Las herramientas digitales pueden transformar la agricultura para hacerla más sostenible desde el punto de vista ambiental
Los productores agrícolas enfrentan el doble desafío de aumentar la producción para una población mundial en crecimiento y al mismo tiempo reducir los impactos negativos sobre el medio ambiente.
por Marianne Stein, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Las tecnologías digitales y la inteligencia artificial pueden facilitar la producción sostenible, pero los agricultores deben sopesar las oportunidades y los riesgos al decidir si utilizar o no dichas herramientas.
en un nuevo articulo sobre economía agrícola Investigadores de la Universidad de Illinois proponen una metodología de investigación para medir la disposición de los productores a adoptar nuevas tecnologías relacionadas con la agricultura digital.
El artículo describe algunos de los desafíos de sostenibilidad que enfrenta la agricultura estadounidense y por qué es difícil resolver estos desafíos con tecnologías convencionales, explica Madhu Khanna, Profesor Distinguido de Economía Agrícola y del Consumidor (ACE) y director del Instituto de Sostenibilidad. , Energía y Medio Ambiente (iSEE) en la U de I.
“La inteligencia artificial y las tecnologías digitales pueden desempeñar un papel para guiarnos hacia un futuro más sostenible, pero existen barreras para su uso”, dice Khanna. “Los agricultores suelen desconfiar de la adopción de nuevas tecnologías hasta que se hayan demostrado bien los beneficios y se haya reducido la incertidumbre y vean que sus vecinos y compañeros las adoptan”.
Los autores del artículo incluyen economistas agrícolas, ingenieros, informáticos y científicos ambientales. Todos son parte del Centro para la Agricultura Digital (CDA) y el Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA/Instituto AIFARMS de la Fundación Nacional de Ciencias en la U de I. Estos proyectos tienen como objetivo avanzar en la aplicación de la inteligencia artificial hacia un futuro sostenible. agricultura.
Las tecnologías digitales pueden recopilar grandes cantidades de información y ofrecer una guía de gestión específica del sitio que ayuda a aumentar la eficiencia de la producción y reducir el daño ambiental. Por ejemplo, los sistemas de riego de precisión pueden monitorear las condiciones del cultivo y del suelo para garantizar el riego específico del sitio. La inteligencia artificial puede proporcionar información sobre la salud de los cultivos y la fertilidad del suelo para ayudar a ajustar las tasas de aplicación y reducir la escorrentía de nitrógeno.
Las tecnologías digitales también pueden ayudar a aliviar la escasez de mano de obra en la agricultura. Los pequeños robots que se mueven debajo del dosel pueden permitir la fertilización, la siembra, el diagnóstico y el deshierbe mecánico específicos del sitio para reducir el uso de pesticidas. Los robots debajo del dosel también pueden plantar cultivos de cobertura entre las hileras, lo que ayuda a mejorar la salud del suelo.
Si bien estas herramientas innovadoras pueden ofrecer beneficios como menores costos y mayores rendimientos, también requieren una inversión inicial y los agricultores deben adquirir nuevas habilidades y conocimientos para operarlas. Muchas tecnologías digitales aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo y es posible que los resultados inmediatos no sean visibles. Hay programas limitados disponibles para recompensar a los agricultores por los servicios ecosistémicos que brindan y, a menudo, no son suficientes para cubrir los costos de adopción, dicen los investigadores.
“La investigación existente sugiere que, además de los factores financieros, los factores de comportamiento juegan un papel importante en la adopción de tecnología. Incluso si algo puede parecer rentable, a menudo hay costos ocultos o barreras ocultas, como preocupaciones sobre el riesgo o cuánto tiempo podría llevar obtenerlo”. eso.” “Es importante tener en cuenta todos estos factores de comportamiento cuando pensamos en la implementación de estas nuevas tecnologías”, dice Khanna.
Mientras que otros estudios se centran en la adopción de tecnología que ya se ha producido, Khanna y sus coautores proponen un nuevo enfoque que permite a los investigadores predecir la preparación para la adopción en función del análisis dinámico.
“Recomendamos combinar métodos basados en encuestas con métodos de simulación por computadora espacial y temporal, donde podemos modelar el efecto de las decisiones de adopción en el ecosistema. Esto nos permite capturar el ciclo de retroalimentación entre las decisiones de hoy y los resultados ambientales de mañana, que luego influyen en las decisiones posteriores. , dice Shadi Atallah, profesor asociado de ACE y coautor del artículo.
“Por ejemplo, el manejo de la resistencia a largo plazo a los herbicidas mediante el uso de robots para malezas no químicas ilustra cómo los costos y los beneficios son dinámicos. Los resultados se ven afectados por las decisiones que toman los agricultores y también por las decisiones que toman sus vecinos”, agrega Atallah.
Para el estudio, a los agricultores se les presentan tarjetas de elección que describen diferentes escenarios: lo que están haciendo los vecinos, el nivel de malezas, el costo de la tecnología y otros factores. Cada concursante recibe un subconjunto de cartas que presentan diferentes combinaciones. Luego, los datos de la encuesta se combinan con modelos basados en agentes que capturan las diferencias individuales a nivel de agricultores en lugar de a nivel de población. Luego, las simulaciones por computadora modelan los efectos dinámicos de las decisiones de los agricultores en estos diferentes escenarios a lo largo del tiempo.
“En resumen, abogamos por pasar del análisis estático a un análisis de adopción espacialmente más dinámico, y realizamos experimentos computacionales sobre cómo la política afectará la adopción de tecnologías para una agricultura más sostenible”, concluye Atallah.
Actualmente, los investigadores están realizando un estudio sobre la adopción de nuevas tecnologías de cultivos de cobertura con una muestra aleatoria de agricultores.
Más información: Madhu Khanna et al, Transformación digital para la agricultura sostenible en los Estados Unidos: Oportunidades y desafíos, la economia de la agricultura (2022). DOI: 10.1111/edadc.12733
