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Agricultura digital

La planta está siendo monitorizada y regada por un circuito controlado por un microcontrolador. La agricultura digital , a veces conocida como agricultura inteligente o e-agricu...

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La planta está siendo monitorizada y regada por un circuito controlado por un microcontrolador.

La agricultura digital , a veces conocida como agricultura inteligente o e-agricultura , [ 1 ] son ​​herramientas que recopilan, almacenan, analizan y comparten digitalmente datos y/o información electrónica en la agricultura . La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura ha descrito el proceso de digitalización de la agricultura como la revolución agrícola digital . [ 2 ] Otras definiciones, como las del Proyecto Breakthrough de las Naciones Unidas, [ 3 ] la Universidad de Cornell, [ 4 ] y la Universidad de Purdue, [ 5 ] también enfatizan el papel de la tecnología digital en la optimización de los sistemas alimentarios .

La agricultura digital incluye (pero no se limita a) la agricultura de precisión . A diferencia de la agricultura de precisión, la agricultura digital impacta toda la cadena de valor agroalimentaria antes, durante y después de la producción en la explotación. [ 6 ] Por lo tanto, las tecnologías en la explotación, como el mapeo de rendimiento , la navegación y el seguimiento por GPS , y la aplicación de dosis variables , se incluyen dentro del ámbito de la agricultura de precisión y la agricultura digital. Por otro lado, las tecnologías digitales involucradas en plataformas de comercio electrónico, servicios de extensión electrónica, sistemas de recibos de almacén, sistemas de trazabilidad de alimentos habilitados por blockchain, aplicaciones de alquiler de tractores, etc., se incluyen dentro del ámbito de la agricultura digital, pero no de la agricultura de precisión.

Contexto histórico

Las tecnologías digitales están transformando las prácticas agrícolas tradicionales. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) se ha referido a este cambio como una revolución: «una “revolución agrícola digital” será el cambio más reciente que podría ayudar a garantizar que la agricultura satisfaga las necesidades de la población mundial en el futuro». [ 2 ] Otras fuentes se refieren a este cambio como «Agricultura 4.0», indicando su papel como la cuarta gran revolución agrícola. [ 7 ] Las fechas precisas de la Cuarta Revolución Agrícola no están claras. El Foro Económico Mundial anunció que la «Cuarta Revolución Industrial» (que incluye la agricultura) se desarrollará a lo largo del siglo XXI, por lo que el inicio de la Agricultura 4.0 suele situarse alrededor del año 2000 o poco después. [ 8 ] [ 9 ]

Las revoluciones agrícolas denotan períodos de transformación tecnológica y aumento de la productividad agrícola. [ 10 ] Las revoluciones agrícolas incluyen la Primera Revolución Agrícola , la Revolución Agrícola Árabe , la Revolución Agrícola Británica/Segunda Revolución Agrícola , la Revolución Agrícola Escocesa y la Revolución Verde/Tercera Revolución Agrícola . A pesar de impulsar la productividad agrícola, las revoluciones agrícolas pasadas dejaron muchos problemas sin resolver. Por ejemplo, la Revolución Verde tuvo consecuencias no deseadas, como la desigualdad y el daño ambiental. Primero, la Revolución Verde exacerbó la desigualdad entre explotaciones agrícolas e interregionales, [ 11 ] típicamente sesgada a favor de los grandes agricultores con el capital para invertir en nuevas tecnologías. [ 12 ] Segundo, los críticos dicen que sus políticas promovieron el uso intensivo de insumos y la dependencia de agroquímicos, lo que provocó efectos ambientales adversos como la degradación del suelo y la escorrentía química. [ 13 ] [ 14 ] Las tecnologías agrícolas digitales tienen el potencial de abordar los efectos secundarios negativos de la Revolución Verde.

En cierto modo, la Revolución de la Agricultura Digital sigue patrones de revoluciones agrícolas anteriores. Los académicos pronostican un mayor alejamiento del trabajo manual, un ligero alejamiento del capital y un uso intensificado del capital humano , continuando la tendencia iniciada por la Revolución Agrícola Británica. [ 15 ] [ 16 ] Además, muchos predicen que surgirá una reacción social adversa, posiblemente en torno al uso de inteligencia artificial o robots, con la cuarta revolución. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

En otros aspectos, la Revolución de la Agricultura Digital se distingue de sus predecesoras. Primero, las tecnologías digitales afectarán a todas las partes de la cadena de valor agrícola, incluidos los segmentos fuera de la explotación. [ 21 ] [ 22 ] Esto difiere de las tres primeras revoluciones agrícolas, que impactaron principalmente las técnicas de producción y las tecnologías en la explotación. Segundo, el rol del agricultor requerirá más habilidades de análisis de datos y menos interacción física con el ganado/los campos. [ 23 ] [ 24 ] [ 22 ] [ 25 ] Tercero, aunque la agricultura siempre se ha basado en evidencia empírica, el volumen de datos y los métodos de análisis experimentarán cambios drásticos en la revolución digital. [ 16 ] [ 26 ] Por ejemplo, los sistemas de granjas inteligentes monitorean continuamente el comportamiento animal, brindando información sobre sus actividades en todo momento. [ 27 ] Finalmente, una mayor dependencia de los macrodatos puede aumentar la diferencia de poder entre los agricultores y los proveedores de servicios de información, [ 21 ] [ 28 ] o entre los agricultores y los grandes actores de la cadena de valor (como los supermercados). [ 21 ]

Tecnología

La agricultura digital abarca una amplia gama de tecnologías, la mayoría de las cuales tienen múltiples aplicaciones a lo largo de la cadena de valor agrícola. Estas tecnologías incluyen, entre otras:

agricultura digital en una cinta transportadora

Efectos de la adopción de la agricultura digital

La FAO estima que el mundo necesitará producir un 56 % más de alimentos (en comparación con 2010, bajo un crecimiento de "continuidad de las prácticas habituales") para alimentar a más de 9 mil millones en 2050. [ 31 ] [ 32 ] Además, el mundo enfrenta desafíos interrelacionados como la malnutrición, el cambio climático, el desperdicio de alimentos y los cambios en las dietas. [ 33 ] Para producir un " futuro alimentario sostenible ", el mundo debe aumentar la producción de alimentos al tiempo que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y mantiene (o reduce) la tierra utilizada en la agricultura. [ 34 ] La agricultura digital puede abordar potencialmente estos desafíos al hacer que la cadena de valor agrícola sea más eficiente, equitativa y ambientalmente sostenible.

Eficiencia

La tecnología digital transforma la actividad económica al reducir los costos de replicación, transporte, seguimiento, verificación y búsqueda de datos. [ 35 ] Gracias a esta reducción de costos, la tecnología digital puede mejorar la eficiencia en toda la cadena de valor agrícola.

eficiencia en la explotación agrícola

En las explotaciones agrícolas, las tecnologías de agricultura de precisión pueden minimizar los insumos necesarios para un rendimiento determinado. Por ejemplo, las tecnologías de aplicación de tasa variable (VRA) pueden aplicar cantidades precisas de agua, fertilizante, pesticida, herbicida, etc. Varios estudios empíricos encuentran que la VRA mejora la eficiencia en el uso de insumos. [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] Utilizando la VRA junto con el mapeo geoespacial, los agricultores pueden aplicar insumos a regiones hiperlocalizadas de su explotación, a veces hasta el nivel de planta individual. Reducir el uso de insumos disminuye los costos y reduce los impactos ambientales negativos. Además, la evidencia empírica indica que las tecnologías de agricultura de precisión pueden aumentar los rendimientos. [ 39 ] En las explotaciones de cacahuete de EE. UU., los sistemas de guiado se asocian con un aumento del 9 % en el rendimiento, y los mapas de suelo se asocian con un aumento del 13 % en el rendimiento. [ 40 ] [ 41 ] Un estudio en Argentina encontró que un enfoque de agricultura de precisión basado en principios fisiológicos de los cultivos podría resultar en un 54 % más de producción agrícola. [ 42 ]

La agricultura digital puede mejorar la eficiencia asignativa del capital físico dentro y entre las explotaciones agrícolas. A menudo promocionadas como el "Uber de los tractores", las plataformas de uso compartido de equipos como Hello Tractor, [ 43 ] [ 44 ] WeFarmUp, [ 45 ] [ 46 ] MachineryLink Solutions, [ 47 ] TroTro Tractor y Tringo [ 48 ] facilitan el alquiler de maquinaria costosa por parte de los agricultores, un modelo bajo demanda con paralelismos con el transporte público . Estas plataformas son un ejemplo de gestión de flotas agrícolas , a menudo coordinada con software de gestión de flotas . Al facilitar un mercado para el uso compartido de equipos, la tecnología telemática garantiza que menos tractores permanezcan inactivos y permite a los propietarios obtener ingresos adicionales. Además, los agricultores sin los recursos para realizar grandes inversiones pueden acceder mejor a equipos para mejorar su productividad; la digitalización de flotas en la agricultura proporciona beneficios como una mejor gestión del combustible para prevenir el robo de gasolina , asistencia con la recuperación de vehículos robados e incluso la puntuación del conductor a través de datos recopilados por una unidad de control telemático a bordo .

La agricultura digital mejora la productividad laboral mediante un mayor conocimiento de los agricultores. La extensión electrónica (prestación electrónica de los servicios tradicionales de extensión agrícola ) permite que el conocimiento y las habilidades agrícolas se difundan a bajo costo. Por ejemplo, la empresa Digital Green trabaja con agricultores locales para crear y difundir videos sobre las mejores prácticas agrícolas en más de 50 idiomas. [ 49 ] [ 50 ] Los servicios de extensión electrónica también pueden mejorar la productividad agrícola a través de servicios de apoyo a la toma de decisiones en aplicaciones móviles u otras plataformas digitales. Utilizando muchas fuentes de información, como datos meteorológicos, mapeo espacial SIG, datos de sensores de suelo e imágenes satelitales/de drones, las plataformas de extensión electrónica pueden proporcionar recomendaciones en tiempo real a los agricultores. Por ejemplo, la aplicación móvil Plantix , habilitada para aprendizaje automático, de Krisikart India diagnostica enfermedades, plagas y deficiencias de nutrientes de los cultivos basándose en una foto de un teléfono inteligente. [ 51 ] En un ensayo controlado aleatorio, Casaburi et al. (2014) encontraron que los productores de caña de azúcar que recibieron asesoramiento agrícola a través de mensajes SMS aumentaron los rendimientos en un 11,5 % en relación con el grupo de control. [ 52 ]

Finalmente, la agricultura digital mejora la productividad laboral mediante la reducción de las necesidades de mano de obra. La automatización inherente a la agricultura de precisión, desde los robots de ordeño en las granjas lecheras hasta los invernaderos con control climático automatizado, [ 53 ] puede hacer que la gestión de cultivos y ganado sea más eficiente al reducir la mano de obra necesaria. [ 54 ] [ 55 ]

Eficiencia fuera de la explotación/mercado

Además de optimizar la producción agrícola, las tecnologías agrícolas digitales pueden hacer que los mercados agrícolas sean más eficientes. Los teléfonos móviles, las TIC en línea, las plataformas de comercio electrónico, los sistemas de pago digitales y otras tecnologías agrícolas digitales pueden mitigar las fallas del mercado y reducir los costos de transacción a lo largo de toda la cadena de valor.

  • Reducción de la asimetría de la información: La información sobre precios afecta la eficiencia de los mercados competitivos porque impacta la dispersión de precios, el arbitraje y el bienestar de los agricultores y consumidores. Dado que el costo marginal de la transmisión digital de información se acerca a cero, la agricultura digital tiene el potencial de difundir información sobre precios. Aker y Fafchamps descubrieron que la introducción de la cobertura de telefonía móvil en Níger redujo la dispersión espacial de precios para productos agroalimentarios, especialmente para mercados remotos y productos perecederos. [ 56 ] De manera similar, la información sobre precios proporcionada por quioscos de Internet ("e-choupals") en India condujo a un aumento en las ganancias netas de los agricultores a medida que los comerciantes perdieron poder de monopsonio. [ 57 ] Otros ejemplos de plataformas digitales para información sobre precios incluyen MFarm [ 58 ] y Esoko . [ 59 ]
  • Conectar compradores y vendedores: El comercio electrónico reduce los costos de búsqueda para conectar compradores y vendedores, acortando potencialmente la cadena de valor. [ 51 ] En lugar de pasar por docenas de intermediarios, los agricultores pueden vender directamente a los consumidores. [ 60 ] [ 61 ] Los servicios de acceso al mercado también pueden resolver el problema de la conexión sin necesidad de albergar transacciones en línea. Por ejemplo, Esoko envía información de mercado (precios de productos básicos específicos, ubicaciones de mercados, etc.) a agentes y agricultores, conectándolos con compradores de productos básicos. [ 62 ] [ 59 ] Todas estas plataformas de conexión ayudan a los pequeños productores a coordinarse con los compradores y a entrar en cadenas de valor tanto regionales como globales. [ 63 ] Finalmente, las tecnologías digitales también pueden facilitar la conexión en los mercados financieros y de insumos, no solo en las ventas de productos del productor al consumidor.
  • Reducción de los costos de transacción en los mercados comerciales: Los pagos digitales, ya sean integrados en plataformas de comercio electrónico o en cuentas de dinero móvil, monederos electrónicos, etc., reducen los costos de transacción en los mercados agrícolas. La necesidad de transacciones monetarias seguras y rápidas es particularmente evidente en las zonas rurales. Además, los pagos digitales pueden proporcionar una puerta de acceso a cuentas bancarias, seguros y crédito. [ 64 ] El uso de tecnologías de registro distribuido o contratos inteligentes es otra forma de reducir los costos de transacción relacionados con la confianza en los mercados comerciales. [ 65 ] [ 63 ] Muchas empresas minoristas y alimentarias se han asociado con IBM para desarrollar proyectos piloto de blockchain relacionados con la seguridad alimentaria y la trazabilidad, y Alibaba está probando blockchain para reducir el fraude en el comercio electrónico agroalimentario entre China y Australia/Nueva Zelanda. [ 63 ]
  • Reducción de los costos de transacción en los servicios gubernamentales: Los pagos digitales también pueden agilizar la entrega gubernamental de subsidios agrícolas. En 2011, el Ministerio Federal de Agricultura y Desarrollo Rural de Nigeria comenzó a entregar vales de subsidio de fertilizantes a billeteras electrónicas en teléfonos móviles; para 2013, habían llegado a 4,3 millones de pequeños agricultores en todo el país. [ 66 ] En comparación con el programa anterior, los vales electrónicos redujeron los costos: de 2011 a 2013, el costo por pequeño agricultor que recibió fertilizante pasó de US$225–300 a US$22. Los vales electrónicos también llegaron a más pequeños agricultores, aumentando de entre 600.000-800.000 en 2011 a 4,3 millones en 2013. [ 66 ] En la segunda fase del programa, el gobierno nigeriano desarrolló la Iniciativa de Pago Agrícola de Nigeria (NAPI), que distribuyó tarjetas de identificación habilitadas con PIN que contienen información de subsidios y brindan acceso a préstamos y subvenciones. [ 67 ] Existen otros sistemas de monedero electrónico/cupón electrónico para subsidios agrícolas o se han puesto a prueba en Colombia, [ 68 ] [ 69 ] Ruanda, [ 66 ] Zambia, [ 70 ] Malí, Guinea y Níger. [ 71 ] Además de reducir los costos de los subsidios, los gobiernos pueden aprovechar la tecnología digital para ahorrar tiempo. Cuando Estonia implementó su sistema de identificación electrónica y X-Road, el tiempo dedicado a solicitar subsidios agrícolas disminuyó de 300 minutos a 45 minutos por persona. [ 72 ]

Por lo general, se utiliza un sistema de tecnologías de agricultura digital, en lugar de una sola herramienta, para resolver problemas multifacéticos. Por ejemplo, el comercio electrónico resuelve dos problemas de eficiencia: la dificultad para conectar a compradores y vendedores, especialmente en zonas rurales, y los altos costos de transacción asociados con el comercio presencial en efectivo.

Equidad

La agricultura digital se presenta como una opción prometedora para crear una cadena de valor agroalimentaria más equitativa. Dado que las tecnologías digitales reducen los costos de transacción y las asimetrías de información, pueden mejorar el acceso al mercado de los pequeños agricultores de diversas maneras:

Inclusión financiera

Las tecnologías agrícolas digitales pueden ampliar el acceso de los agricultores a crédito, seguros y cuentas bancarias por varias razones. En primer lugar, la tecnología digital ayuda a aliviar la asimetría de información que existe entre los agricultores y las instituciones financieras. Cuando los prestamistas deciden el límite de crédito o la prima del seguro de un agricultor, suelen tener dudas sobre los riesgos que este presenta. La tecnología digital reduce los costos de verificar el riesgo esperado de los agricultores. La empresa keniana M-Shwari utiliza los registros telefónicos y de dinero móvil de los clientes para evaluar la solvencia crediticia. [ 73 ] Organizaciones como FarmDrive y Apollo Agriculture incorporan imágenes satelitales, pronósticos meteorológicos y datos de sensores remotos al calcular la elegibilidad de los agricultores para préstamos. [ 74 ] [ 75 ] Las imágenes de drones pueden confirmar los activos físicos o el uso de la tierra de un agricultor [ 76 ] y el seguimiento de activos mediante tecnología RFID permite a las partes interesadas monitorear el ganado, [ 77 ] lo que facilita a las aseguradoras comprender el riesgo de los agricultores. En todos los casos, la verificación digital de bajo costo reduce la incertidumbre de los prestamistas: la pregunta "¿pagará este agricultor el préstamo?" y la pregunta "¿a qué riesgos se enfrenta este agricultor?" se vuelve más clara.

En segundo lugar, la tecnología digital facilita la confianza entre los agricultores y las instituciones financieras. Diversas herramientas generan confianza, como las plataformas de comunicación digital en tiempo real y la tecnología blockchain/registro distribuido/contratos inteligentes. En Senegal, un sistema digitalizado de seguimiento de la cadena de suministro permite a los agricultores utilizar su arroz como garantía para obtener el crédito necesario para la siembra. Los prestamistas aceptan el arroz como garantía porque el seguimiento digital en tiempo real les asegura que el producto no se perdió ni se dañó durante el proceso posterior a la cosecha. [ 78 ]

inclusión en el mercado

Los intermediarios suelen obtener rentas exorbitantes de los agricultores al comprar sus cosechas o ganado por varias razones. Primero, los pequeños productores en zonas remotas pueden desconocer los precios justos del mercado. Como resultado, los intermediarios (que suelen tener mejor información sobre las condiciones y los precios del mercado) acumulan un poder de mercado y ganancias significativas. [ 79 ] Un estudio realizado en la sierra central de Perú encontró que los agricultores que recibieron información sobre precios de mercado a través de SMS en sus teléfonos móviles aumentaron sus precios de venta en un 13-14% en comparación con los agricultores que no tenían acceso a la información. [ 80 ] Segundo, los pequeños productores producen cosechas pequeñas en comparación con los grandes productores, por lo que carecen de poder de negociación con los intermediarios. Si los pequeños productores pueden agruparse o formar una cooperativa para vender sus productos juntos, tienen mayor influencia. Las plataformas en línea y los teléfonos móviles pueden facilitar la agrupación, como la aplicación Loop de Digital Green . [ 81 ] Tercero, conectar a los productores con los consumidores finales puede eliminar el poder de monopsonio de los intermediarios, aumentando así las ganancias de los productores. [ 57 ] Como se mencionó anteriormente en la sección de eficiencia, el comercio electrónico u otras plataformas de vinculación de mercado pueden conectar a un pequeño agricultor directamente con consumidores de todo el mundo.

Posibles desigualdades derivadas de la agricultura digital

Si bien las tecnologías digitales pueden facilitar el acceso al mercado y el flujo de información, sus beneficios podrían no distribuirse equitativamente, lo que podría exacerbar las desigualdades existentes. Las restricciones a su adopción pueden provocar que los beneficios recaigan principalmente en los actores más poderosos.

  • Grandes explotaciones : Cuando una tecnología de agricultura digital requiere una gran inversión inicial, solo las grandes explotaciones con suficientes recursos y acceso al crédito la adoptarán. [ 51 ] Por ejemplo, las grandes explotaciones son más propensas a adoptar tecnologías de agricultura de precisión debido a los altos costos. [ 82 ] Sin embargo, cada vez más, la mecanización automatizada se centra en más máquinas autónomas, pero más pequeñas, en lugar de menos máquinas, pero más grandes, como se observa con las máquinas que aún requieren control humano. [ 83 ] Esta tendencia permite que las explotaciones más pequeñas participen en la agricultura digital de manera más equitativa con las grandes explotaciones, ya que la inversión inicial se vuelve más igual en relación con el tamaño de la explotación.
  • Brecha digital : El acceso desigual a las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) puede conducir a una adopción desigual de la agricultura digital y, por ende, a beneficios desiguales derivados de ella. Cuando las tecnologías digitales requieren habilidades específicas, los agricultores con alfabetización digital, que están en condiciones de aprovechar dichas oportunidades, pueden beneficiarse. [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]
  • Género : Dadas las disparidades de género en el acceso a las TIC [ 87 ] [ 49 ] y la brecha de género en las cadenas de valor agroindustriales, [ 88 ] los hombres parecen más propensos a adoptar la agricultura digital. [ 51 ] Por lo tanto, las tecnologías digitales podrían perpetuar las desigualdades de género en el sector agrícola. [ 89 ]
  • Mano de obra no cualificada : Los avances en la productividad agrícola, en particular mediante la automatización digitalizada y la agricultura de precisión, pueden amenazar los empleos poco cualificados. [ 11 ] Según la OCDE, la agricultura será uno de los sectores más afectados por la automatización [ 90 ] y el McKinsey Global Institute proyecta que la automatización desplazará al 15 % de los trabajadores agrícolas en México y al 30 % en Alemania. [ 91 ]
  • Agroindustrias y proveedores de servicios : Una mayor dependencia de los macrodatos puede aumentar la diferencia de poder entre las agroindustrias/proveedores de servicios de información y los agricultores. [ 21 ] [ 28 ] Si los pequeños productores carecen de acceso y/o control sobre sus datos, pueden perder poder de negociación frente a los grandes actores de la cadena de valor (como los supermercados) y los recolectores de datos. [ 92 ]

Ambiente

Aumentar la eficiencia de los recursos naturales es la "necesidad más importante para un futuro alimentario sostenible", según el Instituto de Recursos Mundiales. [ 34 ] Como se mencionó en la sección de eficiencia en la granja, la agricultura de precisión, que incluye la aplicación de nutrientes a tasa variable, el riego a tasa variable, la guía de maquinaria y la siembra/plantación a tasa variable, podría minimizar el uso de insumos agrícolas para un rendimiento determinado. [ 93 ] [ 94 ] Esto podría mitigar el desperdicio de recursos y las externalidades ambientales negativas, [ 95 ] como las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), [ 94 ] la erosión del suelo, [ 96 ] y la escorrentía de fertilizantes. [ 39 ] Por ejemplo, Katalin et al. 2014 estiman que cambiar a un manejo de malezas de precisión podría ahorrar hasta 30 000 toneladas de pesticidas en los países de la UE-25. [ 97 ] González-Dugo et al. 2013 encontraron que el riego de precisión de un huerto de cítricos podría reducir el uso de agua en un 25 por ciento manteniendo un rendimiento constante. [ 98 ] Basso et al. En 2012 se demostró que la aplicación de fertilizantes a tasa variable puede reducir la aplicación de nitrógeno y la lixiviación sin afectar el rendimiento ni la rentabilidad neta. [ 99 ]

Sin embargo, la agricultura de precisión también podría acelerar el agotamiento de los recursos naturales de las explotaciones agrícolas debido a un efecto rebote ; aumentar la eficiencia de los insumos no necesariamente conduce a la conservación de los recursos. [ 100 ] Además, al cambiar los incentivos económicos, la agricultura de precisión puede obstaculizar la eficacia de las políticas ambientales: "La agricultura de precisión puede generar mayores costos marginales de mitigación en forma de ganancias perdidas, lo que disminuye la capacidad de respuesta de los productores a dichas políticas". [ 100 ] En otras palabras, manteniendo la contaminación constante, la agricultura de precisión permite a un agricultor producir más, lo que hace que la mitigación sea más costosa.

Fuera de la explotación agrícola, la agricultura digital tiene el potencial de mejorar el monitoreo ambiental y la trazabilidad del sistema alimentario. Los costos de monitoreo para certificar el cumplimiento de las normas ambientales, sanitarias o de residuos están disminuyendo gracias a la tecnología digital. [ 101 ] Por ejemplo, las imágenes satelitales y de drones pueden rastrear el uso de la tierra y/o la cobertura forestal; las tecnologías de registro distribuido pueden permitir transacciones confiables e intercambio de datos; los sensores de alimentos pueden monitorear las temperaturas para minimizar la contaminación durante el almacenamiento y el transporte. [ 51 ] En conjunto, tecnologías como estas pueden formar sistemas de trazabilidad agrícola digital, que permiten a las partes interesadas rastrear los productos agroalimentarios en tiempo casi real. La trazabilidad digital genera una serie de beneficios, tanto ambientales como de otro tipo:

  • Reducción del desperdicio de alimentos : De todas las calorías de alimentos producidas en un año, el 25 % se desperdicia entre la producción en la granja y los consumidores. [ 34 ] Los sistemas de trazabilidad facilitan una mejor identificación de las debilidades del lado de la oferta, como dónde y cuánto alimento se pierde después de la granja. [ 102 ] Las innovaciones digitales emergentes, como los cartones de leche que rastrean la leche desde "la granja hasta el refrigerador", [ 103 ] pueden abordar el desperdicio del lado de la demanda al proporcionar a los consumidores fechas de caducidad más precisas.
  • Confianza del consumidor : Garantizar la seguridad, la calidad y la autenticidad de los alimentos se ha convertido en un requisito normativo importante en los países de altos ingresos. El uso de etiquetas RFID y tecnologías blockchain para certificar las características de los productos agroalimentarios podría proporcionar señales de calidad casi en tiempo real a los consumidores. [ 63 ]
  • Mejor bienestar del productor : Los productores que pueden aprovechar la certificación ambiental podrían vender sus productos a un precio superior, [ 39 ] [ 104 ] porque las tecnologías blockchain podrían permitir una mayor confianza en etiquetas como "sostenible", "orgánico" o "comercio justo". [ 63 ]

Entorno propicio

Según el Índice de Digitalización de la Industria de McKinsey , el sector agrícola es el que adopta más lentamente las tecnologías digitales en Estados Unidos. [ 105 ] La adopción de la agricultura digital a nivel de explotación varía dentro y entre países, y la adopción difiere según la tecnología. Algunos caracterizan la adopción de la agricultura de precisión como bastante lenta. [ 106 ] En Estados Unidos, entre 2010 y 2012, las tecnologías de agricultura de precisión se utilizaron en el 30-50% de la superficie cultivada de maíz y soja. [ 82 ] Otros señalan que la adopción varía según la tecnología; el uso de la guía GNSS por parte de los agricultores ha crecido rápidamente, pero la adopción de la tecnología de tasa variable rara vez supera el 20% de las explotaciones. [ 107 ] Además, la agricultura digital no se limita a las herramientas de precisión en la explotación, y estas innovaciones suelen requerir una menor inversión inicial. El creciente acceso a las TIC en la agricultura y un mercado de comercio electrónico en auge son factores favorables para una mayor adopción de la agricultura digital en las etapas posteriores de la explotación. [ 51 ]

Las percepciones de los agricultores individuales sobre la utilidad, la facilidad de uso y la rentabilidad influyen en la difusión de la agricultura digital. [ 108 ] Además, una serie de factores más amplios permiten la difusión de la agricultura digital, entre ellos:

Infraestructura digital

Aunque algunas tecnologías digitales pueden operar en áreas con cobertura de telefonía móvil y conectividad a internet limitadas, la cobertura de red rural juega un papel importante en el éxito de la agricultura digital. [ 51 ] [ 109 ] Existe una gran brecha entre la cobertura celular 3G y 4G de los países desarrollados y en desarrollo, y problemas como llamadas interrumpidas, retrasos y señales débiles dificultan la eficacia de las telecomunicaciones en las zonas rurales. [ 110 ] Incluso cuando los países superan los desafíos de infraestructura, el precio de la conectividad de red puede excluir a los pequeños agricultores, los agricultores pobres y aquellos en áreas remotas. Problemas similares de accesibilidad y asequibilidad existen para los dispositivos y cuentas digitales. Según un informe de la GSMA de 2016, de los más de 750 millones de agricultores en los 69 países encuestados, alrededor de 295 millones tenían un teléfono móvil; solo 13 millones tenían tanto un teléfono móvil como una cuenta de dinero móvil. [ 111 ] A pesar de las brechas persistentes en la cobertura de red, el acceso a las TIC se ha disparado en los últimos años. En 2007, solo el 1 % de la población de los países en desarrollo utilizaba internet, pero en 2015, el 40 % lo hacía. Las suscripciones a banda ancha móvil, que se multiplicaron por treinta entre 2005 y 2015, impulsaron gran parte de este crecimiento. [ 112 ] Como elemento clave para la transformación agrícola, la infraestructura digital requiere un mayor desarrollo, pero el creciente acceso a las TIC indica progreso.

El papel de la agricultura en la economía

La importancia y la estructura del sector agrícola de un país afectarán la adopción de la agricultura digital. Por ejemplo, una economía basada en cereales necesita tecnologías diferentes a las de un importante productor de hortalizas. Los sistemas de cosecha automatizados y digitalizados podrían tener sentido para cereales, legumbres y algodón, pero solo unos pocos cultivos especializados generan suficiente valor como para justificar grandes inversiones en cosecha mecanizada o automatizada. [ 55 ] El tamaño de la explotación agrícola también afecta las elecciones tecnológicas, ya que las economías de escala hacen posibles grandes inversiones [ 110 ] (por ejemplo, la adopción de la agricultura de precisión es más probable en explotaciones más grandes). [ 82 ] Por otro lado, las soluciones de agricultura digital centradas en las TIC y el comercio electrónico beneficiarían a una economía dominada por pequeños agricultores. En China, donde el tamaño medio de las explotaciones agrícolas es inferior a 1 ha, [ 113 ] la plataforma de comercio electrónico de cliente a cliente de Alibaba llamada Rural Taobao ha ayudado a los productores de melón del condado de Bachu a comercializar sus productos en todo el país. [ 110 ] Otros factores estructurales, como el porcentaje de la población empleada en la agricultura, la densidad de las explotaciones agrícolas, las tasas de mecanización agrícola y otros factores también influyen en cómo las diferentes regiones adoptan la agricultura digital.

capital humano

Para beneficiarse de la llegada de la agricultura digital, los agricultores deben desarrollar nuevas habilidades. Como señala Bronson (2018), "capacitar a la mano de obra rural en habilidades de tecnología de Internet (por ejemplo, programación) es obviamente una parte clave de la "modernización" agrícola". [ 16 ] La integración en la economía digital requiere alfabetización básica (capacidad de leer) y alfabetización digital (capacidad de usar dispositivos digitales para mejorar el bienestar). En muchos casos, beneficiarse del contenido digital también requiere alfabetización en inglés o familiaridad con otro idioma ampliamente hablado. [ 114 ] Los desarrolladores de agricultura digital han diseñado formas de sortear estas barreras, como las TIC con mensajes de audio [ 49 ] y videos de extensión en idiomas locales. [ 50 ] Sin embargo, se necesita una mayor inversión en el desarrollo del capital humano para garantizar que todos los agricultores puedan beneficiarse de la agricultura digital.

Fomentar el capital humano en forma de innovación también es importante para la difusión de la agricultura digital. [ 51 ] Algunos caracterizan la innovación en la agricultura digital, un proceso intensivo en conocimiento y habilidades, como concentrado en las empresas "Grandes Agropecuarias" y las universidades de investigación. [ 115 ] Sin embargo, otros describen a los pequeños emprendedores como el "corazón de la acción". [ 21 ] En 2018, la innovación en tecnología agrícola atrajo 1900 millones de dólares en capital de riesgo, y el sector ha crecido significativamente en los últimos 10 años. [ 116 ] Aunque la agricultura digital puede estar concentrada en unos pocos países desarrollados debido a "barreras estructurales, institucionales y económicas", [ 115 ] las startups de tecnología agrícola han experimentado un crecimiento significativo en África, [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ] el Caribe y el Pacífico, [ 120 ] Asia, [ 110 ] y también América Latina.

Entorno político y regulatorio

Para que la agricultura digital se extienda, los gobiernos nacionales, las organizaciones multilaterales y otros responsables políticos deben proporcionar un marco regulatorio claro para que las partes interesadas confíen en invertir en soluciones de agricultura digital. Las políticas diseñadas para la era pre-Internet impiden el avance de la "agricultura inteligente" [ 121 ] , al igual que la ambigüedad regulatoria [ 6 ] . Además, la difusa línea divisoria entre datos personales y comerciales al hablar de explotaciones familiares complica la regulación de datos [ 122 ] . Las preguntas regulatorias sin respuesta se refieren principalmente a los macrodatos e incluyen:

  • Garantizar la privacidad y la seguridad de los datos: Los agricultores están preocupados por quién puede acceder a sus datos. [ 123 ] [ 124 ] Sus preocupaciones se extienden al uso de datos por parte del gobierno; los agricultores alemanes informaron de una «falta de seguridad de los datos y una transparencia excesiva con respecto a las autoridades públicas». [ 125 ] Los académicos han hecho reiterados llamamientos a los responsables políticos para que aborden la privacidad y la seguridad de los datos agrícolas. [ 126 ]
  • Abordar la propiedad de los datos: Según el Servicio de Investigación del Parlamento Europeo, «es evidente que el agricultor es propietario de los datos generados en sus campos». [ 127 ] La Sociedad Agrícola Alemana y otras organizaciones coinciden. [ 125 ] Sin embargo, en la práctica, los agricultores carecen de control sobre los datos que les conciernen a ellos mismos y a sus explotaciones. [ 124 ]

Además de establecer regulaciones para aumentar la confianza de las partes interesadas, los responsables políticos pueden aprovechar la agricultura digital para la provisión de bienes públicos. Primero, la iniciativa Datos Abiertos Globales para la Agricultura y la Nutrición (GODAN) de las Naciones Unidas exige el acceso abierto a los datos agrícolas como un derecho básico. [ 128 ] En lugar de que las partes interesadas operen en "silos de datos", donde nadie comparte información por temor a la competencia, las fuentes de datos abiertos (cuando se anonimizan adecuadamente) pueden fomentar la colaboración y la innovación. [ 21 ] Los datos de código abierto pueden reequilibrar la asimetría de poder entre los agricultores y las grandes agroempresas que recopilan datos. [ 28 ] Segundo, los gobiernos pueden financiar la investigación y el desarrollo de la agricultura digital. Para que las herramientas de análisis de macrodatos "entren en el dominio público, trabajen para el bien común y no solo para los intereses corporativos, necesitan ser financiadas y desarrolladas por organizaciones públicas". [ 28 ] [ 16 ] El Reino Unido, [ 129 ] Grecia, [ 130 ] y otros gobiernos nacionales ya han anunciado grandes inversiones en agricultura digital. Los gobiernos también pueden participar en asociaciones público-privadas de I+D para fomentar proyectos de agricultura digital orientados a pequeños agricultores en países en desarrollo. [ 112 ] Por último, las tecnologías de agricultura digital, en particular los sistemas de trazabilidad, pueden mejorar el monitoreo del cumplimiento ambiental, la evaluación de la elegibilidad para subsidios, etc. [ 51 ]

Finalmente, cuando los gobiernos y la comunidad internacional realizan inversiones complementarias, pueden fortalecer el entorno propicio para la agricultura digital. Al mejorar la infraestructura digital, elegir tecnologías agrícolas digitales adecuadas al contexto regional e invertir en el desarrollo de capital humano y habilidades digitales, los responsables políticos podrían apoyar la agricultura digital. [ 51 ]

Entorno de investigación

En Estados Unidos, la investigación en agricultura digital es financiada principalmente por el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura (NIFA) [ 131 ] , que depende del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos , y en menor medida, por la Fundación Nacional de Ciencias . [ 132 ] Estas organizaciones financiadoras han presentado dos grandes institutos que aplican IoT o inteligencia artificial en la agricultura digital, trabajando en conjunto.

  • iot4Ag: El Internet de las cosas para la agricultura de precisión, un centro de investigación de ingeniería de la NSF [ 133 ]
  • COALESCE: Aprendizaje sensible al contexto para sistemas ciberagrícolas sostenibles [ 134 ]

Objetivos de desarrollo sostenible

Según Project Breakthrough, la agricultura digital puede contribuir al avance de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas al proporcionar a los agricultores información en tiempo real sobre sus explotaciones, lo que les permite tomar mejores decisiones. La tecnología mejora la producción agrícola al ofrecer una mejor comprensión de la salud del suelo . Esto permite a los agricultores utilizar menos pesticidas en sus cultivos. El monitoreo del suelo y del clima reduce el desperdicio de agua. La agricultura digital puede impulsar el crecimiento económico al permitir a los agricultores obtener el máximo rendimiento de sus tierras. La pérdida de empleos agrícolas puede compensarse con nuevas oportunidades laborales en la fabricación y el mantenimiento de la tecnología necesaria para el trabajo. La agricultura digital también permite a los agricultores individuales colaborar, recopilando y compartiendo datos mediante la tecnología. [ 135 ]

Véase también

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