El proyecto OptimIA, que fue financiado por el USDA en septiembre. 2019, se centra en el estudio del entorno aéreo y la economía para la producción de hortalizas de hoja verde de interior. Foto de Rosemary Brandt, Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida, Univ. de Arizona
OptimIA es un proyecto de investigación y divulgación destinado a ofrecer información productiva y económica que sea útil y aplicable a la industria de las granjas de interior.
El concepto de OptimIA se originó cuando Erik Runkle de la Universidad Estatal de Michigan, Chieri Kubota de la Universidad Estatal de Ohio y Cary Mitchell de la Universidad Purdue participaron en un proyecto de iluminación LED centrado en aplicaciones de invernadero.
“Estaba llegando al final del proyecto y nos preguntamos cuál es la próxima frontera de la iluminación y el cultivo”, dijo Runkle, profesor de horticultura en el estado de Michigan. “Nos dimos cuenta de que la mayor oportunidad y necesidad de información era la gestión del entorno para la producción agrícola vertical. Vimos la próxima frontera como el cultivo en interiores y la necesidad de información basada en la investigación. El nombre OptimIA proviene de nuestro enfoque en la optimización de la agricultura de interior: Optim para optimizar e IA para la agricultura de interior”.
En 2015, los tres investigadores presentaron una propuesta de subvención de la Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales del USDA para obtener financiación que se centraría en la iluminación, pero incluiría otros aspectos del cultivo en interiores.
“Pasamos por el proceso de presentación de propuestas durante varios años antes de que el USDA aprobara la subvención para el proyecto OptimIA”, dijo Runkle. “La propuesta que finalmente se aprobó fue estudiar el ambiente aéreo y la economía de los greens de interior. El ambiente aéreo se refiere a la circulación del aire, la humedad, la concentración de dióxido de carbono, la luz y la temperatura. Algunos de los miembros de nuestro equipo también están estudiando el manejo de la zona de raíces de los cultivos hidropónicos utilizando fondos adicionales”.
El USDA otorgó $2,4 millones al proyecto OptimIA en septiembre de 2019, que estaba programado para completarse en cuatro años. Runkle es el director del proyecto con la financiación dividida entre seis investigadores. Además de Runkle, Kubota y Mitchell, el equipo de OptimIA está formado por Roberto López, profesor de horticultura de la Universidad Estatal de Michigan, Simone Valle de Souza, economista ag de la Universidad Estatal de Michigan, y Murat Kacira, director del Centro de Agricultura de Ambiente Controlado de la Universidad de Arizona. Además de estos co-investigadores principales, otros colaboradores del proyecto incluyen a Chris Peterson, economista ag emérito del estado de Michigan, Jennifer Boldt, horticultora investigadora del USDA-ARS, y Nadia Sabeh, presidenta y fundadora de Dr. Greenhouse Inc., que se especializa en el diseño de sistemas HVAC para entornos de plantas de interior.
Centrados en las necesidades del cultivo interior
Los objetivos del proyecto OptimIA se basaron en los comentarios de granjas verticales comerciales.
“Erik, Cary y yo visitamos varias granjas verticales comerciales antes de comenzar este proyecto”, dijo Chieri Kubota, quien es director del Centro de Agricultura de Ambiente Controlado de Ohio en la Universidad Estatal de Ohio. “Recibimos comentarios de los productores sobre en qué trabajar utilizando los fondos del USDA”.
Con base en los aportes de los cultivadores comerciales de interior, se identificaron tres áreas de investigación:
1. Desarrollar información económica, incluyendo los costos, ganancias potenciales y realizar un análisis económico para determinar las estrategias para mejorar la rentabilidad con base en esa información.
2. Las granjas verticales tienen la capacidad de optimizar múltiples factores ambientales al mismo tiempo. La información para co-optimizar más de dos de estos factores juntos no existía. OptimIA busca la cooptimización de múltiples factores para optimizar el rendimiento de producción de las plantas para aumentar los rendimientos.
3. OptimIA busca brindar extensión para educar a los profesionales que están involucrados en la agricultura vertical. A menudo, las personas que intentan desarrollar granjas comerciales de interior tienen educación en el sector comercial u otros sectores como la agronomía y es posible que no tengan capacitación en producción en ambiente controlado.
“La economía es una parte importante de este proyecto”, dijo Runkle. “No hay duda de que las verduras de hojas verdes de alta calidad se pueden cultivar en granjas de interior. El desafío es cómo hacer esto de manera rentable y sostenible. Los economistas de nuestro equipo están trabajando para cuantificar los costos de producción y luego determinar las mayores oportunidades para reducir los costos de insumos.
“Hay muy poca información financiera disponible sobre este sector de la industria del ambiente controlado. Es muy competitivo y reservado, por lo que es difícil tener una idea clara de la economía. Hay más investigadores que estudian el lado de la producción de plantas, pero el equipo de OptimIA se da cuenta de la importancia de la economía”.
Oportunidades de participación en la industria
Los productores comerciales y los comerciantes afines pueden involucrarse con OptimIA asistiendo a la reunión anual de partes interesadas de OptimIA.
“En las reuniones de partes interesadas, aquellas personas o empresas que deseen colaborar o que hayan estado colaborando con nosotros pueden participar para determinar oportunidades de colaboración específicas y proporcionar comentarios sobre los resultados de nuestra investigación”, dijo Kubota. “Tenemos ensayos in situ planeados para probar algunos de los hallazgos de la investigación de OptimIA en entornos comerciales. Estos hallazgos podrían incluir los espectros de luz óptimos para cultivar verduras de hoja verde específicas o detectar los aportes ambientales que podrían causar trastornos de nutrientes como la quemadura de punta. Si alguna parte interesada o empresa está interesada en probar un nuevo enfoque en sus instalaciones a través de esta colaboración en el sitio, agradecemos esa oportunidad”.
Otra forma de apoyo de la industria puede venir a través de compromisos de apoyo en especie.
“Inicialmente, esta propuesta de proyecto se presentó al USDA con un compromiso de apoyo en especie”, dijo Kubota. “Muchas empresas, incluidos los fabricantes de iluminación, medios de cultivo y fertilizantes, han proporcionado promesas de apoyo en especie. Podemos agregar contribuciones adicionales de apoyo en especie si otras empresas desean proporcionar tecnologías utilizables en el proyecto, así como pruebas en el sitio si una empresa desea realizar pruebas. Hacer las pruebas significa que una empresa debe estar dispuesta a invertir el tiempo, el espacio de producción y la participación de los empleados. Estos se evalúan como apoyo en especie”.
Necesidad de más colaboración de los productores
Debido a la competitividad actual dentro del sector agrícola de interior, ha habido cierta vacilación por parte de los productores comerciales para compartir información económica y de producción.
“Algunos de estos productores agrícolas de interior tienen la mentalidad de que quieren dominar su sector”, dijo Kubota. “No están pensando que la industria es nueva, así que ayudémonos unos a otros para establecer juntos el sector para que pueda crecer.
“Otro problema es que la mayor parte de la financiación para el sector de la agricultura de interior proviene del capital de riesgo. Estas granjas de interior están persiguiendo a un número limitado de inversores. El mercado potencial de verduras de hoja verde y otros cultivos agrícolas de interior es enorme. Si los productores trabajan juntos para tratar de unir la tecnología y desarrollar algún tipo de estandarización, sería más fácil introducir nuevas tecnologías de apoyo”.
Kubota dijo que muchas granjas de interior están diseñando y desarrollando sistemas de producción únicos.
“Debido a la tecnología única que se está incorporando en estas granjas, no es fácil desarrollar la automatización o adaptar otras tecnologías existentes para respaldar los sistemas actuales porque no están estandarizados”, dijo. “Debido a los problemas de financiación y la cultura, puede ser difícil comenzar en el sector de las granjas de interior”.
Los investigadores de OptimIA dijeron que a veces ha sido difícil recopilar información específica de las empresas agrícolas de interior.
“El desafío es que a las empresas agrícolas de interior no les gusta compartir mucho sobre su tecnología o sobre su producción”, dijo Runkle. “No les gusta compartir cuáles son sus puntos de ajuste de luz o cuáles son sus ciclos de producción. No les gusta entrar en detalles porque es su propiedad intelectual.
“Cuando tenemos oportunidades para hacer aportes a nuestra investigación, recibimos información útil. Un ejemplo es con nuestros estudios de luz, hemos estado entregando intensidades de luz que eran comunes hace tres años, pero ahora las granjas de interior están entregando más luz. A los productores les gustaría ver estudios realizados con intensidades de luz más altas, lo que demuestra que la industria se está desarrollando muy rápidamente. Es bueno que las granjas de interior brinden información, pero necesitan compartir más sus intereses y comentarios relacionados con nuestros estudios. Esto podría influir en cuáles podrían ser nuestros tratamientos”.
Difundir los resultados de la investigación, la información educativa
Una de las principales formas en que OptimIA está difundiendo información sobre los resultados de su investigación es a través de sus seminarios web mensuales Indoor Ag Science Café.
“A menudo incluimos nuestros propios hallazgos de investigación en los seminarios web, pero también invitamos a otros presentadores a compartir información educativa”, dijo Kubota. “Originalmente, se suponía que los seminarios web eran un foro cerrado para que las personas pudieran discutir cosas sin tener que preocuparse por los comentarios o la información que se publica. Cuando el Café comenzó en 2018, había alrededor de 60 participantes en el servidor de listas que recibían información de los temas mensuales. Desde entonces, el número de personas que participan en los seminarios web ha aumentado a más de 1300.
“Muchos de los participantes son internacionales porque no tienen este tipo de eventos en sus propios países. Esa es una de las razones por las que queríamos mejorar la comunicación. Queremos responder a sus necesidades con mayor eficacia. Seguimos buscando formas de proporcionar información a la industria agrícola de interior”.
Los investigadores, que no son miembros del equipo de OptimIA, también han realizado presentaciones para el Café.
“Estos otros investigadores están trabajando en áreas críticas de las granjas verticales de interior”, dijo Kubota. “Por ejemplo, Paul Fisher de la Universidad de Florida ha hablado sobre biopelículas, seguridad alimentaria y calidad del agua. AJ Both de la Universidad de Rutgers habló sobre los conceptos básicos de los sensores, cómo usarlos y cómo instalar los sensores apropiados”.
Aunque algunas granjas comerciales bajo techo, incluidas Plenty, 80Acres Farms, Oishi y Harvest Moon Farms, han realizado seminarios web, algunas han declinado porque las presentaciones generalmente se graban.
“A muchos representantes de granjas comerciales de interior no les gusta que los graben. En consecuencia, no hay tantas presentaciones de corporaciones comerciales en la página de archivo de OptimIA. Algunas empresas no quieren que grabe sus presentaciones. Las empresas que hacen presentaciones a veces entregan información muy general que carece de detalles”.
Para más: Erik Runkle, Universidad Estatal de Michigan, Departamento de Horticultura; [email protected]; https://www.canr.msu.edu/people/dr_erik_runkle. Chieri Kubota, Universidad Estatal de Ohio, Departamento de Horticultura y Ciencia de Cultivos; [email protected]; https://hcs.osu.edu/our-people/dr-chieri-kubota. OptimIA, https://www.scri-optimia.org/.
Este artículo es propiedad de Urban Ag News y fue escrito por David Kuack, un escritor técnico independiente en Fort Worth, Texas.