Introducción de tecnologías en sistemas de producción lechera para aumentar la productividad y eficiencia

Abstract

La producción lechera ocupa un lugar muy importante en la economía uruguaya. Las condiciones naturales adecuadas (suelo, clima, etc.) con las que cuenta Uruguay, lo convierten en un país muy apto para este tipo de producción. El crecimiento ininterrumpido que ha tenido este sector en el país (entre 1975 y 2013), le ha permitido ubicarse actualmente entre los 10 sectores mas exportadores del país que generan mayor valor agregado industrial. A nivel internacional, Uruguay se ubica entre los 25 países exportadores de lácteos del mundo. En particular, las exportaciones de este sector tuvieron un crecimiento de 8% promedio anual en la última década y sumaron US$ 567 millones en 2016. A diferencia de otros países de la región como Argentina y Brasil que destinan su producción principalmente a abastecer su mercado interno, Uruguay exporta 70% del volumen producido anualmente. A nivel de Latinoamérica, es el mayor productor de leche per cápita, con alrededor de 550 litros y además posee el mercado interno con el consumo de leche mas elevado, alcanzando los 233 litros per cápita al año. Estas razones motivan la aplicación de tecnologías y el desarrollo de propuestas metodológicas y de soluciones informáticas que contribuyan a la resolución de determinados problemas vinculados a este sector. La alimentación del rodeo vacuno cumple un rol preponderante en los sistemas de producción de leche, por lo que resulta interesante estudiar esta área con el objetivo de incorporar tecnologías que faciliten el manejo o la toma de decisiones. Periódicamente, los responsables de los tambos recorren los potreros con el fin de estimar el alimento disponible, información a partir de la cual determinarán cómo realizarán la asignación de recursos alimenticios entre todas las vacas. Hasta el momento, los métodos utilizados para la estimación de forraje son los tradicionales de corte, estimación mediante altura o por satélite, pero estos pueden resultar costosos, imprecisos o impracticables. Debido a esto, en este trabajo se proponen alternativas de solución mediante el desarrollo de tecnologías que ayuden a estimar la disponibilidad de recursos de forma precisa y a bajo costo. En este trabajo, se abordaron dos enfoques metodológicos para estimar la disponibilidad forrajera, haciendo uso de un UAV (Unmanned Aerial Vehicule), autónomo y programable, que incluye una cámara a color, una cámara infrarroja y una minicomputadora. El UAV posibilitó la realización de recorridos automáticos sobre los distintos potreros para obtener imágenes georeferenciadas de las pasturas, a partir de las cuales se estimó el forraje disponible. La primera metodología utilizada corresponde al procesamiento de imágenes de las pasturas. De acuerdo a esto, el UAV recorrió los potreros, a una altura no superior a los 6 metros, siguiendo determinadas rutas programadas y obteniendo imágenes de las pasturas. A través del procesamiento informático de las mismas se estimó la disponibilidad de recursos alimenticios disponibles. La segunda metodología utilizada fue la de mapping 3D. Para esto se realizaron recorridos de los potreros con el UAV en formato de Zig Zag y a alturas superiores a los 20 metros. Esta técnica implicó un tipo de procesamiento de imágenes distinto al mencionado anteriormente. El objetivo fue generar modelos de superficie que posibilitaran la estimación de las alturas de las pasturas, para finalmente estimar el forraje. A partir de evaluaciones experimentales, se comprobó que la metodología que genera resultados más precisos en términos de estimación de disponibilidad de forraje es la de mapping 3D. Particularmente, los valores más acertados se registraron para modelos basados en fotografías a color. Por el contrario, la metodología de procesamiento de imágenes generó resultados poco aproximados a la realidad, sin embargo su aplicación requirió consumos de batería del UAV menores a los empleados por la metodología anterior. Para validar los modelos generados, el equipo de agrónomos aplicó técnicas tradicionales de estimación de forraje. Cabe aclarar que la primera metodología fue desarrollada en conjunto con el equipo de Ingeniería Biológica (departamento de investigación ubicado en la ciudad de Paysandú, orientado a solucionar problemas complejos de diferentes campos de las ciencias de la vida, mediante la aplicación de metodologías propias de ingeniería), sin requerir demasiado tiempo de desarrollo, ajuste, calibración y pruebas. Sin embargo, es una método muy interesante, sobre el cual se debe seguir trabajando en el futuro para mejorarlo.