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La agricultura de precisión: una producción más sostenible y competitiva con
visión futurista
Article · January 2003
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Fabio Leiva
National University of Colombia
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LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN: UNA PRODUCCIÓN MÁS 
SOSTENIBLE Y COMPETITIVA CON VISIÓN FUTURISTA 
 
F. R. Leiva, Ph. D1.
1
 
 
 
Conferencia presentada en el VIII Congreso de la Sociedad Colombiana de Fitomejoramiento y 
Producción de Cultivos, Bogotá, D. C., Julio de 2003 
 
 
Resumen 
 
El manejo tradicional de la agricultura se basa en recomendaciones generales para extensiones 
relativamente grandes y en los promedios estadísticos. Así, se generalizan labores para grandes 
regiones geográficas, para varias especies vegetales o para suelos “tipo”, sin tener en cuenta las 
especificidades propias del sitio y del cultivo. Ese manejo ha conllevado a procesos de degradación 
ambiental y de ineficiencia en el uso de los recursos disponibles, trayendo consigo un desarrollo 
limitado de la potencialidad del cultivo y altos costos de producción. Actualmente se requiere que la 
producción agrícola minimice los impactos ecológicos negativos de sus actividades y sea 
competitiva en mercados globalizados cada vez más exigentes en precios y calidades. 
 
La agricultura de precisión (AP) parte de un concepto novedoso que busca optimizar el manejo de 
la producción agrícola teniendo en cuenta la variabilidad del agroecosistema. De esta manera se 
establecen estrategias para usar los insumos necesarios en la cantidad requerida, en el sitio 
adecuado y en el momento oportuno. Tal y como se le conoce en Europa y USA, su desarrollo se 
basa en tecnologías electrónicas, de telecomunicación y de informática y en equipo agrícola 
especialmente adaptado para la aplicación diferenciada de insumos según las necesidades del 
cultivo o del suelo. En países tropicales, dada la heterogeneidad de sus agroecosistemas, el concepto 
de manejo de la variabilidad adquiere plena vigencia, pero se requieren adaptaciones tecnológicas 
de apropiadas al medio. 
 
En la conferencia se presentan las definiciones básicas sobre variabilidad y otros conceptos en los 
cuales se fundamenta la agricultura de precisión; se analizan sus retos y requerimientos 
tecnológicos; y, se discuten los aspectos económicos y ambientales que definen la contribución de 
la AP al desarrollo de una agricultura sostenible y competitiva. 
 
 
Introducción 
 
La agricultura de precisión (AP) es una concepción que busca optimizar el proceso productivo a 
partir del manejo de la variabilidad del agroecosistema. La AP nace de la creciente conciencia de 
que el manejo tradicional de la agricultura basado en la generalización y en los promedios conlleva 
a un pobre entendimiento del proceso de producción, resulta costoso y es causa de impactos 
ambientales negativos (Blackmore et. al., 1995). Sus inicios se remontan a finales de los años 1980s 
en Europa y USA. Más recientemente se ha tenido desarrollos incipientes en algunos países en vías 
de desarrollo. 
 
1 Profesor Asociado, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. frleiva@yahoo.es 
 
 
La AP permite establecer estrategias de manejo para usar los recursos necesarios en la cantidad 
requerida, en el lugar adecuado y en el momento oportuno, por lo cual tiene un inmenso potencial 
para mejorar la gestión de la empresa agropecuaria en aspectos ambientales y económicos. En este 
sentido, la aplicación de la AP puede mejorar la sostenibilidad y la competitividad de la agricultura 
colombiana. 
 
 
Conceptos básicos de la agricultura de precisión (AP) 
 
La AP se fundamenta en la variabilidad que se encuentra en todo el proceso productivo. Esa 
variabilidad ha sido clasificada en: variabilidad natural, inducida, espacial y temporal. La 
variabilidad natural se debe a procesos de la naturaleza, como en el caso de los diferentes tipos de 
suelos, el clima, la topografía y las especies vegetales y animales. La variabilidad inducida es 
aquélla debida a prácticas antrópicas, como en el caso de los diferentes niveles de conservación de 
suelos, microtopografía de un lote agrícola, tipos e intensidades de compactación. En algunos casos, 
esta diferenciación no es completamente clara y la variabilidad ocurre debido a interacciones 
complejas entre procesos naturales y antrópicos. Tal es el caso de la fertilidad de un suelo agrícola, 
la cual depende de los procesos de génesis del mismo y del manejo dado por el productor (Godwin 
et. al. 2001). 
 
La variabilidad espacial puede ocurrir dentro de una finca y aún dentro de un mismo lote, por 
ejemplo diferentes contenidos de un nutriente del suelo diferencias en rendimiento de un cultivo 
(Figura 1). Igualmente, se presentan cambios temporales (aún en lapsos cortos) que pueden afectar 
considerablemente la producción, por ejemplo en el clima, en el contenido de humedad del suelo o 
de un nutriente durante el desarrollo del cultivo. 
 
En las entrañas mismas de la AP está la generación de información confiable, detallada y específica 
por sitio para identificar, cuantificar y de ser posible encontrar las causas de la variabilidad del 
agroecosistema. En el caso de la Figura 1, los rendimientos fueron obtenidos con un sensor 
instalado en la cosechadora combinada. En ese lote fue posible identificar causas de la variabilidad 
en los rendimientos del cultivo, a saber: problemas de plagas (babosas), de contenidos de fósforo en 
el suelo, de calibración de la sembradora e incluso del sensor de la combinada (Leiva, et. al. 1997). 
Sin embargo, en otros casos la explicación puede no ser evidente. 
 
La informaciónque se genera de manera georreferenciada comúnmente se muestra mediante el uso 
de mapas “históricos”, p. ej. mapas de fertilidad de suelos, de rendimiento de cultivos (Yule et. al., 
1996). Sin embargo, actualmente está ganando aceptación el uso de sensores remotos para generar 
información inmediata y así tomar decisiones concernientes a la aplicación de insumos “sobre la 
marcha”. Godwin et. al. (2001) usaron esta metodología para realizar aplicaciones de nitrógeno con 
base en un índice integrado de fotosíntesis y área foliar de cultivos de cereales, el cual fue generado 
con una cámara digital instalada en una avioneta. 
 
Para el manejo del cultivo bajo la concepción de AP es importante establecer los factores sobre los 
cuales tenemos escaso control y aquellos sobre los cuales podemos actuar (Cuadro 1). El clima es 
una de las fuentes de variación más importante en agricultura, con grandes implicaciones para la 
productividad del cultivo; sin embargo, difícilmente podemos modificarlo en un cultivo en 
particular, a menos que trabajemos en condiciones de invernadero. 
 
 
 
Figura 1. Mapa de rendimientos de un cultivo de trigo en Inglaterra (las zonas oscuras 
representan mayores rendimientos por sitio) 
 
_________________________________________________________________ 
 
 Cuadro 1. Grado de control sobre factores que afectan la productividad del cultivo 
 
 
Escaso control Posible control 
Textura del suelo Estructura del suelo pH 
Clima Disponibilidad de agua Nutrientes del suelo 
Topografía Nivel superficial del suelo Encharcamientos 
Factores desconocidos Plagas y enfermedades Malezas 
 
_______________________ 
 
Dadas las características de la información generada, la AP necesariamente exige una visión 
sistémica que permita analizar de una manera integrada los diferentes procesos (algunos bastante 
complejos y poco entendidos) y variables que afectan la producción agrícola (Zhang, 2002). Esto 
impone grandes retos al propio conocimiento agronómico y a la comprensión de los fenómenos que 
ocurren en el proceso productivo. P. ej. cómo se explica que en un mismo lote relativamente 
homogéneo algunas zonas producen altos rendimientos, en tanto que otras producen muy poco? Es 
importante notar que la AP no reemplaza la labor del profesional, por el contrario éste adquiere 
mayor relevancia: una vez se genera información, el profesional se ve exigido a interpretarla 
adecuadamente como guía para la toma de decisiones (Blackmore et. al., 1995). 
 
 
Tecnología 
 
La AP en países desarrollados requiere una serie de herramientas tecnológicas que incluye: sistemas 
de posicionamiento geográfico (SPG) (Figura 2), equipo para recoger información (sensores locales 
o remotos), sistemas de información geográfica (SIG), programas de computador para elaboración 
de mapas, maquinaria y equipos para aplicación de insumos con tasas variables y computadores. La 
Figura 3 ilustra una metodología para el manejo de un cultivo tipo cereal con esa tecnología. El 
proceso inicia con la determinación del mapa de rendimientos del cultivo, a partir de un sensor y un 
SPG localizados en la cosechadora combinada. El análisis del mapa de rendimientos, con la ayuda 
de otra información generada (p. ej. Mapas de suelos, de malezas), permite construir un sistema de 
soporte de decisiones (SSD), con el cual se diseña un mapa de tratamientos de acuerdo con la 
variabilidad. El SSD y los mapas son procesados en computadores tanto a nivel de campo como de 
oficina. El mapa de tratamientos se instala en el computador del tractor para que automáticamente 
se modifique la aplicación de insumos en el equipo de aplicación (fertilizadora, sembradora o 
aspersora de productos fitosanitarios). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Uso de sistemas de posicionamiento geográfico (SPG) mediante triangulación para 
un tractor agrícola 
 ____________________________________________________________ 
 
FIGURA 3. Manejo típico de un cultivo transitorio con técnicas de agricultura de precisión 
en países desarrollados 
 
Esta tecnología ha tenido grandes desarrollos en los últimos años, incluyendo aumentos en la 
capacidad y velocidad de los computadores, perfeccionamiento de los programas de computador 
(software) para la construcción de mapas y como soporte en la toma de decisiones, fabricación de 
instrumentos de medición, sensores remotos y SPG de alta precisión (detección inferior a 1 metro) y 
adaptaciones a los equipos agrícolas para la aplicación diferenciada de insumos en el cultivo 
(Zhang, et. al. 2002). A la par con ese perfeccionamiento, en la medida en que ha sido adoptada por 
un número mayor de usuarios, los costos de la misma se han venido reduciendo. Así, se ha vuelto 
más atractiva tanto en países desarrollados, como en países en vías de desarrollo. 
 
 
Beneficios, limitaciones y barreras 
 
Los beneficios de la utilización de la AP pueden ser considerables en aspectos técnicos, ecológicos 
y económicos. El reconocimiento y la evaluación detallada de variables en sitios específicos 
posibilitan monitorear y corregir problemas identificados e incluso detectar nuevos problemas. Por 
ejemplo, Godwin et. al. (2001) en un estudio de cinco (5) años para evaluar el potencial de la AP en 
cereales en Inglaterra, detectaron problemas (inicialmente no contemplados en su investigación) 
relacionados con encharcamientos y errores en la aplicación de fertilizantes, que representaban 
limitantes importantes para el desarrollo del cultivo e incrementaban sensiblemente los costos de 
producción. Esto indica que un mejor entendimiento del proceso productivo, con mayor y más 
confiable información, facilita la toma de decisiones y por ende la gestión del negocio agropecuario. 
 
Desde el punto de vista ecológico, se pueden obtener beneficios en la medida en que se haga un uso 
más racional de los insumos agrícolas. Un caso típico lo representa la fertilización específica por 
sitio, en la cual se aplica en el momento oportuno, la cantidad necesaria en el sitio requerido, 
permitiendo que las plantas los tomen sin que éstos se pierdan en al ambiente (Auerhammer, 2001). 
Sin embargo, el concepto de AP no es ambientalista per se. Esto depende de la actitud del 
productor. Si el agricultor, con el fin de buscar mejores beneficios económicos, opta por aumentar 
la dosis de fertilizantes, esto conlleva incrementos en el uso de energía y la posible generación de 
residuos indeseables, reduciendo la posibilidad de obtener beneficios ambientales (Leiva, et. al., 
1997). 
 
Desde el punto de vista económico, los ahorros potenciales en insumos debido a aplicaciones 
precisas y el mejor desarrollo del cultivo conducen a ganancias económicas (Yule, Crooks, 1996). 
Igualmente, el hecho de contar con mayor y mejor información puede tener efectos favorables 
importantes sobre la economía de la producción. Una manera de visualizar esta información es 
generar un mapa de ingreso neto (ingreso total menos costos totales), a partir de los mapas de 
rendimientos, conociendo los costos totales del cultivo y el precio de venta del producto cosechado 
(Figura 4). Sin embargo, el análisis beneficio - costo debe incluir los costos adicionales por 
concepto de inversión y uso de la nueva tecnología, por el muestreo y por el cambio tecnológico. 
Puede decirse que entre mayor sea la variabilidad, la aplicación de los principios de la AP resulta 
más justificable tanto desde el punto de vista técnico como del económico. Leiva et. al. (1997) 
encontraron en dos estudios de caso, en dos fincas en Inglaterra, que el beneficio económico de la 
utilización de AP en la aplicación de agroquímicos es una función de los ahorros en insumos 
(fertilizantes y plaguicidas) y de los aumentos en rendimientos del cultivo como resultado de 
mejores y más precisas aplicaciones de estos insumos. La más alta rentabilidad se encontró en la 
finca de mayor tamaño, indicando economías de escala en el uso dela tecnología de AP. 
 
 
 
 
 
Figura 4. Mapa de beneficio económico de un cultivo de trigo en Inglaterra (las zonas rojas 
representan mayores ingreso económicos por sitio) 
 
___________________________________________________________ 
 
 
La adaptación y la adopción de la AP es un proceso que debe darse por etapas, iniciando con la 
comprensión del concepto mismo y avanzando paulatinamente hacia el uso de tecnologías y 
técnicas que favorezcan su implementación (Schuler, 1998). Una posible secuencia incluye las 
siguientes etapas (niveles tecnológicos): i) medir y evaluar variabilidad de parámetros claves, p. ej. 
rendimiento o tipos de suelo; ii) establecer o valorar posibles causas de esa variabilidad; iii) corregir 
errores evidentes en el proceso productivo; iv) decidir estrategias de manejo de la producción; v) 
evaluar diferentes alternativas tecnológicas, incluyendo análisis beneficio-costo del uso de esa 
tecnología; vi) adoptar un cierto nivel tecnológico de AP; vii) evaluar, hacer seguimiento y 
monitoreo. Los pequeños productores, cuya capacidad económica no les permite adquirir algunos 
desarrollos tecnológicos, pueden ser usuarios de la AP cuando existe oferta de estos servicios por 
parte de contratistas privados (Leiva et. al., 1997), o bien cuando organizan su propio servicio 
mediante empresas comunitarias. 
 
 
AP en países en vías de desarrollo 
 
La aplicación de la AP en países en vías de desarrollo se considera incipiente. Dos limitantes 
importantes radican en la adaptación de la tecnología a las condiciones particulares de estos países y 
en el costo de la misma. En Latinoamérica, se tienen desarrollos incipientes pero sostenidos 
particularmente en el Cono Sur y México. Se han dado importantes avances en Argentina en 
aspectos de riegos, manejo de siembra directa, mapas de cosechas y en la de aplicación de 
agroquímicos (programa INTA). En Brasil, se adelantan programas de investigación por parte de las 
universidades y centros de investigación en cultivos de café, maíz millo, soya y naranja, (P. ej. 
Proyecto AP de U de Sao Paulo, EMBRAPA) y se cuenta desde 1998 con un Proyecto cooperativo 
en el estado del Paraná, con participación de productores agrícolas. En Paraguay se cuenta con 
iniciativas privadas para la aplicación de agroquímicos, la nivelación de lotes con equipos láser, 
mapas de cosecha, georreferenciamiento para sistemas de labranza y manejo del cultivo de arroz 
(e.campo.com). En Chile se han reportado estudios de AP en viñedos y maíz, por parte de Agrosat e 
INIA (www.agriculturadeprecision.org). Vale la pena anotar, que ha surgido recientemente como 
problema relevante en estos países la incompatibilidad entre el software y los equipos, por lo cual se 
está trabajando en su estandarización. 
 
En Colombia, se vienen adelantando experiencias en AP por parte de algunos productores 
comerciales con cultivos tecnificados como banano (plagas y enfermedades), caña de azúcar 
(suelos). En la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, se han 
realizado investigaciones puntuales en manejo de plagas y suelos. 
 
La aplicabilidad de los principios de la AP y particularmente el manejo acorde con la variabilidad se 
consideran universales. Sin embargo, en nuestro país son previsibles algunas barreras para el 
desarrollo y utilización de la AP, teniendo en cuenta la inexistencia de metodologías para 
recolección y manejo de información ajustadas a nuestro medio, la falta de adaptación de la propia 
tecnología, y el bajo nivel de gestión y de capacidad administrativa de un sector importante de 
nuestros productores agrícolas. Una tecnología como la descrita está lejos de ser una opción válida 
para nuestros agricultores, tanto por costos ( a pesar de que el costo de inversión se está reduciendo 
a medida que se aumenta su adopción), como por su adaptabilidad a nuestro medio. Se hace 
necesario para el país investigar el potencial de la AP, con diferentes niveles de desarrollo 
tecnológico, así como su aplicación en los distintos sistemas productivos y áreas del conocimiento 
agronómico. Esto implica evaluar y adaptar metodologías y tecnologías (hardware y software) 
aplicables a nuestros agroecosistemas, que den viabilidad a la AP como una opción importante para 
un desarrollo más sostenible y competitivo de la agricultura nacional. 
 
Bibliografía citada 
 
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