Agricultura 4.0: un ejemplo de desarrollo en Ucrania

La producción agrícola en Ucrania, en la imaginación de algunas personas, todavía puede asociarse con maquinaria antigua de la era soviética, gestión ineficaz o tecnologías del siglo pasado. En realidad, desde hace varios años los agricultores utilizan en sus explotaciones maquinaria robotizada, el Internet de las cosas (IoT), redes de sensores inalámbricos (WSN) y sistemas ciberfísicos que ya se han convertido en elementos clave del agrobusiness moderno. El grado de penetración profunda y amplia de las tecnologías modernas en la agroindustria ucraniana puede observarse en la guía estadística e infográfica “Agrobusiness de Ucrania”.

Aparición de tecnologías de agricultura de precisión

La década de 1990 se caracterizó por la aparición de la agricultura de precisión en el mundo. Este período se destacó por la implementación de pilotos automáticos en maquinaria agrícola, el monitoreo del rendimiento de cultivos, la aplicación diferenciada de fertilizantes y la gestión basada en datos. Los agricultores comenzaron a utilizar tecnologías para gestionar de manera más eficiente los recursos de la tierra.

A principios de la década de 2010, la agricultura entró en la era de la agricultura digital. Este período se caracterizó por la introducción de sistemas de gestión agrícola (FMS), el análisis de datos en tiempo real, el desarrollo de servicios de valor añadido y la optimización del uso de los recursos. Las tecnologías digitales permitieron a los agricultores tomar decisiones más fundamentadas, aumentando la eficiencia y sostenibilidad de la producción.

La etapa actual, que comenzó aproximadamente en 2020, se caracteriza por la integración de tecnologías. La inteligencia artificial y el aprendizaje automático, el uso de maquinaria robotizada, el Internet de las cosas (IoT), redes de sensores inalámbricos (WSN), así como los sistemas ciberfísicos, se han convertido en elementos clave del agrobusiness moderno. El análisis de grandes volúmenes de datos y los sistemas de apoyo a la toma de decisiones ayudan a los agricultores a optimizar todos los aspectos de la producción agrícola.

Es importante señalar que, en condiciones de guerra, el agrobusiness ucraniano atraviesa tiempos difíciles. Muchos pequeños agricultores no se desarrollan, sino que quiebran o ceden sus tierras a otros para su cultivo. Las grandes empresas agrícolas han congelado en su mayoría los programas de renovación de maquinaria y desarrollo tecnológico debido a restricciones financieras. A causa de las hostilidades, las limitaciones en el uso de drones y los problemas de suministro, el progreso tecnológico se ha ralentizado considerablemente. Las estadísticas que se presentan a continuación reflejan los logros del sector agropecuario ucraniano, que a pesar de la guerra sigue intentando optimizar sus procesos. Sin embargo, la situación varía significativamente entre las regiones del país y entre explotaciones individuales.

¿Qué tecnologías utilizan los agricultores ucranianos?

Según una encuesta realizada a 50 empresas agrícolas ucranianas de diferentes tamaños (desde micro, pequeñas y medianas hasta grandes agroholdings), se pueden destacar varias direcciones principales en el uso de tecnologías en el sector agropecuario ucraniano.

En el ámbito de la gestión de maquinaria agrícola, el uso más popular es el de los pilotos automáticos. Se trata de sistemas que permiten a un tractor o cosechadora moverse siguiendo una ruta establecida sin intervención constante del operador, lo que aumenta significativamente la precisión del trabajo en el campo y reduce las superposiciones y tratamientos repetidos de la misma zona en un 5-10 %. Según la encuesta, el 80 % de las empresas encuestadas los utilizan.

Technology use in agriculture

El uso de líneas de navegación y dinámica del campo también tiene un alto nivel de implementación — 60%. Con la ayuda de tecnologías GPS, los agricultores crean rutas virtuales en el campo que permiten a la maquinaria moverse en pasadas paralelas con un desvío mínimo de solo unos centímetros o incluso milímetros.

Son algo menos comunes los pulverizadores automáticos (34% de las explotaciones) y las tecnologías RTK (Real Time Kinematic) para posicionamiento preciso (52% de las explotaciones). RTK es un sistema de posicionamiento de alta precisión con una exactitud de hasta 2 cm, que funciona a través de estaciones base GPS y permite realizar operaciones de máxima precisión como la siembra, la aplicación de fertilizantes o el cultivo entre hileras. La dinámica del campo refleja los cambios en el estado del suelo y de los cultivos a lo largo del tiempo, lo que permite tomar decisiones rápidas sobre su tratamiento.

Aplicación de la inteligencia artificial en los campos

La inteligencia artificial (IA) está penetrando activamente en el sector agropecuario de Ucrania, convirtiéndose en una potente herramienta de análisis y toma de decisiones basada en grandes volúmenes de datos. Entre las aplicaciones más comunes de las tecnologías de IA destaca la predicción de la cosecha, utilizada por el 22% de las empresas agrícolas — estos sistemas analizan datos históricos, el estado actual de los cultivos, las condiciones meteorológicas y otros factores para prever con precisión la productividad futura.

Con el mismo nivel de implementación (22%), se utiliza la inteligencia artificial para identificar y predecir amenazas para los cultivos — algoritmos que detectan problemas potenciales (enfermedades, plagas, malas hierbas) en fases tempranas y proponen estrategias de protección óptimas.

También han ganado bastante difusión los sistemas de predicción del desarrollo de cultivos basados en IA — los emplea el 18% de las explotaciones encuestadas para modelar el crecimiento de las plantas y predecir las fechas de aparición de fases críticas de desarrollo.

En el ámbito de la agricultura de precisión, el 12% de los agricultores confía en la inteligencia artificial para planificar las dosis de fertilizantes — cuando los algoritmos, basados en el análisis de muestras de suelo, mapas de rendimiento y otros parámetros, generan recomendaciones sobre las dosis óptimas de nutrientes a aplicar.

Sistemas innovadores de visión por ordenador para evaluar el nivel de madurez y detectar enfermedades de las plantas son utilizados por el 10% de los encuestados — estas tecnologías analizan imágenes fotográficas de los cultivos e identifican problemas antes de que sean perceptibles al ojo humano. Con una frecuencia similar (10%), la inteligencia artificial se emplea en la planificación de la selección óptima de variedades e híbridos — cuando los sistemas analíticos procesan datos sobre las características de distintas variedades, condiciones de cultivo y productividad histórica para recomendar las opciones más adecuadas para campos concretos. El área menos extendida, pero prometedora, es el uso de la IA para la planificación logística de la cosecha (5%).

NDVI y estaciones meteorológicas de campo

En el ámbito del monitoreo de alta tecnología y análisis de datos, el liderazgo absoluto lo tiene el uso del NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada), que se calcula en función de la reflexión de la luz roja e infrarroja por las plantas. Este análisis de imágenes satelitales para determinar los índices de vegetación y desarrollo de las plantas lo utilizan el 56% de los encuestados, lo que les permite identificar zonas problemáticas del campo, predecir la productividad y tomar decisiones sobre la aplicación diferenciada de fertilizantes o productos fitosanitarios.

También desempeñan un papel importante en el agroempresariado moderno las estaciones meteorológicas de campo propias — dispositivos autónomos que miden en tiempo real los parámetros climáticos clave y ayudan a predecir los riesgos de aparición de enfermedades y plagas. El uso de estas estaciones meteorológicas es común entre el 32% de las empresas encuestadas, lo que refleja una creciente necesidad de datos climáticos locales precisos para optimizar las prácticas agronómicas.

Agricultura de precisión en la siembra

En los procesos de siembra de precisión, lidera el uso de sistemas de desconexión automática de secciones de la sembradora en las zonas de solape — una tecnología que evita la doble siembra de semillas en áreas ya sembradas. Esta solución la emplea el 65% de las empresas agrícolas, lo que permite un ahorro considerable de semillas y evita el exceso de densidad en los cultivos.

También se ha generalizado el uso de la siembra variable — un método en el que la cantidad de semilla por hectárea se ajusta automáticamente según el potencial de la parcela, las características del suelo o el relieve del terreno. Esta tecnología la practican el 48% de los encuestados, optimizando así la distribución del material de siembra y aumentando el rendimiento.

Menos extendidos siguen siendo los sensores de control de la profundidad de siembra — sistemas de alta precisión que garantizan una colocación uniforme de las semillas a la profundidad deseada, independientemente del relieve y la densidad del suelo. Solo el 16% de los encuestados los utiliza, lo que indica el potencial de implementación futura de esta tecnología avanzada.

Tecnologías modernas en la recolección de la cosecha

Durante la recolección, las tecnologías de agricultura de precisión optimizan significativamente el funcionamiento de las cosechadoras, siendo los sensores de tolva los más comunes — sistemas electrónicos que miden continuamente la cantidad y humedad del grano recolectado en la tolva de la cosechadora. Estos dispositivos son utilizados por el 45% de las empresas, lo que les permite controlar la calidad de la recolección y planificar la logística del grano en tiempo real.

Casi el mismo nivel de implementación han alcanzado los sistemas de mapeo de rendimiento — tecnologías que crean automáticamente mapas detallados de distribución del rendimiento durante el desplazamiento de la cosechadora por el campo, registrando la productividad de cada parcela con referencia a coordenadas GPS. El 42% de las empresas agrícolas utilizan mapas de rendimiento en las cosechadoras, obteniendo información valiosa para el análisis posterior de la productividad del campo, la detección de zonas problemáticas y la aplicación diferenciada de fertilizantes en la siguiente temporada.

Aplicación de fertilizantes y productos fitosanitarios

En la aplicación de fertilizantes, los agricultores ucranianos modernos implementan activamente la tecnología de dosis variables — un método mediante el cual equipos especiales ajustan automáticamente la cantidad de fertilizante según las necesidades de cada parcela del campo, basándose en mapas de prescripción previamente elaborados. Esta tecnología la utilizan el 40% de las empresas, lo que les permite optimizar los costes en fertilizantes y aumentar la eficiencia de su uso.

Igualmente, importante es la función de desconexión automática de secciones en zonas de solapamiento durante la aplicación de fertilizantes — un sistema que evita la doble aplicación en áreas ya tratadas. Esta solución la aplican el 36% de los encuestados, ayudando a evitar el exceso de insumos y prevenir daños por sobrefertilización.

Durante la protección de cultivos, la tecnología más común es el control de la barra (pluma) del pulverizador con desconexión parcial de secciones — un sistema que apaga automáticamente el suministro de solución en partes específicas de la barra al pasar por zonas ya tratadas. Casi el 78% de las empresas encuestadas utilizan esta tecnología de desconexión por secciones de los pulverizadores, lo que reduce significativamente el uso excesivo de productos fitosanitarios (PPP) y previene la fitotoxicidad en los cultivos.

En la mitad de las explotaciones se ha implementado una tecnología aún más precisa: la desconexión de boquillas individuales, donde cada pulverizador funciona como una unidad independiente y puede apagarse exactamente en el punto de solapamiento. Este sistema garantiza el máximo ahorro de productos y una uniformidad óptima en el tratamiento.

Un verdadero avance en el ámbito de la protección de cultivos ha sido el uso de drones para la aplicación de productos fitosanitarios, lo que permite realizar tratamientos en zonas de difícil acceso y en suelos encharcados sin compactarlos con las ruedas de la maquinaria. Esta innovadora tecnología ya es practicada por el 59% de los encuestados, lo que demuestra su alta eficacia y potencial en la agricultura moderna.

El análisis de datos de la encuesta a 50 empresas agrícolas de Ucrania demuestra un importante progreso en la implantación de tecnologías digitales e innovaciones en el sector agrícola. La principal observación es el alto nivel de adopción de tecnologías digitales en las empresas innovadoras de Ucrania, que alcanza el 80%. Esto indica la disposición del agroempresariado ucraniano a adoptar soluciones modernas para aumentar la eficiencia. El tratamiento con agro-drones entre 2021 y 2023 abarcó 3,1 millones de hectáreas de tierras agrícolas, lo que confirma la implantación a gran escala de tecnologías avanzadas en la práctica.

El sector AgTech de Ucrania cuenta con aproximadamente 70 startups que operan en diversas áreas: gestión de bancos de tierras, agricultura de precisión, uso de drones y otras soluciones innovadoras. En los últimos años, el número de startups e inversiones ha aumentado significativamente, lo que demuestra el desarrollo dinámico del sector incluso en condiciones difíciles de guerra.

La prioridad en el desarrollo de innovaciones se debe a que AgTech es uno de los sectores clave dentro de la Visión Global de Innovación de Ucrania 2030. Esto subraya la importancia estratégica de la digitalización de la agricultura para el desarrollo económico del país y su competitividad en el mercado mundial.