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Agricultura

Los detalles del suelo

Desarrollan un sistema que integra satélite y sensores para elaborar mapas pormenorizados de áreas de cultivo

GEOCIS/ESALQ-USPMétodo de sensoriamiento detecta y evalúa pasturas donde se arroja sangre vacuna descartada de manera irregularGEOCIS/ESALQ-USP

La agricultura que apunta a la buena productividad y al mejor uso del suelo tiene a disposición sistemas tecnológicos para el análisis del potencial de la tierra. Dicha área, denominada agricultura de precisión, se encuentra en permanente evolución y acompaña el avance de la microelectrónica con las computadoras de mano, software y receptores GPS (posicionamiento por señales de satélite), además del de las maquinarias agrícolas, del sensoriamiento remoto del suelo y de la geoestadística. Algunas de estas soluciones se encuentran reunidas y se vuelven más atractivas para el futuro de la agricultura en los estudios del profesor José Alexandre Demattê, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la Universidad de São Paulo (USP). Demattê y su grupo desarrollaron un nuevo tipo de mapa digital del suelo que facilita la planificación de los cultivos y puede elaborarse en forma más rápida que la convencional. “Utilizamos al mismo tiempo imágenes de satélite, fotos aéreas y sensores portátiles para obtener un mapa de suelos más detallado y permitirle al agricultor la elección de las mejores áreas para el cultivo, establecer las áreas de reserva legal de bosques, racionalizar el abono y escoger las mejores variedades para aumentar la productividad de un cultivo”, dice Demattê.

“Los mapas de suelo realizados actualmente en Brasil poseen pocos detalles, tiene un alto costo económico y su elaboración es lenta, pues son muy trabajosos”. Para formar un mapa más detallado y rápido, y hacerlo más barato, Demattê se vale del análisis del suelo hecho por reflectancia, que es la energía que refleja el suelo y que se capta bajo la forma de radiación electromagnética con los sensores apostados en tierra y en satélites como los estadounidenses Landsat y Aster. “La radiación electromagnética está asociada a los constituyentes del suelo, tales como arcilla, arena, óxidos de hierro, potasio, calcio, materia orgánica y minerales”. Para la evaluación de la capa superficial de un área por imagen de satélite, el suelo debe estar expuesto. Si estuviera con vegetación, se cambia el método y se utiliza el parámetro de formas de relieve como modelos de elevación del suelo, generalmente visualizadas por el sistema shuttle radar topography mission (SRTM), o misión topográfica por radar del trasbordador espacial, realizada en 2000 por el Endeavour. “El objetivo de utilizar imágenes de satélite no es saber la clasificación del suelo, porque la imagen capta solamente la capa superficial, sino obtener una información más que se agregue a las otras y que haga posible llegar al probable tipo del suelo”.

Otra herramienta que utiliza el investigador en áreas cubiertas y descubiertas es un sensor óptico que puede cargarse en una mochila. Aún poco utilizado en la agricultura, este aparato cuesta alrededor de 60 mil dólares. “Hay que apuntar la fibra ótica hacia el suelo para captar la energía reflejada. Los datos son posteriormente procesados y los modelos matemáticos cuantifican y ayudan a conformar un mapa detallado del suelo”, dice Demattê. No obstante, el sensor no reemplaza totalmente a los análisis de laboratorio para saber la composición del suelo. “Pero permite una racionalización de la recolección de muestras. Por ejemplo, si en una hacienda fuera necesario extraer 500 muestras en una densidad de 1 por hectárea (ha), mediante el nuevo método se extraen las mismas 500 muestras, pero solamente 150 serían enviadas al laboratorio y el resto sería cuantificado por el sensor (que hace la lectura en 1 segundo), con lo cual se logra una ganancia  económica en el análisis de suelo del orden de hasta el 64%, tal como quedó demostrado en la tesina de maestría del alumno Leonardo Ramirez Lopez, con beca de la FAPESP, y participante del grupo.”

Demattê plantea una mayor integración de todas las técnicas para la elaboración de nuevos mapas. “Es posible congregar informaciones provenientes de los satélites, de los sensores de campo, de los modelos de elevación y de la forma del terreno, entre otros”. Y dice que existen dos comunidades científicas que poco se integran, y eso se ve reflejado en la comunidad en general. “Son los investigadores del área de sensoriamiento remoto y los de la ciencia del suelo: unos no utilizan los conocimientos del análisis del suelo y los otros que no ven la real dimensión de la aplicación del sensoriamiento.”

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Parámetros finales
La integración de software para el nuevo sistema aún no está lista como para que pueda ayudar a los agricultores. “Es la próxima fase de los estudios, en que vamos a sistematizar la entrada de parámetros para tener un resultado final. Ya estamos en contacto con otras instituciones para establecer una secuencia de trabajos y poner el sistema a disposición de la agricultura en general.

Las investigaciones del profesor Demattê también avanzaron en el monitoreo ambiental con la utilización del sensor óptico en la detección rápida de sangre vacuna arrojada de manera irregular en áreas de pastoreo y cerca de los arroyos. Cada animal genera de 15 a20 litros de sangre, un producto que los frigoríficos podrían venderles a las empresas que lo procesan para la fabricación de plasma y de la harina empleada en la elaboración de alimentos balanceados para animales. Demattê elaboró un estudio destinado a evaluar las alteraciones ocurridas en el suelo. “Se observaron alteraciones en suelos de la región oeste de São Paulo”. Para detectar la presencia de la sangre en la tierra, se utilizaron muestras con y sin el producto, analizadas por el sensor en laboratorio.

“Verificamos que los suelos están muy alterados en la parte química, principalmente con exceso de sodio, con modificación en los tenores de nutrientes y del pH”.  Los datos indican que el producto es arrojado en locales impropios y los residuos se desplazan hacia los ríos y arroyos, además de contaminar posiblemente las napas freáticas. El profesor logró estipular un método de sensoriamiento remoto para detectar y evaluar el problema rápidamente. El grupo de investigación en Geotecnología en Ciencia del Suelo (GeoCis) de la Esalq, coordinado por Demattê, se encuentra ahora preparando artículos científicos que después se transformarán en un informe que será presentado ante la Compañía Ambiental del Estado de São Paulo (Cetesb), el órgano encargado de la fiscalización del destino de subproductos de origen animal.

Los proyectos
1. Integración de técnicas múltiples en el mapeo del suelo (nº 07/55241-1); Modalidad Auxilio Regular a Proyecto de Investigación; Coordinador José Alexandre Demattê – USP; Inversión R$ 100.381,20 (FAPESP)
2. Detección de subproductos frigoríficos por sensoriamiento remoto espectral en las regiones del ultravioleta, visible y el infrarroja (nº 05/59691-6); Modalidad Auxilio Regular a Proyecto de Investigación; Coordinador José Alexandre Demattê – USP; Inversión R$ 30.514,95 y US$ 35.050,00 (FAPESP)

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