Los teléfonos móviles están determinando cada vez más la forma de compartir la información en todos los sectores, incluido el agrícola. La digitalización de los sistemas agrícolas, acelerada por los importantes esfuerzos para reducir la brecha digital e incluir a los pequeños agricultores, significa que las cuestiones de propiedad y privacidad de los datos son más relevantes que nunca.
Aprovechando los datos de una encuesta realizada a 392 agricultores de México, se utilizó un modelo Conditional Logit (CL) para profundizar en las preferencias por los atributos relacionados con su uso. Se exploraron grupos y perfiles mediante un modelo latent class (LC) para investigar la heterogeneidad.
Se comprobó que los agricultores de todas las edades apoyaban el uso de servicios de extensión basados en la tecnología y específicos para cada lugar. Los resultados del modelo de clases latentes revelaron la preferencia positiva de los agricultores por recibir apoyo en el primer uso y por el acceso a la formación, mientras que se mostraron contrarios a compartir datos con agentes privados. Por su parte, el modelo LC muestra diferencias en las preferencias cuando las variables de conexión de los agricultores con el centro de innovación del CIMMYT y los objetivos del enfoque de dominio se consideran como una variable de agrupación. Estas variables también afectan a las preferencias de los agricultores hacia el intercambio de datos.
La principal contribución de este estudio consiste en demostrar la importancia de los incentivos no financieros y la influencia del intercambio de datos en las preferencias de los agricultores. Gracias a esta mejor comprensión, el potencial de la tecnología para mejorar el bienestar de los agricultores puede aprovecharse aún más.
Foto de portada: María del Refugio Galván, productora de cebada de Irapuato, Guanajuato, México, ha participado en el proyecto de la aplicación para teléfonos inteligentes. (Foto: Francisco Alarcón/CIMMYT)
Representantes del CIMMYT y Verne Ventures entrevistan a productores con el objetivo de mejorar su acceso a servicios digitales el 22 de septiembre 2020 en Pénjamo, Guanajuato.
Actualmente, la digitalización del campo es similar a la exploración del espacio. Es muy emocionante, con aprendizajes y posibilidades infinitas, pero también un proceso que requiere precisión y trabajo de calidad de expertos en diferentes áreas.
“En el CIMMYT, nos dimos cuenta de que para aprovechar el conocimiento que hemos generado para la toma de decisiones y la optimización de los recursos en el campo, teníamos que abordar este gran reto mediante la creación de alianzas que logren combinar experiencias y faciliten la construcción de puentes entre lo público y lo privado, entre lo técnico y lo tecnológico”, señaló Jelle Van Loon, Especialista en Mecanización para América Latina del Programa de Desarrollo Estratégico del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).
Como resultado de un proceso de exploración y consulta, el CIMMYT, organismo internacional de investigación sin fines de lucro en sistemas de maíz y trigo, y Verne Ventures, el primer laboratorio de innovación disruptiva basada en la dignidad humana, asumen el reto del codesarrollo de soluciones tecnológicas para el sector agrícola mexicano.
Esta alianza se basa en las ventajas competitivas de ambos organismos. El CIMMYT, como knowledge partner o aliado de conocimiento, se enfoca en integrar el conocimiento sobre el estado actual del campo mexicano, de los flujos de producción en las cadenas de valor de cultivos, y aporta su experiencia en la generación de un espacio propicio para la colaboración entre diferentes actores regionales.
Representantes del CIMMYT y Verne Ventures entrevistan a productores con el objetivo de mejorar su acceso a servicios digitales el 22 de septiembre 2020 en Pénjamo, Guanajuato.
Por su parte, Verne Ventures asesora y diseña proyectos flexibles y escalables, con impacto sistémico, a través de procesos centrados en la relación que existe entre la dignidad humana, los negocios y la tecnología.
De esta manera, el CIMMYT y Verne Ventures colaboran en Tractilus, un sistema que busca incrementar el acceso y la disponibilidad de maquinaria agrícola para optimizar los recursos en el campo mexicano, además de interconectar a la comunidad con todos los actores relevantes de la cadena productiva.
“En 2021, a través de Tractilus, seguiremos explorando la mejor forma de aprovechar el mundo digital para generar soluciones integrales para una agricultura sustentable y, sobre todo, incluyente para beneficio de los productores de pequeña y mediana escala”, comentó Jorge Sánchez, Responsable de Desarrollo Comercial de Verne Ventures.
Una transformación digital está cambiando el rostro de la investigación internacional para el desarrollo y los sistemas agroalimentarios en todo el mundo. Este fue el punto clave de la cuarta convención anual del CGIAR sobre Macrodatos en la Agricultura, la cual se celebró el mes pasado.
“En muchos países, los agricultores están utilizando datos para conocer las tendencias del mercado y las predicciones meteorológicas”, dijo Martin Kropff, director general del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), en un video dirigido a los participantes de la convención. «Pero muchos todavía no tienen acceso a todos los beneficios de los macrodatos, y ahí es donde entran el CIMMYT y sus socios».
Como miembro del CGIAR, el CIMMYT se compromete a garantizar que los agricultores de todo el mundo tengan acceso a información y soluciones basadas en datos, mientras se asegura de que los datos generados por agricultores, investigadores y otros se utilicen de forma ética.
Según los expertos del CGIAR y las organizaciones asociadas, hay cuatro áreas clave con el potencial de transformar la agricultura en los próximos 10 años: los datos, la inteligencia artificial, los servicios digitales y la inteligencia del sector.
Las intervenciones clave incluirán habilitar los datos abiertos y el uso responsable de los datos, desarrollar una inteligencia artificial responsable, habilitar y validar los servicios digitales integrados para los sistemas alimentarios y generar confianza en la tecnología y los macrodatos, muchos de los cuales el CIMMYT ya ha estado trabajando.
El aprovechamiento de los datos y su análisis
Dirigido por el CIMMYT, el equipo de Excelencia en el Mejoramiento del CGIAR (EiB) ha estado desarrollando el Enterprise Breeding System (EBS), una única solución de software de gestión de datos para programas globales de mejora genética. El software tiene como objetivo proporcionar una solución para administrar datos en todo el flujo de trabajo de datos de mejoramiento, desde la creación de experimentos hasta el análisis, todo en un solo panel de control fácil de usar.
El CIMMYT y sus socios también han logrado avances significativos en el modelado de cultivos para comprender mejor el rendimiento de los cultivos y las brechas de rendimiento, optimizar las fechas de siembra y los sistemas de riego y mejorar las predicciones de brotes de plagas. La Comunidad de Práctica (CoP) sobre Modelado de Cultivos, una iniciativa del CGIAR liderada por el fisiólogo de cultivos del CIMMYT Matthew Reynolds, tiene como objetivo fomentar la colaboración y mejorar la recopilación de datos de acceso abierto y fáciles de usar disponibles para el modelado de cultivos.
La Comunidad de Práctica (CoP) sobre Datos Socioeconómicos dirigida por el CIMMYT sigue trabajando a la vanguardia para hacer que los datos socioeconómicos confusos sean interoperables para abordar los problemas de desarrollo mundial urgentes y apremiantes en los sistemas agroalimentarios. La interoperabilidad de datos, uno de los componentes fundamentales de los estándares de datos FAIR respaldados por el CGIAR, aborda la capacidad de los sistemas y servicios que crean, intercambian y consumen datos para tener expectativas claras y compartidas para su contenido, contexto y significado. A raíz del COVID-19, el mundo fue testigo de la necesidad de una mejor interoperabilidad de datos para comprender lo que está sucediendo en los sistemas alimentarios globales, y la CoP apoya activamente ese proceso.
El equipo de MARPLE lleva a cabo un análisis rápido utilizando el kit de diagnóstico en Etiopía. (Foto: JIC)
Mejora en el uso de datos y apoyo a la transformación digital
En Etiopía, el kit de diagnóstico MARPLE, desarrollado por el CIMMYT, el Instituto Etíope de Investigación Agrícola (EIAR) y el Centro John Innes (JIC), ha ayudado a investigadores, gobiernos locales y agricultores a detectar rápidamente enfermedades como la roya del trigo. El kit del tamaño de una maleta reduce el tiempo que lleva detectar esta enfermedad de meses a solo 48 horas.
En colaboración con organizaciones de investigación y meteorológicas, como la Universidad de Wageningen y la Agencia Espacial Europea (ESA), los investigadores del CIMMYT también han desarrollado aplicaciones prácticas para los datos meteorológicos obtenidos por satélite. Los científicos agrícolas han utilizado estos datos para analizar los sistemas de cultivo de maíz y trigo a mayor escala y crear modelos de cultivos más precisos para predecir la tolerancia de las variedades de cultivos a tensiones como la sequía y las olas de calor. El objetivo es compartir los datos climáticos y meteorológicos disponibles en una base de datos de acceso abierto y fácil de usar.
A través de la plataforma AgriFoodTrust, una nueva plataforma de prueba y aprendizaje para tecnologías digitales de confianza y transparencia, los investigadores del CIMMYT han estado experimentando con tecnologías como blockchain para abordar cuestiones como la seguridad alimentaria, la trazabilidad, la sostenibilidad, fertilizantes y semillas adulterados y falsificadas. Los hallazgos se utilizarán para crear capacidades en todos los aspectos tecnológicos y su aplicación para garantizar que sean inclusivas y utilizables.
En México, el CIMMYT y sus socios han desarrollado una aplicación que ofrece recomendaciones personalizadas para ayudar a los agricultores individuales a enfrentar los desafíos de la producción de cultivos de manera sostenible. La aplicación AgroTutor ofrece a los agricultores información gratuita sobre el potencial de rendimiento histórico, puntos de referencia locales, prácticas agrícolas recomendadas, pronóstico de precios de productos básicos y más.
Aceptando el desafío
A medida que el mundo se vuelve cada vez más digital, aprovechar todo el potencial de las tecnologías digitales es un área de gran oportunidad para la comunidad de investigación agrícola para el desarrollo, pero que actualmente carece de un liderazgo claro. Como organización que ya trabaja en problemas globales, es hora de que la red CGIAR se enfrente al desafío. Con un legado de investigación agronómica, extensión agrícola e investigación sobre la adopción de tecnologías e innovaciones, el CGIAR tiene la oportunidad de convertirse en líder en la transformación digital de la agricultura.
Actualmente, el sistema CGIAR se está uniendo como One CGIAR. Este proceso de transformación es una reformulación dinámica de las asociaciones, el conocimiento, los activos y la presencia global del CGIAR, con el objetivo de lograr una mayor integración e impacto frente a los desafíos interdependientes que enfrenta el mundo actual.
«El papel de One CGIAR en el apoyo a la digitalización es mejorar la investigación impulsada por los datos y su análisis y fomentar la digitalización de la agricultura en países de ingresos bajos y medianos», dijo el economista del CIMMYT Gideon Kruseman en una sesión sobre exploración de la estrategia digital del CGIAR en la convención de Macrodatos del mes pasado.
«One CGIAR, con su postura neutral y enfoque en los bienes públicos globales, puede actuar como un intermediario honesto entre diferentes partes interesadas en el ecosistema digital».
Foto de portada: Un investigador demuestra el uso de la aplicación AgroTutor en un teléfono móvil en México. (Foto: Francisco Alarcón/CIMMYT)
Un equipo internacional de científicos está trabajando con agricultores en el Valle de Yaqui, en el estado de Sonora, México, para desarrollar y probar una nueva tecnología móvil que tiene como objetivo mejorar la productividad del trigo y la caña de azúcar al ayudar a los agricultores a manejar los factores que causan la brecha de rendimiento entre el potencial de cultivo y el rendimiento real.
Los científicos han desarrollado y probado una aplicación para teléfonos inteligentes donde los agricultores pueden registrar sus actividades agrícolas, incluida la fecha de siembra, el tipo de cultivo y el riego, y recibir a cambio asesoramiento local y preciso sobre el manejo del cultivo.
Este proyecto es una asociación público-privada conocida como Mexican COMPASS, o Sistema de Servicios de Análisis, Gestión y Análisis de Producción de Cultivos Mexicanos.
La investigación ha demostrado que el momento adecuado del riego es más importante para los rendimientos que las cantidades totales de agua. También se ha demostrado que los tiempos de siembra precedentes mejoran los rendimientos de trigo. Tener fechas óptimas para ambas actividades podría ayudar a los agricultores a mejorar los rendimientos y estabilizar sus ingresos.
Interfaz de la aplicación COMPASS para teléfonos inteligentes. (Foto: Saravana Gurusamy/Rezatec)
La aplicación para teléfonos inteligentes COMPASS utiliza datos satelitales de observación terrestre y datos de campo in situ capturados por los agricultores para proporcionar información como la fecha óptima de siembra y la programación del riego.
«El momento de la siembra y el riego son razones considerables del potencial de rendimiento en esa región — estas son dos características de la aplicación que estamos por validar durante la próxima temporada», explicó Francelino Rodrigues, científico de agricultura de precisión del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT).
Datos a salvo
Actualmente, la innovación tecnológica para la productividad de los cultivos se necesita más que nunca debido a las amenazas a la seguridad alimentaria en aumento y los recursos naturales cada vez más escasos. Los agricultores están bajo una presión constante para producir más con menos, lo que significa que se necesita una mayor precisión en sus prácticas agrícolas.
El Valle del Yaqui, el área con mayor producción de trigo en México, se encuentra en el desierto semiárido de Sonora, en la parte norte de México. La seguridad del agua es un desafío serio y los agricultores deben ser muy precisos en su gestión del riego.
El consorcio Mexican COMPASS, que está compuesto por la empresa de análisis de datos geoespaciales Rezatec, la Universidad de Nottingham, Booker Tate, el CIMMYT y el Colegio de Postgraduados (COLPOS) en México, evolucionó como una forma de ayudar a los agricultores mexicanos a mejorar la eficiencia en el uso del agua.
«Los agricultores del Valle del Yaqui son agricultores muy experimentados, sin embargo, también pueden beneficiarse al usar una aplicación diseñada localmente para informar y registrar sus decisiones», explicó Rodrigues.
La aplicación para teléfonos inteligentes también permitirá a los agricultores registrar y programar sus prácticas de manejo de cultivos y les dará acceso a mapas de índice de vegetación normalizada (NDVI en inglés) de series de tiempo semanales, que les permitirán ver sus campos en cualquier momento desde cualquier lugar.
«¡Toda esta información se proporciona de forma gratuita! Esa es la parte emocionante del proyecto. El modelo de negocios fue diseñado para que los agricultores no tengan que pagar por el acceso a la aplicación y sus características a cambio de proporcionar sus datos de campo. Es una situación ganar-ganar», dijo Rodrigues.
La asistente de investigación del CIMMYT, Lorena González (centro), ayuda a los agricultores locales a probar la nueva aplicación COMPASS durante el taller en Ciudad Obregón, estado de Sonora, México. (Foto: Alison Doody/CIMMYT)
Diseño enfocado en el agricultor
Por ahora, la aplicación está en la etapa de validación y los socios de COMPASS están invitando a los agricultores a probar la tecnología en sus propias granjas. Un taller, realizado el 21 de octubre en Ciudad Obregón, proporcionó a los agricultores capacitación práctica para la aplicación y les permitió dar su opinión.
Más de 100 agricultores asistieron al taller, que contó con presentaciones de Saravana Gurusamy, gerente de proyecto en Rezatec, Iván Ortíz-Monasterio, científico principal del CIMMYT, y representantes de grupos de agricultores locales como la Asociación de Organismos de Agricultores del Sur de Sonora (AOASS) y el Distrito de Riego del Río Yaqui (DRRYAQUI). El taller contó con una demostración paso a paso de la aplicación y ejercicios prácticos para que los agricultores lo prueben por sí mismos.
“Hoy en día, necesitamos tecnología porque tenemos que lidiar con muchos factores. Cada año, el beneficio que obtenemos con el trigo es cada vez menor, por lo que debemos ser muy productivos. Espero que esta aplicación pueda ayudarme a producir una mejor cosecha”, dijo un agricultor de trigo local que asistió al taller.
Los comentarios de los usuarios han jugado un papel clave en el desarrollo de la aplicación. COMPASS entrevistó a docenas de agricultores para observar qué diseño les funcionó.
“Inicialmente se nos ocurrió un diseño realmente complicado. Cuando se lo dimos a los agricultores, no sabían cómo usarlo», explicó la gerente del proyecto Rezatec, Saravana Gurusamy. El equipo volvió a la mesa de diseño y, con los comentarios que recibieron de los agricultores, se les ocurrió un diseño simple que cualquier agricultor, independientemente de su experiencia con la tecnología o la alfabetización digital, podría usar.
Al hablar con Gurusamy después del taller, describió su visión para el futuro de la aplicación.
“Mi visión es ver a todos los productores de trigo de Sonora usando la aplicación. El primer paso es probar la tecnología aquí, luego implementarla en todo México y eventualmente a nivel internacional”.
Mexican COMPASS es un proyecto de cuatro años financiado por el Programa de Asociación Internacional de la Agencia Espacial del Reino Unido (IPP-UKSA por sus siglas en inglés) y el Programa de Investigación de Trigo del CGIAR (WHEAT). Este proyecto es una colaboración entre Rezatec, la Universidad de Nottingham y Booker Tate en el Reino Unido, el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y el Colegio de Postgraduados (COLPOS) en México.
Los participantes del EBS DevOps Hackathon posan para una foto grupal en la sede del CIMMYT en Texcoco, México. (Foto: Eleusis Llanderal Arango/CIMMYT)
Del 21 de octubre al 1 de noviembre de 2019, los desarrolladores y administradores de software de varios proyectos de software de mejoramiento se reunieron en la sede del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) en México para trabajar en la entrega de una solución integrada para los mejoradores de cultivos.
Los esfuerzos para perfeccionar el mejoramiento de cultivos para los países de ingresos bajos y medianos implican entregar mejores variedades a los agricultores más rápido y a menor costo. Estos esfuerzos se basan en el dominio de los datos y la tecnología durante todo el proceso de mejoramiento.
Para comprender este potencial, la Plataforma de Excelencia en Mejoramiento del CGIAR (EiB en inglés) está desarrollando un Sistema de Mejoramiento Empresarial (EBS en inglés) como una solución única para los mejoradores. EBS integrará los diferentes proyectos de software desarrollados por diferentes instituciones a lo largo de los años. Esto liberará a los mejoradores de la onerosa tarea de administrar sus datos a través de diferentes aplicaciones y les permitirá optimizar rápidamente sus esquemas de mejoramiento basados en datos sólidos y análisis avanzados.
«Ninguno de nosotros puede hacerlo todo», dijo Tom Hagen, gerente de software de mejoramiento, CIMMYT-EiB, «así que lo que están experimentando los programas de mejoramiento es, de hecho, TI fragmentada». ¿Cómo nos unimos como expertos en TI para crear un sistema a través de nuestros esfuerzos colectivos?
Para que EBS tenga éxito, es esencial que el sistema sea de bajo costo y fácil de implementar. «El costo del entorno operativo es absolutamente clave», dijo Jens Riis-Jacobson, director internacional de sistemas y TI del CIMMYT. «Estamos tratando de servir a las instituciones de los países en vías de desarrollo que tienen muy poco dinero para pagar las operaciones del programa de mejoramiento».
Software de apilamiento
Durante el hackatón, doce expertos de proyectos de software en el CGIAR e instituciones del sector público utilizaron una tecnología llamada Docker para apilar automáticamente las últimas versiones de sus aplicaciones en un solo archivo de configuración. Este archivo se puede cargar en cualquier entorno operativo en menos de cuatro minutos, ya sea una computadora portátil, un servidor local o en la nube. Cargar rápidamente el sistema completo en un entorno en la nube significa que EBS eventualmente puede estar disponible como una solución de software como servicio con un solo clic. Esto significa que las instituciones no necesitarán una infraestructura de TI sofisticada o personal de soporte para mantener el software.
Tras bambalinas, diferentes aplicaciones se replican en una única solución de software, el Sistema de Mejoramiento Empresarial. (Foto: CIMMYT)
«Si todo sale según lo planeado, los usuarios finales no sabrán que existimos», dijo Peter Selby, coordinador del proyecto Breeding API (BrAPI), un colectivo en línea que trabaja en un idioma común para que las aplicaciones de mejoramiento se comuniquen entre sí. Las actualizaciones de aplicaciones individuales se cargarán, probarán y enviarán automáticamente a los usuarios.
Además de los beneficios para los mejoradores, este canal de implementación automatizada también debería dar como resultado un mejor software. «Tenemos muy poco tiempo para el desarrollo porque pasamos demasiado tiempo en la implementación y las pruebas», dijo Riis-Jacobson.
Una cultura DevOps entre instituciones
Aunque se superaron obstáculos técnicos importantes, el aspecto cultural fue quizás el resultado más significativo del hackatón. Los participantes descubrieron que compartían los mismos objetivos, lenguaje y podían definir el entorno operativo común para que sus aplicaciones funcionen juntas.
«Es realmente importante mantener la colaboración abierta», dijo Roy Petrie, ingeniero de DevOps en la Iniciativa de Informática Genómica y de Código Abierto (GOBii en inglés) con sede en el Instituto Boyce Thompson de la Universidad de Cornell. «Tener una plataforma de comunicaciones fue lo primero».
En el futuro, esto podría significar que los equipos sincronicen su cronograma de desarrollo para lanzar actualizaciones consistentemente con nuevas versiones de EBS, sugirió Franjel Consolacion, administrador de sistemas en el CIMMYT.
«Son la próxima generación», comentó Hagen. «Esta es la primera vez que esto sucede en la informática del CGIAR y valida un aspecto clave de nuestra estrategia: que podemos trabajar juntos para ensamblar partes de un sistema y posteriormente, implementarlo según sea necesario en diferentes instituciones».
A principios de 2020, equipos de mejoramiento del CIMMYT y del Instituto Internacional de Investigación del Arroz (IRRI, por sus siglas en inglés) tendrán acceso a una «implementación mínima viable» del EBS, en el que pueden realizar todas las tareas básicas de mejoramiento a través de una interfaz de usuario simple. En fases y durante tres años, se agregarán más funciones, programas de mejoramiento y cultivos de otras instituciones, incluidos los programas nacionales de investigación agrícola.
El kit de diagnóstico Laboratorio de Fitopatología Portátil y en Tiempo Real (MARPLE por sus siglas en inglés) es un laboratorio portátil revolucionario desarrollado por un equipo del Centro John Innes (JIC por sus siglas en inglés), el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y el Instituto Etíope de Investigación Agrícola (EIAR por sus siglas en inglés). Utiliza la tecnología de secuencia de nanoporos para diagnosticar y controlar rápidamente la roya del trigo en los campos de los agricultores.
Diseñado para usarse sin electricidad constante y en temperaturas variables, el laboratorio del tamaño de una maleta permite a los investigadores identificar la roya del trigo hasta el nivel de cepa en solo 48 horas — algo que solía llevar meses usando otras herramientas.
El equipo MARPLE fue reconocido como Innovador del Año por su impacto internacional en 2019 por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC por sus siglas en inglés) del Reino Unido.
Un nuevo video del Centro John Innes muestra cómo el kit de diagnóstico MARPLE permitirá a Etiopía identificar rápidamente las cepas de óxido de trigo, en lugar de enviar muestras a los laboratorios en el extranjero.
