “Incremento de la competitividad de la agricultura costarricense con el uso de las tecnologías de la información y la comunicación  (TICs)”.

La investigación fue seleccionado en el año 2018 para recibir recursos del Fondo Semilla que otorga la Vicerrectoría de Investigación.

Producción piñera

Inicialmente la investigación se ha enfocado en la producción piñera, concretamente está ideando un método que permita contabilizar mucho antes de la cosecha, cuantos frutos de piña están creciendo en una plantación.

Para ello es necesario utilizar una tecnología que logre distinguir los frutos  dentro de la plantación.

Se logró determinar que la temperatura del fruto es ligeramente mayor que la de las hojas, lo cual será aprovechado para lograr un conteo más certero.

La idea es sobrevolar los sembradíos de piña con un dron, para obtener imágenes del campo sembrado y realizar luego un conteo automático de los frutos aplicando algoritmos de segmentación. 

En esta línea de trabajo el   estudiante de tercer año de la carrera de Informática Empresarial en la Sede del Atlántico, Manfred González Hernández, está desarrollando un algoritmo para contar las plantas cuando son pequeñas y resulta más fácil distinguirlas individualmente.

Aquí es donde entran a jugar las TICs y la inteligencia artificial, según manifestó el Dr. Werner Rodríguez Montero, quien lidera la investigación.

Explicó que una ayuda tecnológica de este tipo es de gran importancia para los productores de piña, ya que uno de los problemas que enfrentan es la incertidumbre que existe acerca del tamaño y cantidad de piñas que se cosecharán en determinado momento.

Esta información es clave porque el productor se ve obligado a contratar con antelación determinado número de contenedores para exportar el producto. Si contrata más contenedores de los necesarios, siempre deberá pagar los espacios que sobren. Por otro lado, si contrata menos de los que necesitará, entonces se le quedarán piñas sin exportar y deberá venderlas para jugo, o bien buscar otro mercado localmente.

Un sistema automático y objetivo de conteo de frutas ayudaría a bajar estos costos del productor e incrementar su productividad. 

En el país hay cerca de 50 mil hectáreas sembradas de piña. Costa Rica es el principal productor mundial de piña fresca, es decir de la fruta entera como tal y no procesada en conserva o jugos.

Producir y colocar piña fresca en el mercado mundial no es tarea fácil porque el consumidor es muy exigente. Se toma en cuenta  la apariencia exterior de la fruta, el tamaño, la forma de la corona, los grados brix y los factores ambientales y laborales del proceso productivo.

Sobre esto el Dr. Werner Rodríguez detalló que “gracias a que Costa Rica tiene una tradición de alta tecnología en agronomía y en la producción de cultivos, se ha logrado un paquete tecnológico que logra una piña aceptable y fresca. Como usted sabe hay una tendencia a nivel mundial por mejorar la alimentación de las personas y eso está asociado a que el producto sea fresco y que ojalá tenga el menor procesamiento. Y en ese campo somos  los mayores productores del mundo”.
 

La imagen muestra cómo se refleja una mayor temperatura de los frutos de piña con respecto al follaje, lo que permite contarlos para predecir la cosecha.

Agricultura inteligente

Sobre estos esfuerzos de la UCR por mantener la agricultura costarricense a la vanguardia de las últimas tecnologías, el Dr. Rodríguez dijo que “Tenemos un valiosísimo recurso humano en la Universidad de Costa Rica: los estudiantes y  profesores, en los campos de la informática y la agronomía. También tenemos desafíos importantes en agronomía que pueden superarse utilizando TICs.

“Entonces, si logramos unir esas dos cosas, podemos tener un efecto multiplicador para llegar a lo que llamamos ahora “agricultura de precisión” o “agricultura inteligente”, que consiste en utilizar toda la información disponible para tomar las mejores decisiones de manejo. El problema es que la información disponible, a menudo, es incompleta o está desordenada.”

En este sentido citó que “a veces hay fincas, como en la que estamos trabajando, que tienen un sistema de información bastante robusto, pero no tienen los algoritmos, ni los mecanismos para utilizar en tiempo real esa información. Entonces, se siguen haciendo muchos cosas a mano, sin utilizar plenamente el valioso recurso de las computadoras. Pero ahora, gracias al aporte del aprendizaje automático, (machine learning), es posible en tiempo real, lograr que el gerente de producción de la finca pueda tomar mejores decisiones. Con solo eso, aumentaría la competitividad y la productividad de nuestras empresas agrícolas”.  

Actualmente, sin el apoyo de la informática resulta imposible procesar oportunamente la masa de datos que se puede obtener en agricultura. En ese sentido “distinguimos varios niveles; cuándo se tienen los datos y están organizados y encontramos algún patrón, decimos que eso es información; cuando esa información se sistematiza, decimos que producimos conocimiento y, finalmente, Cuando desarrollamos la capacidad de ver la información en perspectiva, contextualizar el conocimiento, de ver la tendencia hacia dónde vamos y tomar decisiones y planificar a mediano y largo plazo, entonces, habríamos alcanzado una sabiduría funcional”, concluyó el Dr. Rodríguez. 

Integrantes del equipo de investigación

Werner Rodríguez Montero
José Luis Vásquez Vásquez 
Livieth Vanessa Gamboa Solano
José Francisco Aguilar Pereira
Carlos Henríquez Henríquez
Ronald Andrés Arias Madriz
Fabián Enrique Fallas Moya
Jorge Román Solaño

 

Modernos equipos utilizados junto con las TICs para  el conteo de piñas, entre ellos un espectroradiometro utilizado para determinar firmas espectrales.