El sector agrícola se enfrenta a importantes retos como la necesidad de abastecer a una población cada vez más alta (según laOrganización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, se espera que en el año 2050 se tenga que producir un 70% más de alimentos para 2.300 millones de personas adicionales), contando cada vez con menos espacios disponible para el cultivo.

LaAgricultura Inteligenteviene a solventar algunos de estos problemas, permitiendo que con menos recursos y un uso más inteligente de los mismos; la producción de alimentos pueda llegar a incrementarse incluso en más de un 70% .En ese sentido, la agricultura inteligente aporta un gran número de beneficios.

La agricultura inteligente no deja de sorprendernos en cuanto a innovación se refiere. Aunque en los últimos años hemos asistido a importantes cambios, cada vez son más las novedades que llegan. ¿Quieres conocer algunas de las más destacadas?

1. Big Data. Es una de las piezas clave hoy en día, en diferentes sectores. La agricultura también ha comenzado a incorporar herramientas cada vez más avanzadas que permiten extraer datos, estadísticas, cifras, etc; que permiten extraer conclusiones y definir qué tipo de agricultura es la más productiva de cara a afrontar las necesidades futuras.

2. Robótica y drones.Otra de las grandes novedades es la incorporación de robots y drones en las tareas de cultivo con el fin de extraer datos de alta calidad y fiabilidad.

3.Conectividad. Así, son cada vez más opciones que encontramos en materia de conectividad directa con el campo. Por ejemplo, apps que permiten el control a distancia de los diferentes elementos que intervienen en el proceso de cultivo, softwares avanzados para el control y gestión del proceso de producción, maquinaria guiada por GPS que puede ser controlada incluso desde un smartphone.

4. Automatización. Claves en el proceso de transformación durante el proceso de cultivo. Lograr automatizar diferentes aspectos y elementos que intervienen durante las diversas fases de producción, en función de los datos obtenidos y los registros previos realizados por herramientas como los sensores.

5. Inteligencia artificial. Y en la agricultura, seguirá siendo uno de los principales aspectos a trabajar. Así, se busca el constante desarrollo de herramientas que ayuden a gestionar el cultivo y que puedan llegar a realizar predicciones de las condiciones meteorológicas que influirán sobre el cultivo, para implementar sistemas mucho más eficaces y adaptados.

El cargo Editorial TA 165. Agricultura Inteligente apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

Fertirrigación: solución de sistemas hidropónicos para el control de nutrientes de las plantas.

Un cultivador experto sabe que una planta a lo largo de su ciclo de vida necesita ser complementada y apoyada a través de un plan completo de manejo de nutrientes. Los cultivadores comerciales utilizarán un fertilizante soluble en agua o un fertilizante que libere lentamente los nutrientes para alimentar a las plantas. Sin embargo, existe un método más nuevo y efectivo para complementar las plantas. Este método se conoce como fertirrigación. La fertirrigación se está volviendo más común para los productores comerciales a medida que crece la demanda de sistemas hidropónicos.

¿Qué es la fertirrigación?

La fertirrigación se puede definir como el proceso de inyectar el medio de cultivo con fertilizantes e ingredientes directamente en una línea de riego ya instalada en el área de cultivo. La fertirrigación está estrechamente relacionada con otro proceso conocido como quimigación, que consiste en la inyección de productos químicos en una línea de riego. Aunque estos términos se usan indistintamente, la quimigación generalmente involucra productos químicos como insecticidas, herbicidas y fungicidas. En la fertirrigación, las líneas se enjuagan con fertilizantes o nutrientes. La fertirrigación, en lugar de la aplicación tradicional de fertilizantes, aborda la planta al abordar las deficiencias de nutrientes de la planta de manera más efectiva a través de la aplicación líquida.

¿Cómo funciona la ferrtirrigación?

Los sistemas de fertirrigación varían en tamaño y escala según las necesidades y la configuración general de la operación. Estos sistemas están compuestos por tanques que almacenan fertilizante en forma líquida e inyectores que infunden fertilizante al sistema de riego a través de una válvula controlada por presión. Los métodos de fertirrigación se pueden utilizar en todos los métodos de riego, desde riego por goteo, boquillas y cabezales de aspersión, y riego por inundación. Un sistema de fertirrigación se puede configurar en los mismos temporizadores que el sistema de riego, lo que permite que los fertilizantes se ejecuten en los tiempos establecidos. El sistema también puede controlarse a mano y usarse para aplicarse solo a ciertas áreas de cultivo o secciones de un invernadero.

¿Cuáles son los tipos de sistemas de fertirrigación?

Hay muchos tipos de sistemas de fertirrigación utilizados por los productores comerciales. Algunos sistemas son manuales sin automatización y control, mientras que otros tienen alguna escala de automatización. La mayoría de los sistemas de fertirrigación modernos utilizan inyectores de fertilizante que se pueden configurar con cantidades y tasas de concentración específicas. Por lo general, en estos sistemas, los sensores de pH y EC se utilizan para ajustar las inyecciones de acuerdo con las necesidades específicas de los productores.

¿Qué nutrientes se utilizan en un sistema de fertirrigación?

¿Es adecuado un sistema de fertirrigación para una estación de cultivo específica?

La fertirrigación como método o sistema utilizado tiene sus ventajas e inconvenientes. Sopesar estos pros y contras ayudará a tomar la mejor decisión para la operación de cultivo. La fertirrigación tiene muchos beneficios que pueden convertirla en una excelente opción para el productor comercial. La fertirrigación muestra un aumento en la absorción de nutrientes por parte de las plantas, una colocación precisa de los nutrientes de las plantas, la capacidad de microdosificar o alimentar a las plantas en pequeñas dosis en lugar de una aplicación mayor de nutrientes, una reducción de fertilizantes, productos químicos y agua necesarios, un riesgo reducido de lixiviación de nutrientes, control preciso sobre las cantidades de aplicación y ubicación de los nutrientes, y una reducción de la erosión del suelo. Las desventajas de la fertirrigación incluyen que la concentración de la solución puede disminuir a medida que el fertilizante se disuelve según el equipo utilizado, por lo que es necesario monitorear la solución, el suministro de agua de la fertirrigación debe mantenerse separado del suministro de agua doméstica, posible pérdida de presión en el línea principal de riego, y el proceso depende de la no restricción del suministro de agua por racionamiento por sequía.

El cargo ¿Qué es la Fertirrigación? apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

Existen sensores que determinan la cantidad de agua en el suelo y sirven de apoyo al cultivador para definir el momento oportuno para el riego. Edgar Hincapié, investigador de Cenicaña, resuelve algunas inquietudes sobre esta tecnología.

Para qué sirven los sensores de humedad del suelo?

Los sensores de humedad miden una señal eléctrica que calcula la cantidad de agua en el suelo, lo cual permite determinar el volumen de agua almacenado en éste después de un riego o una lluvia, calcular el consumo de agua por el cultivo en un día o una semana y determinar la eficiencia del riego.

Por ejemplo, un valor promedio de humedad de 28.5 % medido entre 0 y 20 cm de profundidad indica que en esa capa de 20 cm de suelo hay una lámina de 57 mm (28.5 x 20/10), pero no indica si están disponibles o no para las plantas.

Los sensores de humedad son diferentes a los de potencial mátrico, porque éstos últimos lo que determinan es el agua en el suelo disponible para la planta.

¿Cómo operan los sensores de humedad?

Generalmente los sensores de humedad se componen de una sonda con electrodos en un extremo y un sistema de excitación y captura de información. Los electrodos van insertos en el suelo y su longitud oscila entre 5 y 30 cm.

Los sensores de humedad no miden directamente esta variable, sino que se basan en técnicas como la reflectometría de dominio en tiempo (TDR), la capacitancia (FDR) y la conductividad eléctrica aparente (CE), que son mediciones que se deben convertir a valores de humedad volumétrica mediante una calibración. Comúnmente se conocen como sensores de humedad TDR o FDR.

¿Cómo sirve esta información para programar riegos?

Cuando se mide la humedad del suelo para programar los riegos se debe conocer el rango óptimo de humedad en el cual las plantas no se afectan por exceso o déficit de agua. Esta información es específica para cada tipo de suelo y corresponde al valor de humedad a un potencial mátrico entre -20 kPa y -75 kPa.

En ese sentido, para un potencial mátrico de -75 kPa, el cual es el valor de umbral para el inicio del riego, la humedad para un suelo arenoso es del 12%; para un suelo arcilloso, del 28%; y para uno franco arcilloso, del 33% aproximadamente.

¿Cómo se instalan?

Igual que con los sensores de potencial mátrico, el número de sensores de humedad a instalar depende de la forma de realizar las mediciones (manualmente o automatizado).

La profundidad de instalación de los sensores depende de la longitud de los electrodos y de la dirección de colocación. Por ejemplo, un sensor con electrodos de 20 cm de longitud instalados verticalmente desde la superficie mide la humedad media entre 0 y 20 cm de profundidad. De igual manera, cuando se instala un sensor verticalmente a 20 cm de profundidad se mide la humedad media entre 20 y 40 cm.

Si los sensores se instalan horizontalmente se mide la humedad media a la profundidad que se instalen: un sensor de 20 cm de longitud instalado horizontalmente a 30 cm, mide la humedad media a esa profundidad del suelo.

La instalación es sencilla y rápida: cavar un orificio con barreno o palín a la profundidad requerida, insertar el sensor vertical u horizontalmente, tapar de nuevo el orificio y compactarlo ligeramente para evitar el flujo preferencial de agua en el sitio.

¿Es necesaria la calibración?

Sí, porque no miden directamente la variable de humedad, sino que miden otras variables que se correlacionan con la humedad del suelo. Los equipos de medición traen una curva de calibración genérica, pero si se desean mediciones más precisas, como las requeridas para el control del riego, es necesario construir curvas de calibración para cada suelo. La calibración generalmente se realiza en un laboratorio de física de suelos.

¿Cuáles son las ventajas y limitaciones al utilizar esta tecnología?

Ventajas:

• Permite mediciones con poca alteración del suelo.
• Requiere poco mantenimiento.
• Las mediciones se pueden realizar de manera continua durante varios ciclos del cultivo.
• No requiere instalaciones especiales.

Limitaciones:

• Para una buena precisión se requieren varias mediciones debido a la variabilidad de los suelos.
• Alto costo de los equipos.

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El agua es un recurso fundamental para la agricultura en México, un país con una larga tradición agrícola y una gran variedad de cultivos. Sin embargo, la sequía ha sido un factor que ha afectado severamente la producción agrícola en los últimos años. El impacto de la falta de agua en el agro mexicano ha sido significativo y es necesario buscar soluciones para hacer frente a este problema y garantizar la seguridad alimentaria y la producción del campo.

Estados más afectados por la sequía en México

Según datos de CONAGUA, el 50.16% del país presenta condiciones de sequía de moderada a extrema, datos actualizados a febrero de 2023. Esta afectación principalmente concentrada en el centro y norte de la república, con datos más marcados en estados como Michoacán, Nuevo León, Estado de México y Tamaulipas.

La temporada de estiaje puede tener una serie de impactos negativos en la agricultura mexicana.

Estos incluyen la reducción del rendimiento de los cultivos, la disminución de la calidad de los productos agrícolas, la pérdida de la diversidad biológica y el aumento de los costos de producción.

Alternativas derivadas de la falta de agua.

La falta de agua incentiva a los agricultores a invertir más dinero en alternativas de riego y otros métodos para asegurarse de que sus cultivos reciban suficiente agua para crecer adecuadamente.

El gobierno mexicano ha implementado una serie de políticas y programas para ayudar a los agricultores a enfrentar los efectos de la sequía.

La diversificación de los cultivos también ha sido una estrategia importante para enfrentar la sequía en México. Los agricultores pueden reducir su dependencia de un solo cultivo y aumentar su resiliencia ante la falta de agua.

La implementación de tanques de PEAD es una solución efectiva para el almacenamiento de agua durante los períodos de sequía en el sector agrícola mexicano. El polietileno de alta densidad (PEAD) es un material resistente y duradero que puede contener grandes cantidades de agua y mantener su calidad.

Entre sus ventajas incluyen su bajo costo en comparación con otros materiales, su capacidad de resistir la corrosión y su facilidad de transporte y montaje en cualquier lugar. Además, los tanques de PEAD pueden ser utilizados en múltiples aplicaciones, como riego, sistemas de drenaje y tratamiento de aguas residuales

El uso de tecnologías de la información y la comunicación (TIC): Las TIC también han sido utilizadas para ayudar a los agricultores a enfrentar la sequía en México, a través del uso de aplicaciones.

Este 2023 representa un gran reto para el Agro mexicano, exige a los productos estar mayor preparados y anticiparse a la crisis climática, derivado de los aumentos constantes de la temperatura y la escasez del vital líquido.

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El cargo Impacto de la sequía en el Agro en México 2023 apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

Las tecnologías modernas van al avance día con día como son los sensores remotos satelitales el uso de sistemas de posicionamiento  GPS, que en la actualidad ya son utilizados para el beneficio de la agricultura y conocidos como la agricultura de precisión y que dan asesoramiento a la tecnología del riego mejorando así los sistemas de producción agrÍcola (Espinoza-Espinosa et al., 2018).

La observación del planeta mediante los sensores colocados en los satélites han sido muy adecuados para la mejora del campo y sus cultivos.  Son varios los sitemas hoy empleados, que logran captar imágenes de la superficie terrestre a intervalos regulares, con lo que la asesoría de riego, se encuentra  en relación con los modernos agricultores de este siglo XXI, lo que  a su vez optimiza el uso adecuado del agua para el riego y mejora los cultivos.

LOS SATÉLITES

El uso de imágenes satelitales así como los estudios que se llevan a cabo con los  sistemas de información geográfica iniciaron  la base para el mejoramiento en la eficiencia del uso del agua para el riego de los cultivos.

Es así que surge uno de los proyectos pioneros en 2002,  el proyecto para asesoramiento de riego a productores agricolas DEMETER, siglas de Demonstration of earth observation technologies in Routine Irrigation Advisory Services, demostrando que la observación de la tierra con tecnología  satelitan puede brindar consejo para riego y otros servicios en beneficio de la agricultura y de la sustentabilidad alimentaria de la humanidad (DEMETER, 2000).  Otro programa existente es el Servicio de Asistencia en Riego Asistido por Satélite (e-SARAS), que maneja  España y  de 2006  a 2009 donde junto con México participó como proyecto de extensión del DEMETER, denominado Pleiades (Participatory Low-Cost Earth-Observation-Assisted Irrigation Advisory: An Element of Sustainable Water Management) con las que se obtuvieron imágenes satelitales locales de parcelas y observaron como se desarrollan los cutivos para poder tomar las medidas pertinentes del manejo del riego de los cultivos.

En este siglo XXI, en el espacio cerca de la Luna, existen más de 6,000 satélites artificiales dando vueltas alrededor de nuestro planeta, los satélites  son conocidos para nosotros, principalmente debido a las comunicaciones de telefonía, televisión y la conección  al internet.  Sin embargo su uso se ha extendido hacia otras disciplinas como ha ocurrido con la agricultura de presición, lo que contribuirá para que sean la base para  muchas empresas privadas que entraran junto con NASA en la carrera de la conquista del espacio.  Ciertamente el uso de los  satelites artificiales es más conocido por su aplicación en la tencnología de las comunicaciones enviando y  recibiendo mensajes como su uso principal pero también es importante su utilización con fines militares y  en la investigación científica.  SISTEMA SATELITAL MEXICANO MEXSA.

México cuenta con  varios satélites en órbita: el sistema satelital MEXSAT integrado por tres satélites de telecomunicaciones, dos para servicios móviles y uno para servicios fijos, construidos por la empresa Boing Defense, el Solidaridad-2, el Satmex-5 y Satmex-6, además de los tres de la empresa Satmex, y el QuetzSat-1, de Medcom México.  En órbita se cuenta con  8 satélites, de los cuales siguen en operaciones 4 de ellos en 1995 el gobierno mexicano reformó la Ley de Telecomunicaciones, fundó en 1997 la empresa Satélites Mexicanos, S.A. de C.V. (SATMEX) en 2014 se integra a  Eutelsat Americas (Eutelsat, 2014). La Flota de Eutelsat comprende 34 satélites con cobertura en Europa, África, Medio Oriente, gran parte de Asia y América.  Las comunicaciones son la única tecnología espacial comercial, que genera miles de millones de dólares al año en ventas de productos y servicios.

Existen diferentes tipos de satélites que operan a diferente distancia GEO a 35,786 km de altitud, MEO de 2000 a 35,786  ahí se encuentran todos los de GPS y  LEO de orbita terrestre baja de 160 a 2000 km de altitud  que son los de reconocimiento militar.

EL ASESORAMIENTO DE SISTEMA DE RIEGO.

Los sistemas de riego son costosos en cuanto a materiales y recursos humanos , sobre todo en áreas extensas, para el agricultor.  El uso de la tecnología contribuye de manera adecuada para poder monitorear grandes extensiones mediante los sensores satelitales, el uso adicional del internet y la telefonía móvil permiten que las imágenes satelitales lleguen más rápido al agricultor de manera personalizada y con precisición haciendo de ello un método muy eficaz de trabajo de campo. DEMETER  (Demonstration of Earth Observation Technologies in Routine Irrigation Advisory Services), junto con el riego asistido satelital ya es exitosamente utilizado para varios países como España y México, y se han hecho extensiones del proyecto que reciben diferentes nombres como el anteiormente mencionado proyecto Pleiades para México, con lo que mejorará la producción agrícola.

A partir del 2015 la NASA lanzó el proyecto SMAP (soil moisture active passive) este funciona hasta la fecha 2023,  que mide la humedad del suelo, a partir de microondas en banda L, midiendo de todo el planeta cada dos o tres días y con ello genera mapas globales de la humedad del suelo:  Este mapa mide la cantidad de agua en la superficie de cualquier parte del planeta y la información llega a los usuarios mediante una aplicación y con ello se pueden realizar predicciones climáticas, modelos del manejo agrícola,  con una diferencia de 90 a 120 minutos después de la observacion satelital,
utilizando las bases de datos LANCE, SMAP NRT, directo con NASA. Con lo que mejorará nuestra capacidad de monitorear y predecir los desastres naturales, como inundaciones y sequías, además de contribuir al sistema de riego de los diferentes cultivos en todo el mundo.

El satélite SMAP de la NASA genera los primeros mapas globales de la humedad en suelo

https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width/public/thumbnails/image/smapradar20150421main-full.jpg?itok=EcZ4YLSp

En este mapa se señalan los desiertos como el Sáhara o el Gobi, representados en tonos azules, reflejando así su muy bajo contenido de humedad del suelo y la falta de cobertura vegetal. Por el contrario, los bosques tropicales del Amazonas y del Congo con vegetación densa tienen señales de radar muy fuertes, representadas en rojo. (SMAP 2017)

 
APLICACIÓN METEREOLÓGICA Y AGRÍCOLA .

La meteorología en la agricultura se le ha denominado agroclimatología, que es considerada como una ciencia reciente en la que se demuestra una relación entre la agricultura y los fenómenos y procesos del clima.  La meteorología agrícola se relaciona entre la meteorología e hidrología y la agricultultura en su sentido amplio.

La aplicación de los datos satelitales va de avance día con día, existen en la actualidad diferentes  aplicaciones de meteorología agrícola  que ayudan a obtener una consulta con precisión, con datos  metereológicos locales en tiempo real, y que proporcionan más apoyo para el trabajo agrícola, lo que permitirá mejorar las parcelas  y mejorar los datos de riego,  el tiempo que hace ahora mismo en tus terrenos que puede tener importantes aplicaciones y repercusiones favorables para el mantenimiento del campo de la agricultura.  

Conforme pase el tiempo  la informacion recopilada ayudará a la toma de decisiones sobre el riego y su uso será fascilitado via internet que estará con mayor acceso en manos de los agricultores, con la agricultura de precisión.

Los datos de humedad recogidos por los satélites SMAP y SMOS  trabajarán de forma simultánea y  podrán estar a disposición de los profesionales en un corto plazo también serán de uso más amigable para todos los productores agrícolas.

LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN

La agricultura de precisión contempla los avances de la tecnología del siglo    XXI, dentro de ellos el riego satelital ha sido de vital importancia para un mejor manejo de la humedad y del agua del planeta sobre todo en nuestro cambiante mundo que hoy enfrenta un cambio climático donde el agua y su conservación se hace prioritario.  

Es así que todo avance que mejore la agriculltura para el buen manejo del agua y de los cultivos que brindan el alimento a la humanidad son de vital importancia para la seguridad alimentaria del planeta que asegure además una mejora de los recursos naturales y mejore los suelos agotados .  Los equipos modernos, drones, satelites y todo tipo de maquinaria moderna son  necesarios, estos aún son costosos y tal vez por ahora no esten a la mano de todos los agricultores pero con el tiempo se logrará, como todas las técnicas de información que se han ido incorporando de manera más económica a nuestra vida diaria, que aumente la productividad del campo, con un mejoramiento al impacto ambiental de este nuestro planeta.

La agricultura de precisión se convertirá en una agricultura más eficiente, con el uso de agua optimizado y un incremento de la producción agrícola que optimizará la producción y minimizará el desperdicio.

La agricultura de precisión aumentará beneficios ambientales, mayores rendimientos agrícolas con incremento alimentario  y mejora económica para los agricultores mejorando la vida diaria de la humanidad.

REFERENCIAS

DEMETER (2002). Demonstration of Earth Observation Technologies in Routine Irrigation Advisory Services. VI Framework Program, European Commission. Recovered from www.demeter-ec.net.
Drought Monitoring with Soil Moisture Active Passive (SMAP) Measurements 2 Ashok Mishra1 , Tue Vu1 , Anoop ValiyaVeettil1, Dara Entekhabi2 3 4 1 5 Glenn Department of Civil Engineering, 6 Clemson University, Clemson, South Carolina, USA, 29634-0911 7 2 8 Department of Civil and Environmental Engineering, 9 Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts

Entekhabi, D., Yueh, S., O’Neill, P. E., Kellogg, K. H., Allen, A., Bindlish, R., … & Das, N. (2014). SMAP Handbook–Soil Moisture Active Passive: Mapping Soil Moisture and Freeze/Thaw from Space.
Espinosa-Espinosa, J.L., Palacios-Vélez,E.,   Tijerina-Chávez, L.,   Flores-Magdaleno, H., Quevedo-Nolasco,A. 2017.  Sistema de monitoreo satelital para el seguimiento y desarrollo de cultivos del Distrito de Riego 038. Tecnología y Ciencias del Agua, vol. VIII(1): 95-104.
Espinosa-Espinosa J.L.,  Palacios-Vélez, E.,  Tijerina-Chávez  L., Flores-Magdaleno H. y. A. Quevedo-Nolasco. (2017). Sistema de monitoreo satelital para el seguimiento y desarrollo de cultivos del Distrito de Riego 038.  Satellite system for monitoring crop development in the Irrigation District 038. Tecnol. Cienc. Agua 8(!): 95-104
EUTELSAT, ed. (2014). «Eutelsat Communications concludes acquisition of SATMEX».

 O’Neill, P. E., Njoku, E. G., Jackson, T. J., Chan, S., & Bindlish, R. (2015). SMAP algorithm theoretical basis document: Level 2 & 3 soil moisture (passive) data products. Jet Propulsion Lab., California Inst. Technol., Pasadena, CA, USA, JPL D-66480.

O’Neill, P. E., S. Chan, E. G. Njoku, T. Jackson, and R. Bindlish. (2016). SMAP Enhanced L3 Radiometer Global Daily 9 km EASE-Grid Soil Moisture, Version 1. Soil_Moisture_Retrieval_Data_AM. Boulder, Colorado USA. NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center. doi: http://dx.doi.org/10.5067/ZRO7EXJ8O3XI

SMAP (2017).  http://www.nasa.gov/smap

Dra. Ma. Dolores García Suárez. Departamento de Biología, Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

Dr.Héctor Serrano. Departamento de Ciencias de la Salud, Laboratorio de Biología Moleculary Regulación endócrina.  Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

El cargo Sistema de riego satelital tecnología para la agricultura de precisión apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

El tractor agrícola constituye actualmente uno de los símbolos de identidad de la agri- cultura. No existe explotación de cierta envergadura que no posea, al menos, uno de ellos. Ha sustituido a las caballerías como elemento de fuerza para la ejecución de los trabajos agrícolas, y ya forma parte característica del paisaje rural.

En consonancia con su importancia para las explotaciones agrarias, se puede afirmar que el tractor es la herramienta más empleada por los agricultores, y, por lo tanto, es fundamen- tal analizar los riesgos que se pueden derivar del manejo de los mismos. Las estadísticas de siniestralidad indican que en Navarra, el 70% de los accidentes graves y mortales del sector derivan de la utilización del tractor, y lo que es aún más relevante, el tractor es el agente que mayor porcentaje de accidentes mortales aporta al agro navarro, por lo que su conocimiento es clave para disminuir la siniestralidad en el sector.

Aunque todo el mundo sepa lo que es, el tractor se podría definir como ”máquina auto- motriz con capacidad para remolcar, arrastrar y accionar otras máquinas”.

Como ya se ha comentado, el tractor es una herramienta insustituible en el campo. Las explotaciones agrarias presentan tipologías radicalmente diferentes, lo que justifica la exis- tencia de una amplia variedad de tractores distintos para atender a las diversas necesidades. La primera gran división se hace en función de las características de su sistema de desplaza- miento, distinguiéndose:

Tractores de cadenas

Tractores de neumáticos

Dentro de estos últimos cabe asimismo establecer tipos diferentes:

• Tractores agrícolas típicos: Tractores rígidos con dos ejes con distinto diámetro de rueda. Potencia no superior a 300 CV. Pueden ser traccionados a un solo eje (2 x 4) o a ambos (4 x 4).

• Tractores estrechos (fruteros o de viñedo): Tractores de pequeña dimensión para per- mitir su tránsito por las calles de cultivos leñosos, como frutales o viñas. De acuerdo con las Directivas Comunitarias 86/298 y 87/402 tienen una distancia libre al suelo inferior a 600 mm, y una anchura máxima de 1.150 mm.

Tractores articulados: Tractores de eleva- da potencia con bastidor no rígido para incrementar su maniobrabilidad. Caracte- rísticos de grandes explotaciones, y poco frecuentes en España.

• Otros: Engloba distintos tipos de tractores menos frecuentes que los anteriores, que presentan peculiaridades, tanto en relación a los riesgos que se derivan de su empleo, como a su importancia dentro del parque:

• Skidder: Tractores con todas las ruedas iguales. Tracción a ambos ejes, e incluso independiente rueda a rueda. Aparte de la configuración normal 4 x 4, existen 6 x 6 e incluso 8 x 8, en cuyo caso se trata de tractores articulados.

• Tractores de cadenas: En vez de emplear neumáticos para desplazarse emplean una cadena con eslabones y zapatas. Ello les dota de una superior capacidad de tracción a igualdad de potencia– mayor maniobrabilidad y estabilidad. A cambio son mucho más lentos y debido a las características de su tren de rodaje no pueden despla- zarse por vías asfaltadas. Se emplean en trabajos especiales y dentro del ámbito forestal.

• Tractores zancudos. Distancia libre al suelo superior a 1.000 mm. Uso restringido a cul- tivos específicos como el arroz.

SITUACIONES DE RIESGO DE VUELCO

En todo proceso de vuelco intervienen diferentes elementos, y es la interacción del con- junto la que determina que el vuelco se desencadene. A modo de ejemplo, no es posible hablar de vuelco en una parcela llana. Pero, pese a tratarse de un conjunto de factores, el análisis de accidentes indica que en cada situación hay unos más relevantes que otros.

FACTORES ASOCIADOS AL TRACTOR

El tipo de tractor. Existen modelos que, por diseño, son más inestables que otros. Así, para la misma marca, antigüedad, y dentro de un rango homogéneo de potencia se cumplirá que el riesgo de vuelco:

Tractor frutero > Tractor agrícola típico > Skidder > Tractor oruga

Los tractores de ruedas antiguos tienen menor anchura de eje, y son más inestables.

Los tractores fruteros son los más estrechos de todos. Irregularidades del terreno que en otros modelos no supondría problema alguno, pueden provocar su vuelco.

ASOCIADOS AL CONJUNTO TRACTOR – APERO

La naturaleza de los aperos que porte y/o arrastre el tractor, la potencia y peso del modelo de tractor, y, sobre todo, la falta de proporcionalidad entre ambos elementos, son decisivos en un elevado porcentaje de accidentes.

Cuando en situaciones exigentes de trabajo, el apero es desproporcionado a la capacidad del tractor, éste provoca la pérdida de control del tractorista sobre el conjunto, que en la mayoría de los casos termina volcando. La secuencia es la siguiente:

Trabajo cuesta arriba

El peso y/o la demanda de fuerza de tracción por parte del apero son desproporcionadas a las características del tractor.

• El vehículo de tracción anda muy justo, por lo que no puede trabajar por líneas de máxima pendiente y el tractorista tiende a engañar el tajo con diagonales.

• La combinación del peso del apero con la pendiente hacen que el tractor se salga de la rodada que intentaba seguir el tractorista.

• Se pierde el control del conjunto y con mucha probabilidad, se termina volcando.

Trabajo cuesta abajo

El tractorista baja la ladera por líneas de máxima pendiente (de arriba abajo) remolcan- do carga desproporcionada al binomio peso-potencia del tractor

El vehículo va incrementando su velocidad sin que el sistema de frenado sea lo sufi- cientemente potente para evitarlo.

• El apero, en especial el remolque, a causa de una frenada defectuosa (insuficiente y/o irregular) hace la tijera. Pérdida de control y vuelco. En los trabajos en ladera las modificaciones bruscas en el régimen de revoluciones del motor son muy peligrosas. Los acelerones súbitos o la pérdida de potencia del motor, bien sea en trabajos de trac- ción o de contención, pueden provocar situaciones de pérdida de control. Asimismo, portando aperos en ladera los accionamientos repentinos del embrague pueden provo- car el vuelco del vehículo.

MEDIDAS PREVENTIVAS PARA EVITAR ACCIDENTES POR VUELCO

FORMACIÓN

• Todas las personas que monten en un tractor deberán poseer un nivel de conocimientos y de experiencia suficientes y acordes con la dificultad de la labor a desarrollar.

• Para los jóvenes agricultores es recomendable que inicien su formación en un centro de enseñan-
za reglada para familiarizarse con el tractor y aperos, así como con la normativa de seguridad.

Posteriormente deberían complementar su formación con la ayuda de alguien con experiencia, profesionalidad y sen- tido común. Sólo un tractorista cualificado puede enseñar los trabajos de la explotación, empezando por los más sen- cillos y las áreas más fáciles, e incrementando posterior- mente la dificultad.

• El tractorista debe conocer el modelo de tractor y apero que va a emplear, sus peculiaridades y posibilidades. La mejor manera es a través de la lectura detallada de los correspondientes manuales de instrucciones.

EL TRACTOR Y EL APERO

• Se deben cumplir con exactitud todas las disposiciones del Código de Circulación.

• Se deberá someter la maquinaria a las ITV pertinentes.

• Se debe tener siempre la garantía de que la máquina de trabajo está en perfectas con- diciones.

• Se deben efectuar las operaciones de mantenimiento y las revisiones rutinarias con la periodicidad que recomienda el fabricante en los manuales de instrucción.

• El equipo de aperos debe ser proporcional a la capacidad del tractor.
• Los vehículos con contrapesos son más seguros.
• En acciones de laboreo y cara arriba, no se debe profundizar en exceso.

• Cuando se remolcan y/o arrastran aperos por líneas de máxima pendiente, se deberá tener la certeza de que el tractor posee la potencia y peso suficientes para desarrollar el trabajo con holgura.

• En los modelos con doble freno, se colocará el sistema de pedales de tal forma que ambos frenos trabajen simultánea y solidariamente.

• En los modelos con embrague tradicional, se debe efectuar el cambio de marcha suave y progresivamente, evitando brusquedades en el manejo del embrague que podrían producir el encabritamiento de la máquina.

• En los modelos con cambio automático, se debe acelerar suavemente tras el acciona- miento del cambio.

• Extremar la precaución cuando se cambia la anchura de eje o de rueda para trabajos especiales (P. Ej. tratamientos tardíos de Primavera). El tractor responderá de forma significativamente distinta y será mucho menos estable.

• Los trabajos de extracción de madera deben estar limitados a los tractores de cadenas y skidders.

• Desde el punto de vista de la seguridad, los tractores grandes son más seguros que los pequeños.

Los tractores estrechos son siempre mucho menos estables que el resto de tractores agrícolas, por lo que es preciso extremar las precau- ciones en su manejo.

• El estado de los neumáticos es muy importante para la seguridad y la economía. Con neumáticos
gastados se está perdiendo capacidad de tracción y asumiendo riesgos innecesarios.

• Cuando en el desarrollo de la labor surja algún imprevisto, se colocará el tractor sobre terreno llano, se bajará el hidraúlico hasta el suelo, se frenará el tractor (freno de mano incluido), marcha en sentido contrario a pendiente y parada del motor. Cuando haya efectuado dicha rutina es cuando el tractorista puede ir a comprobar que ha sucedido.

EL TAJO

• Cada campo de la explotación es diferente y presenta sus peculiaridades. La obligación de un buen profesional es conocer la totalidad de su explotación con tanto detalle como sea posible. En especial las áreas de mayor peligro potencial y cómo afrontarlas.

• No existen dos tajos iguales.

• Ningún tajo está exento de riesgo.

• Nunca alguien sin experiencia trabajará en solitario en áreas de ladera.

• Es imposible conocer cuál es la pendiente máxima que puede superar un tractor con un equipo concreto. Por tanto, jamás se deben apurar, ni las máquinas ni los tajos.

• En trabajos en ladera se deben colocar los contrapesos delanteros, y enganchar el apero en su posición más baja.

• Se extremará la precaución en ezpuendas y zanjas, de manera especial en los trabajos por curvas de nivel.

• Se debe guardar una distancia de seguridad de al menos 1 m hasta los límites del campo y los cambios bruscos de nivel.

• El terreno cambia y evoluciona. Que un suelo parezca firme no implica que lo sea. Que lo fuera hasta ayer no garantiza que lo sea hoy.

• Se deben extremar las precauciones en los casos de atasco en el barro

– Evitar los calzos provisionales: lo inestable del terreno unido al peso del tractor y apero justifican que puedan fallar en cualquier momento.

– Desenganchar el apero.
– Emplear otro tractor de potencia suficiente para remolcar al que se ha atascado.

Siempre que sea posible, sacar el vehículo atascado marcha atrás.

– El elemento de tracción (cadena o sirga) va a estar en tensión, y en caso de rup- tura tendrá efecto látigo. Por tanto, ninguna persona se situará entre ambos vehículos.

– El elemento de tracción tendrá grosor suficiente.
– Las cadenas, por su mayor peso, son más seguras que los cables y las sirgas.

• A igualdad de circunstancias, el trabajo por curvas de nivel siempre es más peligroso que el trabajo por líneas de máxima pendiente.

• En trabajos por curvas de nivel, se debe trabajar siempre con el apero situado por el lado superior del tractor .

• Bajo condiciones de aguazón o rocio, o tras una lluvia reciente, se deben efectuar los cambios de sentido en marcha muy corta y a velocidad mínima, independientemente del tipo de tractor.

• Al finalizar la labor y salir del tajo, comprobar que no va colocado el blocaje de diferenciales.

El cargo Tractores agrícolas apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

La agricultura automatizada y la robótica agrícola son conceptos visionarios que han prometido cambiar la forma en la que las sociedades se aprovisionan de alimentos de altísima calidad gastando mucho menos recursos, con mínima manipulación y menos actividades pesadas inherentes al trabajo convencional del campo.

Bajo el modelo agrícola 4.0 se espera que los robots autónomos puedan usar la visión artificial, así como IA, para crear entornos colaborativos, saludables y eficientes.

Exploremos cómo la robótica agrícola y la agricultura automatizada planifican, siembran, cuidan y cosechan los alimentos del mañana.

¿Qué es un robot agrícola?

Un robot agrícola es uno que está diseñado para ocuparuna actividad especificadentro del sector agrícola. Los también conocidos agrobots van desde cosechadoras automáticas hasta equipos de conducción autónoma que usan visión artificial y GPS para hacer recorridos seguros de los campos.

Los robots agrícolas fueron concebidos para la automatización de las tareas manuales, repetitivas y pesadas del campo.

Este tipo de maquinarias suelen ser muy eficientes, ayudando adisminuir los costes de produccióny sus capacidades para el trabajo preciso les permite manipular hojas como la lechuga o frutos maduros como fresas sin causar daño alguno.

¿Para qué trabajos están capacitados los robots agrícolas?: Tipos de robots agrícolas

La agricultura automatizada es un área de interés en el desarrollo de nuevas tecnologías y en la actualidad existe un amplio abanico derobots autónomoscapaces de recorrer los campos para ejecutar todo tipo de actividades como la fumigación, la detección de enfermedades, la recolección de frutos, control de maleza y mucho más. Echemos un vistazo a los tipos de robots agrícolas más solicitados y potentes actualmente:

Robots autodirigidos

Los robots terrestres autodirigidos fueron los primeros intentos derobots de automatización agrariadel mercado. Iniciaron como tractores automáticos, dotados con visión artificial y módulos de IA para la detección de anomalías en el campo, la preparación del terreno, la siembra con distribución ideal de semillas y la cosecha de productos de arado simple como el maíz y el trigo.

Actualmente, este tipo de equipos puede recorrer los campos en busca de productos maduros, detectando plagas, desmalezando y realizando pequeñas tareas como el transporte de materiales sin la necesidad de un piloto.

Robot cosechador automático

Los cosechadores de frutos pequeños son una incorporación reciente y de alta eficiencia, especialmente reconocidos en los sectores de cosecha constante que permite la hidropónica, como las fresas.

Losrobotscosechadores poseenbrazos automáticosque manipulan con extremo cuidado y precisión los frutos, cosechando y transportando solo los alimentos maduros gracias a un sistema de detección mediante la aplicación devisión artificial.

En la cosecha de arbustos perennes, este tipo de robots recolectores reduce drásticamente la necesidad de personal dentro de áreas controladas como invernaderos, abriendo la posibilidad de cultivos verticales de alta eficiencia y bajo coste.

Robot recolector de fruta autónomo

Los robots recolectores nacieron básicamente por la necesidad de extracción de frutos grandes en arboles como el manzano.

La detección de espectros a través de visión artificial permite reconocer los frutos en un estado óptimo de maduración y recolectarlos gracias a sistemas de succión con aire o mediante el uso de brazos mecánicos colaborativos.

Este tipo de robots posee modelos más convencionales que son similares a una plataforma móvil(escalera automatizada)que acompañan al trabajador agrícola en el recorrido para la recolección del fruto, siendo entre 2 y 5 veces más rápidos que un trabajador con escalera común.

Este tipo de tecnologías es especialmente útil en frutos con rangos de maduración complejos como la uva, donde el tiempo de recolección afecta directamente la calidad del producto final. Un área donde la visión artificial ha resultado ser invaluable.

Robot de pulverización automático

Laspulverizadoras automáticasson otro gran ejemplo de soluciones tecnológicas para la agroindustria, especialmente buenos para la disminución del trabajo manual en el campo y el aumento en el control de calidad gracias a sus sistemas de trabajo selectivo.

Robots de supervisión y mantenimiento

Existe un grupo de robots especiales que han llevado la visión artificial a otro nivel ya que pueden reconocer el crecimiento ideal de las flores, por lo que su trabajo, más allá de la recolección, consiste enla supervisión del cultivo.

Este tipo de tecnologías son extremadamente buenas para la detección de intrusos en el cultivo, automatizando las tareas de supervisión.

Gracias a ellos no es necesario que el personal humano recorra diariamente los campos.

Dron aéreo de supervisión, control de plagas y fumigación con visión artificial

Otro gran sub grupo muy famoso dentro de la robótica agrícola son losdrones de granjao robots aéreos.

Estas soluciones ingeniosas se encargan de la supervisión de las cosechas, la detección de plagas y la obtención de información en tiempo real con una agilidad única.

Los drones,UAV o RPASpueden escanear toda el área de trabajo obteniendo datos relevantes como la humedad del terreno, la limpieza del campo, la acumulación inusual de gases, efectividad de los canales de riego o la integridad general del cultivo.

Combinando las propiedades de detección y movilidad de un dron con equipos centrales sofisticados, es posible generar suficientes datos históricos para implementar procesos de big data sumamente útiles para generar planes de mejora en el resultado final de los cultivos.

¿Cómo funciona la producción agrícola 4.0?

Laproducción agrícola 4.0es mucho más que la realización mecánica de actividades simples como limpiar el terreno, sembrar y cosechar después de un lapso determinado.

Producir alimentos de calidad requiere controlar muchas variables dinámicas como el nivel de maduración de las frutas, el control de minuciosos cambios en el ambiente, la luz, la temperatura o las características físicas de las plantas para la detección de plaga o factores de riesgo.

A todo esto se le suma el control de precisión o la manipulación cuidadosa de los alimentos para evitar la proliferación de enfermedades de contacto, filtrar los frutos de máxima calidad y evitar cualquier daño accidental a las cosechas.

En este sentido, el control que ofrecen las herramientas tecnologías en cuanto a laobtención de datos en tiempo realy el análisis masivo de información variable es insuperable.

Gracias a esto la tecnología dispone de equipos que trabajan en conjunto para unir sus capacidades en software deinteligencia artificialy aprendizaje, para desarrollar mejores modelos de planificación y coordinar los esfuerzos de todos los equipos en consecuencia.

Para que esto sea posible, es importante el trabajo colaborativo y la transmisión de datos entre máquinas y operador-máquina.

La agricultura 4.0 es mas que la simpleautomatización, la implementación de tecnología para unmanejo eficiente de informaciónque se traduzca en operaciones optimas, con productos sanos y de valor añadido.

El cargo Agricultura automatizada y robótica agrícola apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

Ventaja de la robótica agrícola

La robótica agrícola posee grandes ventajas sobre los modelos de siembra y cultivos tradicionales, por ejemplo:

• Reducción del trabajo pesado por parte del personal.

• Reduce la necesidad de supervisión del campo.

• Mejora de manera significativa la detección de plagas gracias a la visión artificial.

• Disminuye las perdidas asociadas a mala manipulación.

• Optimiza el espacio, permitiendo cultivos verticales e hidropónicos de máxima eficiencia.

• Detección de frutos en estado óptimo de maduración.

• Menor dependencia de personal, lo que se traduce en menos costes operativos.

• Reducción de insumos químicos necesarios, gracias a la alta capacidad de detección de necesidades específicas del cultivo.

• Se espera que, con los años, la automatización del trabajo ronde entre el 60% y 80% incluyendo solo robótica.

Desventajas de la robótica agrícola

Actualmente, este tipo de sistemas de automatización del trabajo agrícola ha traído consigo ciertas barreras o desventajas a considerar. Por ejemplo:

• Falta de infraestructura tecnológica previa, por lo que el nivel de inversión inicial es elevado.

• Requerimiento de conocimiento técnico elevado/medio sobre tecnología y áreas relacionadas.

• Disminución de la dependencia humana, por lo que la disminución laboral es un factor relevante.

• Se requiere adaptación a los protocolos de mantenimiento.

• Elevado nivel de rechazo a las nuevas tecnologías en el sector agrario.

¿Es la robótica 4.0 el fin del agricultor tradicional?

Existe un miedo comprensible con respecto a la capacidad de la tecnología de automatización para ocupar una gran cantidad de plazas laborales, dejando a los trabajadores humanos como un daño colateral, consecuencia del progreso.

Esto, a pesar de ser parte de la realidad, es un punto de vista simplista del problema. Asegurar que el nacimiento de la agricultura 4.0 es el fin del trabajo agrícola solo sirve para exacerbar elmiedo irracionala las nuevas tecnologías.

De la misma forma que las máquinas de coser industriales no significaron la muerte y el paro laboral de los artesanos, si no una reformulación del trabajo y una profesionalización distinta, los robots jamás sustituirán el valioso aporte del profesional agrícola en el campo.

Losagrobotsson poderosas herramientas que libran al personal humano de las labores pesadas y demandantes que esclavizan a muchas personas en trabajos de jornada completa en condiciones meteorológicas complejas, sin ser realmente necesario, sobre todo en el caso de las grandes plantaciones.

Los requerimientos alimenticios son ilimitados, por lo que las pequeñas y medianas áreas siempre se beneficiarán del trabajo manual, por más avanzada que sea la tecnología.

La liberación del trabajo manual debe verse como lo que realmente es, un cambio de paradigma y una vía para acceder a nuevas oportunidades.

¿Es nueva es esta tecnología?: Historia de la robótica agrícola

Uno de los primeros referentes de la tecnología de automatización aplicada al sector agrícola puede ser la máquina de algodón deEli Whitneydiseñada en 1794, capaz de desmontar más de cincuenta libras de fibra de algodón de sus semillas a diario. Esto representó la sustitución de miles de horas de trabajo manual, en un día.

Casi siglo y medio después, los trabajos de John Deere en el desarrollo de los arados de acero y los tractores para la simplificación del trabajo en el campo revolucionaron la forma de preparar y cosechar la tierra, reduciendo nuevamente miles de horas-hombre por cosecha.

Los desarrollos de la última década en materia de visión artificial y equipos compactos, pero sumamente poderosos, permitieron la incorporación de los primeros vehículos de control autónomo, fumigación automática y control de siembra.

Finalmente, losavances en inteligencia artificial, centralización de datos y manejo masivo de información conDeep Learninghan hecho posible equipos versátiles y sumamente precisos, capaces de realizar predicciones en el cultivo y sugerir acciones que aseguran la maximización de la producción, reduciendo los riesgos al mínimo.

En la actualidad, el área agrícola es uno de los mayores inversores en cuanto a robótica orientada al sector productivo, siendo este tipo de herramientas las más vendidas en su tipo. Esto ha hecho que el desarrollo de nuevas tecnologías agrícolas se acelere de manera exponencial.

El cargo Ventajas y desventajas de la robótica agrícola apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.

La carambola es un fruto tropical que pertenece a la familia de las oxalidáceas. El fruto mide entre 5 y 15 cm de largo y presenta una forma ovalada muy característica, y es muy cotizado en el mercado internacional donde se le conoce como carambolo o fruta estrella, y en inglés como starfruit. Se le considera una fruta exótica; principalmente por su peculiar forma de estrella al realizarle un corte transversal. Su producción en los últimos años ha aumentado, y ya se distribuye en los mercados nacionales; pero al no conocerse mucho de ella, no se consume como otras frutas. Su lugar de origen es la isla de Java en Indochina desde el siglo XVII, de donde fue tomada y llevada a Asia y Estados Unidos, principalmente al estado de Florida, para posteriormente ser introducida en otras regiones tropicales del mundo, incluyendo México. Nuestro país es considerado como uno de países megadiversos, y cuyo clima permite el cultivo de gran cantidad de frutales. Los principales estados productores de carambola son Morelos, Michoacán, Jalisco, Nayarit, Veracruz, Tabasco y Yucatán.

Valor Nutritivo

La fruta cruda posee una alta humedad, 91.4%, y muy baja cantidad de lípidos, menor al 0.3%, pero presenta una buena cantidad de fibra dietética, 2.8%, y proteínas, 1.0%. Su contenido de carbohidratos es bajo, 3.9%, con respecto a otras frutas, y principalmente en forma de azúcares. A nivel de vitaminas no posee D, K y B12. Acorde a la ingesta diaria recomendada en México es excelente fuente de vitamina C, 57.3%, y vitamina B5, ácido pantoténico, 9.8%. A nivel de minerales, tenemos que es buena fuente de cobre, 21.1%, magnesio, 4.0%, y potasio, 6.7%. También posee alta cantidad de pigmentos tipo carotenos, los cuales funcionan como antioxidantes, y aportan su color amarillo. Posee colina, que ayuda al procesamiento y asimilación de lípidos, y neurotransmisores para el buen funcionamiento del sistema nervioso, y sobre todo para el desarrollo del cerebro del feto y evitar defectos en el tubo neural.

Usos de la Carambola

Este se consume como fruto fresco o procesado, y se utiliza para realizar mermeladas, dulces, jugos, gelatinas, jaleas, conservas, refrescos y licores; también se usa mucho en gastronomía en ensaladas como un elemento decorativo debido a su particular forma de estrella.

También se cocina como estofado combinado con azúcar, canela, y manzana. En China se cocina con pescado y en Tailandia en rebanadas de fruto verde con mariscos. En China y Taiwán se exportan en rebanadas en almíbar. En Hawái se produce jugo de carambola el cual es preparado con frutos agrios mezclados con azúcar, jugo de limón y agua. En la India, se comercializan jugos enlatados de frutos maduros y para hacer jalea se utilizan frutos maduros a los que se les agrega pectina comercial o se mezclan con otros frutos ricos en pectina como papaya verde, limón y lima. La pectina es un carbohidrato tipo fibra que permite la gelificación en mermeladas y ates.

Por otra parte, los ácidos obtenidos del fruto carambolo son utilizados para limpiar metales y como desmanchador de ropa blanca. La madera del carambolo es blanca y tiende a tornarse rojiza con el tiempo, por lo que es utilizada para la construcción y fabricación de muebles.

En medicina, el fruto maduro es consumido para aliviar la hemorragia y hemorroides, mientras que los frutos secos o en jugo se utilizan para bajar la fiebre. También se desarrollan ungüentos a base de pulpa del fruto para aliviar infecciones en los ojos. El jugo de la carambola se considera altamente refrescante para aliviar los efectos posteriores al excesivo consumo de alcohol. También se hierve el fruto y las hojas para tomarlo como té para aliviar el vómito.

Deshidratación

La industria alimentaria utiliza la deshidratación como método de conservación, siendo su objetivo eliminar agua, y con ello aumentar la vida de anaquel, principalmente porque los microorgamismo no tiene suficiente agua para su desarrollo, y la inhibición de enzimas que pueden afectar al alimento.

La deshidratación puede ser por evaporación o sublimación. En la primera, se aplica calor directamente al alimento y el agua pasa de un estado líquido a gas, y en la segunda, el alimento es congelado y posteriormente entra a un sistema de vació donde el agua es sublimada, es decir, pasa del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido. Este último es más caro tecnológicamente, pero el polvo deshidratado tiene mejores características, ya que conserva mejor sus cualidades nutricionales, y es más fácil de rehidratar; este proceso a nivel industrial se le conoce como liofilización. Sin embargo, existe otra forma deshidratar alimentos, que es la llamada deshidratación osmótica.

Deshidratación osmótica

Esta tecnología permite eliminar parcialmente el agua de los tejidos de los alimentos por inmersión en una solución hipertónica, sin dañar el alimento. La deshidratación se da mediante un fenómeno fisicoquímico llamado ósmosis.

La osmosis es un proceso que se realiza siempre y cuando haya dos soluciones a diferente concentración y separados por una membrana semipermeable. Cuando las dos soluciones se ponen en contacto habrá un flujo entre ellas para equilibrar la concentración. Este es un proceso natural y no necesita de energía para realizarse; la única condición es que exista una membrana permeable que permita el flujo de un fluido. Por ejemplo, si una de las soluciones osmóticas contiene 80°Brix y la otra 40°Brix, y existe el mismo volumen, después de un tiempo ambas soluciones llegaran a una concentración de 60°Brix. Entonces se dice que la solución de 80°Brix se deshidrato, ya que perdió agua. Así mismo, se dice que la solución de 80°Brix es hipertónica con respecto a la solución de 40°Brix, y la solución de 40°Brix es hipotónica con respecto a la solución de 80°Brix. Ahora bien, cuando ambas soluciones lleguen al equilibrio, se dice que las soluciones son isotónicas. Siempre que haya una solución hipertónica y una hipotónica y haya una membrana permeable habrá ósmosis y se buscará el equilibrio.

La deshidratación osmótica en alimentos sigue el mismo proceso de ósmosis. Los alimentos están formados por células, y todas las células poseen una membrana, llamada membrana celular, que es permeable al agua y ciertos solutos. Cabe señalar que todas las células se forman por una membrana celular y el citoplasma. Este último es el contenido dentro de la membrana celular y está compuesto de agua y toda una serie de organelos celulares.

Ahora bien, si colocamos un alimento en una solución hipertónica con respecto al citoplasma de sus células, el agua del alimento saldrá de la célula para ir hacia la solución hipertónica y buscar el equilibrio osmótico; entonces el alimento pierde agua y se estará deshidratando. Cabe señalar que es factible que ciertos solutos de la solución osmótica entren a la célula, y ciertos solutos del citoplasma migren hacia la solución osmótica, lo cual dependerá del tamaño molecular de dichos solutos y que puedan atravesar la membrana celular. Un dato muy importante es que este proceso de deshidratación no necesita de energía, ya que sucede de forma natural, mientras que el secado tradicional, ya sea por evaporación o sublimación, si necesita de energía externa para realizarse.

Las soluciones osmóticas usadas en alimentos pueden ser muy variadas, dependiendo del tipo de alimento que se desea preparar. Por ejemplo, en frutas es común usar sacarosa, u otro edulcorante como glucosa o fructuosa, almíbares, ya que se desea que el producto terminado tenga un sabor dulce; la sacarosa de la solución osmótica puede atravesar la membrana celular de las células del alimento y aportan un sabor al fruto deshidratado. Por otro lado, se usa sal de mesa para vegetales, pescados y carnes, ya que se busca un sabor salado en este tipo de productos, y la sal también puede atravesar la membrana celular del alimento. Cuando no se desea aporte de sabores se pueden usar alcoholes de alto peso molecular.

En conclusión, la deshidratación osmótica implica un flujo de masas, y se obtiene un alimento deshidratado, y se pueden generar nuevos sabores. Cabe mencionar que el producto terminado disminuye de volumen.

El proceso global depende de varios factores, tales como la concentración de la solución osmótica, el volumen de la solución osmótica con respecto al alimento, el soluto con que se preparará la solución osmótica, la cantidad de agua del alimento, y la temperatura. A mayor concentración de la solución osmótica, mayor deshidratación, pero aumentan los costos de elaboración, e igual, a mayor volumen de la solución osmótica con respecto alimento, mayor pérdida de agua. El tipo de soluto determinará el sabor final del producto deshidratado. Por otro lado, a mayor cantidad de agua en el alimento, mayor deshidratación osmótica. Así mismo, se pueden usar temperaturas arriba del ambiente para acelerar el proceso, pero también aumentan los costos. A nivel industrial se usan temperaturas entre 40 y 50°C.

Ahora bien, la deshidratación convencional puede obtener productos con humedades por abajo del 5%, pero no así en la deshidratación osmótica, ya que depende de la concentración de la solución osmótica. Así, se obtienen productos con humedades entre 40 y 60%.

Hoy en día, algunas fábricas que elaboran alimentos deshidratados en polvo primero usan la deshidratación osmótica y después realizan otro tipo de secado con dos objetivos, ahorrar dinero en el proceso completo de secado, ya que la deshidratación osmótica es barata y permite que el segundo secado arranque de una humedad menor a la inicial del alimento, y también se usa para aportar un sabor, salado o dulce, al producto terminado ya en polvo.

Deshidratación osmótica de la carambola

Se puede usar la deshidratación osmótica en fruta carambola. El proceso completo incluye: selección de la fruta por tamaño y color, lavado, desinfectado, y corte en trozos. El corte es esencial, ya que permitirá una mayor deshidratación, ya que aumenta el área superficial en contacto con la solución osmótica.

Simultáneamente, se prepara hipertónica, jarabe de azúcar de mesa, sacarosa, u otro edulcorante, para inmediatamente sumergir la fruta en el jarabe. Se pueden usar jarabes de diferentes concentraciones, a mayor concentración, mayor deshidratación, pero aumentan los costos, también se pueden usar diferentes volúmenes del jarabe con respecto a la fruta, a mayor volumen de la solución hipertónica, mayor deshidratación. Así mismo, se pueden usar temperaturas moderadas para acelerar el proceso de ósmosis, ya que los poros de la membrana celular se abren por temperatura y facilitan el flujo de masa.

Después de transcurrir el tiempo necesario, la fruta se extrae del jarabe y se deja secar a temperatura ambiente, para posteriormente ser empacada. El empaque debe ser de impermeable al agua, para evitar su rehidratación. La carambola es un fruto con bastante agua, lo que favorece los procesos de deshidratación osmótica, ya que es altamente hipotónica con respecto a los jarabes.

Desde el punto de vista microbiano, la deshidratación tradicional se basa en que los microorgamismo no tienen suficiente agua para su desarrollo, mientras que en la deshidratación osmótica se basa en que los microbios prácticamente mueren por ósmosis. Las bacterias son células, y poseen membrana celular y citoplasma, entonces el citoplasma de la bacteria es hipotónico con respecto al alimento, y entonces, se produce un proceso de ósmosis que termina matando a la bacteria.

El cargo La carambola y la deshidratación osmótica apareció primero en Revista Agrícola. TecnoAgro.