‘Este año cultivamos cebollas, las malas hierbas son un problema importante. Como ocurre con las zanahorias y los guisantes”, dice Ard van Gaalen, de la granja biológica Biostee, en el sur de Beijerland. “Estos cultivos no están ‘cerrados’, el suelo permanece visible y la luz del sol incide sobre ellos. Incluso si una planta de cebolla ya ha crecido mucho, todavía germinan nuevas plantas de malezas”.
Las malas hierbas compiten con el cultivo por los nutrientes, la luz solar y la humedad. Para obtener una buena cosecha, Van Galen debe deshacerse de él. Antes de que surja el cultivo, puede eliminar fácilmente las malas hierbas de los semilleros con una máquina, pero una vez que las plantas de cebolla crecen, en la agricultura orgánica no hay otra opción que recoger las malas hierbas a mano.
Van Galen emplea trabajadores temporeros para la recolección en mayo, junio y julio. “Se acuestan boca abajo en lo que llamamos tumbonas, con la cabeza apoyada en un soporte que les permite mirar hacia abajo y los brazos libres para agarrar las malas hierbas”. Diez de ellos seguidos son arrastrados por un tractor. “Es un trabajo físico. Nuestro terreno tiene un tamaño de unos 20 campos de fútbol, comenzamos por la izquierda y dos semanas después estamos por la derecha”.
Es el tipo de trabajo que una parte de la Cámara de Representantes preferiría desalentar. El VVD proclamado que el número de trabajadores inmigrantes en los Países Bajos debe ser “limitado”. El partido cree que las empresas que emplean trabajadores inmigrantes deberían invertir en soluciones tecnológicas.
Start-ups visitando
A Van Galen le gustaría que un robot le quitara las malas hierbas. En los últimos años visitó varias empresas emergentes que buscaban un entorno de prueba realista para su robot. “Hace poco tuvimos un robot que vino a practicar con las zanahorias”, dice Van Galen. “Ese era un dispositivo del tamaño de una cortadora de césped. Los empresarios lo siguieron con sus portátiles para ver qué hacía su robot”.
El robot resultó incapaz de distinguir correctamente entre malas hierbas y raíces. “Si una máquina extrae una o dos plantas de las setenta raíces que crecen en un metro lineal, eso no supone un gran problema”, afirma Van Galen. “Pero cinco o diez serían una locura, cuando eso sucedió detuvimos la acción”.
La dificultad no está en eliminar las malas hierbas en sí. Un robot puede cortar fácilmente alrededor de la planta de marihuana con un cuchillo, también hay robots que cortan la planta con láser o insertan un electrodo, lo que hace que la planta se caliente y muera.
La parte difícil es el complejo entorno terrestre. El robot debe reconocer diferentes tipos de malas hierbas en todas las etapas de crecimiento y poder distinguirlas del cultivo deseado, que también se encuentra en diferentes etapas de crecimiento. Debe poder hacer esto bajo la lluvia y el sol y en un suelo que a veces está húmedo, a veces seco, a veces duro y a veces blando.
Los equipos para reconocer plantas (cámaras, escáneres) se han vuelto rápidamente más baratos y mejores en los últimos años. Lo mismo ocurre con los algoritmos (redes neuronales) que permiten al robot tomar decisiones. Pero los datos de entrenamiento (fotografías de plantas) para “entrenar” los algoritmos aún no son lo suficientemente buenos. La variedad del país es muy difícil de comprender.
“Se puede entrenar una red neuronal en 24 campos, pero en el campo 25 resulta que funciona de manera muy diferente”, dice Gert Kootstra, profesor asociado de robótica agrícola en la Universidad e Investigación de Wageningen. “Eso se ha demostrado una y otra vez y es un gran obstáculo. Porque para un agricultor el equipo debe ser fiable, de lo contrario acabará desechado. La robótica en su conjunto necesita mucho entrenamiento y, en parte, por eso está empezando a despegar a un ritmo lento”.
Existen desafíos similares en la horticultura. Los tomates, por ejemplo, son un cultivo sobre el que se están realizando muchas investigaciones porque hay muchos desafíos en juego al mismo tiempo.
No todos los tomates de una planta están maduros al mismo tiempo, un robot debe reconocer cuáles están maduros y cuáles no. Ésta es una tarea que ahora los robots pueden realizar bastante bien, gracias a una gran cantidad de datos de entrenamiento con imágenes claras. “Aunque esto también se aplica aquí: si un robot hace un buen trabajo con una variedad de tomate, igualmente puede fallar con la otra variedad”, afirma Kootstra.
Tomates y otras frutas.
Y luego está el resto de la planta de tomate. “Un tomate puede colgar detrás de una hoja”, dice Kootstra. “Entonces el robot no lo registra y luego sigue conduciendo. Una persona mueve continuamente la cabeza hacia adelante y hacia atrás para ver si hay algo colgando. Ahora estamos intentando enseñar a los robots a mirar más allá cuando no hay nada que ver, dónde se puede esperar algo. Eso sigue siendo muy complicado”.
Una vez que un robot finalmente haya localizado ese tomate rojo, debería poder recogerlo sin apretarlo. Los tomates y muchas otras frutas y verduras son vulnerables. Una mano humana lo maneja bien, siente mucho y puede realizar movimientos matizados. Se están fabricando ‘pinzas’ blandas con las que el robot entra en contacto con el tomate, pero todavía queda mucho por hacer antes de que un robot pueda competir con una mano humana, también en términos de velocidad.
Sin embargo, ya existen todo tipo de empresas que venden robots para la agricultura y la horticultura. Se trata principalmente de empresas más pequeñas. Recolectores de malas hierbas, recolectores de tomates, recolectores de manzanas e incluso recolectores de fresas se muestran en vídeos llamativos. ¿Esas empresas ya han resuelto lo que la ciencia aún estudia?
“Las máquinas parecen muy exitosas en esos vídeos, pero en la práctica suelen ser decepcionantes”, dice Kootstra. “No sé de dónde son cada empresa, por supuesto, pero he estado viendo vídeos como este durante diez años y los robots ciertamente están mejorando, pero no conozco ningún producto comercialmente exitoso que funcione en todas las condiciones. Constantemente surgen nuevas empresas, con ingenieros que saben mucho sobre la tecnología pero aún no comprenden completamente cuán grandes son los desafíos en la agricultura y la horticultura”.
El brócoli va bien
“Los fabricantes de robots a menudo actúan como si ya pudieran hacer mucho”, afirma Erik Pekkeriet. Él es el líder del programa. visión y robótica en Wageningen University & Research y trabaja en estrecha colaboración con la comunidad empresarial en sus proyectos. “Hace poco, un colega que trabaja en un robot para tomates fue a una feria y regresó completamente nervioso. Una de las empresas allí parecía estar mucho más avanzada. Pero cuando hablé con esa empresa más tarde, resultó que ya no habían vendido cinco robots como proclamaban, sino sólo dos. Y que alguien todavía tiene que caminar junto a su robot”.
“No nos equivoquemos, muchas tareas en la agricultura ya se realizan mecánicamente y hay muchos robots circulando por los invernaderos, que se encargan de casi toda la logística”, afirma Pekkeriet. “Ya se ha hecho mucho trabajo pesado con la automatización. Y hay cultivos en los que la recolección también va bien. El brócoli, por ejemplo, es un cultivo que te gusta mucho”.
Si una máquina no funciona de manera óptima, un productor puede devolverla inmediatamente
Pekkeriet cree que la solución para cosechar automáticamente cultivos más complejos podría ser un enfoque completamente diferente. “Se pueden mejorar los robots o ajustar el entorno, pero también se puede cambiar el sistema de cultivo. Actualmente estamos cosechando tomates recogiéndolos individualmente. También puedes cultivar las plantas en una maceta y cosechar la planta entera en el momento bien elegido. Luego retirarás los tomates en otro lugar. Entonces tienes que aceptar que algunos tomates todavía están demasiado verdes, así que los tiras. Una pregunta importante es cuál es el rendimiento por metro cuadrado. Muchos procesos en agricultura y horticultura se diseñan de la manera más eficiente posible y un nuevo enfoque debe poder hacer frente a esto”.
La promesa de la robótica tal vez no debería ser que un robot se haga cargo de toda la cosecha, sino de una parte, para empezar, opinan Kootstra y Pekkeriet. “Después de un proyecto de cosecha de pimientos, los compañeros implicados quedaron bastante decepcionados”, afirma Kootstra. “Resultó que el robot sólo pudo cosechar con éxito el 35 por ciento de los pimientos. Más tarde miramos más allá: ¿no podría el 35 por ciento ser también un caso de negocio? Ya salva a varios empleados. Creo que tenemos que pensar en pasos más pequeños”.
sin moverse
“El sector también lo ve así”, afirma Pekkeriet. “Pero no tomarán medidas hasta que vean un argumento comercial sólido. Es una pena, porque no creo que despegue hasta que un horticultor importante se comprometa con la tarea. Ahora seguimos viendo que las cosas van mal en la fase de adopción de nuevos equipos. Si una máquina no funciona de manera óptima, el productor puede devolverla inmediatamente. También podrían encargarse ellos mismos y mejorar el dispositivo junto con el fabricante de la máquina invirtiendo en formación. Creo que ayudaría si la mano de obra migrante estuviera menos disponible”.
Sin embargo, ambos investigadores son optimistas. “Con el crecimiento que está teniendo la IA, no creo que la percepción siga siendo un cuello de botella por mucho más tiempo”, afirma Kootstra. “Dentro de cuatro años realmente veremos robots conduciendo por todo el país”, afirma Pekkeriet. “Para desmalezar, para controlar plagas… y verán implementos que son arrastrados sin ayuda de nadie”.
Así lo espera el agricultor Van Galen. “Me gustaría una solución para las malas hierbas. Los costes en los que incurrimos actualmente son demasiado elevados. No podemos arrojarle productos químicos, por lo que la robotización es especialmente importante para hacer despegar el sector orgánico”.
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