10 de junio de 2025
Descubra cómo la visión artificial en la agricultura hidropónica mejora el seguimiento de la salud de las plantas, automatiza la monitorización y permite una producción de cultivos sostenible y sin suelo.
Cuando pensamos en la agricultura, normalmente nos imaginamos plantas que crecen en el suelo. Sin embargo, la agricultura hidropónica adopta un enfoque diferente. Se centra en el cultivo de plantas en agua enriquecida con nutrientes sin utilizar tierra. Este método ayuda a las plantas a crecer más rápido utilizando menos espacio y agua. Es una gran opción para las zonas donde la tierra de cultivo es limitada.
Se espera que el mercado mundial de cultivos hidropónicos alcance los 53.000 millones de dólares en 2027. Sin embargo, este crecimiento también conlleva algunos retos, especialmente en lo que respecta a mantener las plantas sanas en las grandes explotaciones.
Muchas granjas hidropónicas están en interiores, lo que significa que incluso pequeños problemas como niveles bajos de nutrientes o signos tempranos de enfermedad pueden propagarse rápidamente y dañar los cultivos. La comprobación y el seguimiento manual de cada planta pueden llevar mucho tiempo y provocar errores. Aquí es donde tecnologías como la visión artificial pueden ayudar.
La visión artificial es una rama de la inteligencia artificial (IA) que implica el procesamiento y la comprensión de datos visuales. Se puede utilizar para abordar los retos de la agricultura hidropónica mediante la supervisión automática de las plantas utilizando cámaras y análisis de imágenes.
Por ejemplo, los modelos de Vision AI como Ultralytics YOLO11 pueden entrenarse para detect signos de estrés, enfermedades o deficiencias de nutrientes en las plantas. Estos modelos permiten realizar tareas de visión por ordenador en tiempo real, como la detección de objetos y la segmentación de instancias, en grandes explotaciones de interior, lo que permite a los agricultores responder rápidamente antes de que los problemas se propaguen.
En este artículo, exploraremos cómo la agricultura hidropónica impulsada por Vision AI mejora la eficiencia, reduce la mano de obra y apoya la agricultura sostenible. ¡Empecemos!
La agricultura hidropónica es un método de cultivo de plantas sin utilizar tierra. Las plantas se colocan en un medio de cultivo y se nutren con una solución a base de agua que contiene nutrientes esenciales. Este entorno controlado permite que los cultivos crezcan más rápido, utilicen menos agua y ocupen menos espacio en comparación con la agricultura tradicional.
En zonas donde la tierra escasea o la calidad del suelo es mala, la hidroponía puede ser una solución práctica. Curiosamente, el concepto de agricultura sin suelo se remonta a la antigüedad, con civilizaciones como los babilonios y los aztecas desarrollando las primeras formas de cultivo sin suelo.
Aunque la hidroponía tiene raíces antiguas, la tecnología moderna la ha transformado en una solución de alta tecnología para las necesidades agrícolas actuales. Los sistemas avanzados ahora entregan agua y nutrientes directamente a las plantas. Por ejemplo, la técnica de película de nutrientes (NFT) hace fluir una fina capa de agua sobre las raíces, mientras que la aeroponía entrega nutrientes rociando una fina niebla sobre las raíces suspendidas en el aire.
Sin embargo, a medida que estas explotaciones se expanden, el track de las plantas individuales se hace más difícil. Incluso pequeños cambios en el color o la forma de las hojas y los tallos pueden ser signos precoces de estrés o enfermedad. Detectar estos problemas a tiempo es crucial para evitar que se extiendan por toda la explotación. La vigilancia periódica de los cultivos y la actuación rápida son esenciales para mantenerlos sanos y garantizar un rendimiento constante.
Al igual que en la agricultura tradicional, la salud de las plantas en hidroponía depende de las condiciones adecuadas. Incluso ligeros desequilibrios en factores como los nutrientes, la temperatura o la humedad pueden causar problemas como el amarilleo de las hojas, el crecimiento atrofiado o enfermedades. Dado que los sistemas hidropónicos dependen de entornos controlados, cualquier interrupción puede afectar a un gran número de plantas en poco tiempo.
La visión artificial ofrece a los agricultores una mejor manera de monitorear sus cultivos. Se pueden instalar cámaras sobre las áreas de cultivo, como bandejas de plantas, estantes o estanterías verticales, o montadas en rieles que se mueven a lo largo de las filas. Estas cámaras pueden capturar imágenes las 24 horas del día, creando una línea de tiempo visual del crecimiento de cada planta.
Estas imágenes también pueden ser analizadas por modelos de IA de visión como YOLO11, que puede detect plantas individuales, segment las hojas del fondo, classify las etapas de crecimiento y track los cambios visibles a lo largo del tiempo. Así es más fácil detectar si algo va mal en una planta o grupo de plantas.
Por ejemplo, si varias plantas comienzan a desarrollar manchas pálidas, la visión artificial puede reconocer el patrón y resaltar el área afectada. Al convertir las imágenes en información procesable, Vision AI ayuda a los agricultores a responder rápidamente a posibles problemas, reducir el trabajo manual y mantener los cultivos sanos y productivos.
Ahora que hemos analizado cómo la visión artificial mejora los sistemas hidropónicos, echemos un vistazo a algunas aplicaciones del mundo real donde esta tecnología ya está marcando la diferencia.
Las granjas hidropónicas a menudo cultivan plantas en bandejas muy compactas que deben moverse durante las diferentes etapas de crecimiento. Mover las bandejas puede mejorar la iluminación, simplificar el cuidado de las plantas o preparar los cultivos para la cosecha. En las grandes granjas, hacer esto manualmente requiere mucho tiempo y esfuerzo.
Los robots autónomos integrados con visión por ordenador pueden facilitar este proceso. A medida que estos robots se desplazan por el invernadero, la visión por ordenador puede ayudar a detect el estado de cada planta.
Un ejemplo interesante es Grover, un robot de invernadero diseñado para transportar grandes módulos de plantas, algunos de los cuales pesan hasta 450 kg. Utiliza sensores para navegar de forma segura y aprovecha la visión artificial para supervisar la salud de los cultivos. Al encargarse tanto del movimiento como de la evaluación de las plantas, robots como Grover facilitan las operaciones diarias y ayudan a reducir la necesidad de mano de obra en los sistemas de cultivo controlados.
Las granjas hidropónicas no siempre necesitan grandes espacios. Se pueden instalar pequeñas unidades en lugares como oficinas, escuelas u hospitales para cultivar productos frescos en interiores. Estas instalaciones se utilizan a menudo para la educación, programas de bienestar o la producción local de alimentos. Sin embargo, gestionarlas a diario puede ser un desafío. El personal puede estar ocupado o carecer de experiencia en el cuidado de las plantas, lo que dificulta un mantenimiento constante.
Para facilitar las cosas, se pueden utilizar sensores, cámaras y visión artificial para controlar la salud de las plantas a lo largo del día. Tomemos como ejemplo a Babylon Micro-Farms. Sus unidades de cultivo están diseñadas para espacios interiores donde las personas pueden no tener experiencia en la agricultura. Cada unidad utiliza cámaras integradas para controlar el crecimiento de las plantas y envía actualizaciones útiles y consejos de cuidado a través de una aplicación, lo que facilita el mantenimiento.
El cultivo de cosechas en múltiples lotes significa que las plantas maduran en diferentes momentos. Para gestionar esto, los agricultores necesitan saber qué plantas están listas y cuáles aún se están desarrollando. La visión artificial puede ayudar a esto interpretando imágenes, detectando la ubicación de las plantas y clasificando sus etapas de crecimiento.
Este enfoque permite un seguimiento no invasivo, lo que significa que los agricultores pueden track la salud y el desarrollo de las plantas sin manipularlas físicamente ni molestarlas. Mediante el análisis periódico de las imágenes, el sistema puede supervisar el progreso a lo largo del tiempo y detectar patrones que indican cuándo una planta se acerca a la madurez.
Aquí hay una visión más detallada de cómo funciona esto:
Estas son algunas de las ventajas clave de usar visión artificial en agricultura hidropónica:
A pesar de los muchos beneficios de la visión artificial en la agricultura hidropónica, también hay algunas limitaciones que hay que tener en cuenta. Estos son algunos factores a considerar:
Las tareas de visión por ordenador, como la detección de objetos y la segmentación de instancias, agilizan y hacen más preciso el track la salud de las plantas, las fases de crecimiento y el rendimiento general de los cultivos. Desde la detección de los primeros signos de estrés hasta la ayuda en la planificación de la cosecha, los sistemas basados en la visión reducen el trabajo manual y aportan más coherencia a las tareas diarias.
A medida que la tecnología de IA visual continúa avanzando, se está volviendo más fácil de usar, más adaptable a diferentes tipos de cultivos y escalable para granjas de todos los tamaños. Con su creciente accesibilidad y precisión, la visión artificial está destinada a convertirse en una herramienta central en el futuro de la agricultura eficiente e impulsada por datos.
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