En busca del pico del azúcar: los productores de caña de azúcar de la India utilizan la IA para predecir el clima, combatir las plagas y optimizar las cosechas
Nimbut, Maharashtra, INDIA – «¿Listo?» Suresh Jagtap pregunta, luego se da la vuelta y desaparece en un campo de altas cañas de azúcar.
En el interior hay un mundo de verde moteado. El granjero de 65 años hace a un lado las susurrantes hojas, para despejar un rápido camino hacia una delgada estructura metálica que se eleva por encima.
Su familia se ha dedicado a la agricultura de la zona durante generaciones: verduras, frutas y, de manera más reciente, caña de azúcar. A lo largo de los años, el cambio climático ha hecho que el clima sea más impredecible y extremo, y ha aumentado el riesgo de plagas y enfermedades.
De manera reciente, Jagtap recurrió a la IA en busca de ayuda, con la ayuda de científicos del cercano Agricultural Development Trust (ADT) de Baramati y con la tecnología de IA de Microsoft.
La alta estructura metálica es una estación meteorológica. En la parte superior están los medidores de viento, lluvia, solar, temperatura y humedad. En la parte inferior, los sensores en el suelo miden la humedad, el pH y la conductividad eléctrica, así como los nutrientes como el potasio y el nitrógeno. Los datos se combinan con imágenes satelitales y de drones, así como con datos históricos, y se analizan para generar alertas diarias simples a través de una aplicación móvil: Riega más. Fertilizante en aerosol. Explora en busca de plagas. Un mapa satelital señala justo dónde se necesita cada acción.
El objetivo es hacer lo correcto en el momento adecuado para optimizar las condiciones de crecimiento y reclamar el premio final: una cosecha cuando el contenido de sacarosa en la caña está en su punto máximo.
Desde que plantó esta parcela de prueba de un acre en su granja de cuatro acres hace seis meses, Jagtap y su familia han seguido de manera religiosa la guía. La cosecha no será hasta noviembre de 2025, pero ya ven la diferencia.
«El crecimiento es bueno», dijo Jagtap. «Las hojas son más verdes y la altura es más uniforme».
«Ver para creer»
India es el mayor productor mundial de caña de azúcar, pero gran parte de ella proviene de pequeñas granjas como la de Jagtap en Maharashtra y Uttar Pradesh en el norte. Para los pequeños agricultores, las sequías, las inundaciones, las plagas y las enfermedades pueden acabar con cosechas enteras y empujar a los agricultores a endeudarse e incluso al suicidio.
ADT Baramati se creó en la década de 1970 para ayudar a los agricultores de la región, propensa a la sequía, a adoptar métodos agrícolas modernos. En la actualidad, cuenta con una activa fuerza de campo de divulgación y sus investigadores colaboran con instituciones de todo el mundo. Sus agrónomos de campo han introducido a los agricultores locales, entre muchas otras cosas, al riego por goteo, que utiliza mucha menos agua que la inundación tradicional de los campos, la agricultura sin suelo, los métodos modernos de injerto y la inseminación artificial con toros extranjeros y vacas locales para aumentar la producción de leche.
Unos 1,6 millones de agricultores locales son beneficiarios de ADT Baramati. La Fundación organiza un festival anual de agricultores llamado Krushik en su campus de 150 acres, donde se introducen nuevas técnicas, al que asisten más de 200 mil agricultores de toda la India.
«Ver para creer es la filosofía de los agricultores», dijo Pratap Pawar, fideicomisario de ADT Baramati.
Fue en el festival de agricultores de enero de 2024 cuando ADT Baramati dio a conocer su proyecto de IA: alrededor de una docena de cultivos, desde caña de azúcar hasta tomate y quimbombó, todos cultivados con conocimientos aprovechados por la IA. La llamaron la «Granja del Futuro».
La parcela de prueba de caña de azúcar había producido tallos más altos y gruesos, con un peso de 30 a 40 por ciento más en la cosecha, y un 20 por ciento más de sacarosa. La parcela requirió menos agua y fertilizante, y todo el ciclo de cultivo fue más corto: 12 meses en lugar de 18.
«Mostramos datos relacionados con el agua, datos meteorológicos, nutrientes y el pH del suelo», dijo el Dr. Yogesh Phatake, microbiólogo que trabaja en el proyecto. «Obtuvimos una respuesta muy emocionante».
Unos 20 mil agricultores se inscribieron. De ellos, mil fueron elegidos para el primer ensayo, centrado en la caña de azúcar. Una cohorte inicial de 200 comenzó a plantar a mediados de 2024.
Evitar una división de la IA
La tecnología incorpora datos meteorológicos, del suelo y de otro tipo procedentes de satélites, así como de sensores agrícolas, a una plataforma de datos de Microsoft llamada Azure Data Manager for Agriculture (antes llamada FarmBeats), para que los agricultores puedan ver con precisión lo que ocurre en su granja con unos pocos clics.
Project FarmVibes.ai, un proyecto de investigación de código abierto de Microsoft Research, se basa en FarmBeats para analizar los datos, junto con los datos históricos de los cultivos, para proporcionar información, que abarca todo, desde si los cultivos reciben suficiente agua hasta si una granja tiene una infestación de plagas, de qué tipo y cómo deshacerse de ella.
La IA generativa va un paso más allá. El servicio OpenAI de Microsoft Azure convierte los detalles técnicos en acciones diarias sencillas para el agricultor: fertilizar en áreas identificadas por datos satelitales, por ejemplo, o buscar plagas, todo ello a través de una aplicación móvil en inglés, hindi y los idiomas locales marathi. También crea un plan del ciclo de vida del cultivo para los agricultores en un lenguaje sencillo, para que sepan con exactitud qué hacer a continuación, lo que elimina las conjeturas de la agricultura.
La aplicación móvil se llama Agripilot.ai, personalizada para ADT Baramati por el socio de Microsoft, Click2Cloud.
Granja del futuro: cómo funciona
Para algunas de las personas involucradas, esto se siente personal.
Click2Cloud tiene su sede en los EE. UU. y sus otros clientes incluyen gigantes agronegocios de EE. UU., gobiernos de Oriente Medio y empresas de plantaciones del sudeste asiático. El director ejecutivo Prashant Mishra creció cerca de Nagpur, un distrito de Maharashtra que ha sido testigo de un alto número de suicidios de agricultores.
«Les damos a los pequeños agricultores los datos, las herramientas y la inteligencia que les damos a los peces gordos», dijo Mishra. Además de Maharashtra, Click2Cloud trabaja para implementar la solución con los gobiernos estatales de Chhattisgarh y Uttar Pradesh para múltiples cultivos.
Ranveer Chandra, director de tecnología de Agroalimentación en la sede de Microsoft, que inició el proyecto FarmBeats en 2015 y ayudó a lanzar la «Granja del futuro» de Baramati en 2024, pasó las vacaciones de niño en la granja de sus abuelos en Bihar, en el noreste de la India.
«En el pasado, los agricultores han sufrido una brecha digital», dijo Chandra. «Si no lo hacemos bien, tendremos una división de la IA. Los agricultores ricos se vuelven más ricos, los agricultores pobres se vuelven más pobres».
Alcanzar el pico de sacarosa
A mediados de 2024, unos 200 agricultores de los alrededores de Baramati plantaron parcelas de prueba de aproximadamente un acre cada una, cada uno de los cuales pagó una tarifa única de 10 mil INR (117 dólares estadounidenses) para que ADT Baramati participara en el ensayo. El Fideicomiso aportó 75 mil rupias (882 dólares) en hardware y otros costos por agricultor.
Jagtap y su hijo, Tejas, de 28 años, revisan su aplicación Agripilot.ai todos los días para ver si hay alertas. Tejas es licenciado en agricultura y vive en la granja familiar con su esposa.
Los Jagtaps notaron mejoras desde el principio. Por ejemplo, cada retoño produjo 10 o más macollos (los brotes que se convierten en tallos) en comparación con los cinco o seis anteriores.
Otra agricultora local, Seema Chavan, de 54 años, plantó caña de azúcar en una hectárea y media en agosto. Sus dos acres y medio restantes todavía se cultivan de la manera convencional.
Dijo que solía fertilizar en todas partes, fuera necesario o no, y regar en todas partes, hasta el punto de degradar la calidad del suelo.
Ahora revisa su granja desde su teléfono móvil todos los días.
Entrevistada en el campus de ADT Baramati, de manera rápida tocó varios íconos en la aplicación Agripilot.ai, para sacar mapas satelitales de su granja que mostraban diferentes tonos de verde, para indicar si hay estrés vegetativo en alguna área. De esa manera, puede regar, fertilizar o rociar pesticidas solo en áreas específicas, lo que es mejor para la caña de azúcar y también para su bolsillo.
Una alerta del 2 de diciembre advirtió sobre el riesgo de roya marrón, una enfermedad de las plantas, e instó a fumigar con fungicida. Una alerta del 15 de diciembre señaló una gran cantidad de malezas e instó a desmalezar. Chavan, que vive a 15 millas de su granja, llama a los trabajadores agrícolas cuando no está allí en persona.
Durante la temporada de lluvias, recibió alertas para no regar los cultivos. Los granjeros vecinos le aconsejaron que riegue de todos modos. «Asumí el riesgo», dijo, y desistió. Sus cañas de azúcar no dejaron de prosperar.
El objetivo final es predecir el mejor momento para cosechar, alrededor de octubre de 2025. La aplicación Agripilot.ai predice el pico de azúcar en función de una combinación de pruebas aleatorias en la granja local, así como datos históricos de otras granjas y de los procesadores de azúcar. Ese período de pico dura solo 20 días, dijo Mishra de Click2Cloud, después de lo cual los niveles de azúcar comienzan a caer.
A nivel histórico, a los agricultores se les ha pagado por el peso de su caña de azúcar, pero lo que más les importa a las fábricas de azúcar es el contenido de sacarosa. Mishra dijo: «Ayudamos con toda la planificación en torno a eso».
Los investigadores dicen que la aplicación se volverá más precisa a medida que más agricultores la usen y la IA pueda analizar mejor los patrones de datos. Por ahora, los agrónomos de ADT Baramati revisan las alertas generadas por IA antes de que se envíen.
En los últimos seis meses, entre el 10 y el 20 por ciento de las recomendaciones fueron editadas para mayor precisión, dijo Phatake. Para cuando termine este ciclo de cultivo a fines de 2025, dijo, el sistema debería tener la suficiente madurez como para requerir una intervención humana mínima.
La próxima disrupción
Si la IA puede ayudar a que la agricultura en la India sea más sostenible, tal vez menos jóvenes se vayan a las grandes ciudades.
«Los jóvenes se sentirán atraídos por la agricultura», dijo Aditya Vilas Bhagat, de 28 años, otro agricultor local que ha plantado una parcela de caña de azúcar. «Nos enfrentamos a ese problema».
Bhagat tiene una licenciatura en agricultura y un diploma de posgrado en administración de empresas agrícolas y regresó para ayudar a supervisar los 160 acres de caña de azúcar de su familia en la aldea cercana de Korhale Bhudra. La IA es solo la última tecnología que ha adoptado la granja, después de las tuberías de riego por goteo, los paneles solares para la energía y los drones para rociar fertilizantes y pesticidas.
Para los defensores de la IA en la agricultura, esto es solo el comienzo.
«India está lista para esta próxima disrupción», dijo Chandra de Microsoft. «Piensen en la próxima ola más allá de la Revolución Verde. Estamos en la cúspide de la próxima gran disrupción en la agricultura con la IA y los datos. India apenas empezó, pero está lista».
Imagen de portada: Suresh Jagtap, un agricultor de Nimbut, Maharashtra, comprueba la salud de su cultivo de caña de azúcar a través de una aplicación móvil. Detrás de él hay una estación meteorológica. Foto de Selvaprakash Lakshmanan para Microsoft.