Cómo el Big Data está transformando la agricultura, desde los descubrimientos biológicos hasta las prácticas agrícolas.

Ha trabajado en puestos de desarrollo de negocio en tres de las seis grandes empresas tecnológicas —Monsanto, Syngenta y DuPont— y es una figura reconocida en el sector como ponente y escritora habitual. En esta entrevista, profundiza en la transformación que está experimentando el sector debido a las innovaciones en macrodatos.

A veces, solo nos damos cuenta de que hubo una revolución al mirar por el retrovisor. Ese no es el caso de la disrupción que está experimentando la agricultura hoy en día.

Podemos observar la innovación y la disrupción que se producen en tiempo real a nuestro alrededor. Ante la necesidad de producir más alimentos con menos insumos, la agricultura busca nuevos productos, prácticas y tecnologías.

Como planeta, debemos usar menos productos químicos y menos agua. Los agricultores de subsistencia necesitan reducir la brecha de rendimiento. Los agricultores de producción buscan aumentar el rendimiento y ahorrar costos.

Los consumidores exigen alimentos e ingredientes más saludables y naturales. El análisis de grandes volúmenes de datos está generando cambios para satisfacer estas necesidades.

Comencemos con el enorme aumento en la disponibilidad de información en todos los ámbitos, desde el genoma vegetal hasta la gestión del agua, la fertilización, el clima, el suelo, la maquinaria y los sistemas de protección de cultivos. A esto se suman las crecientes formas de obtener y utilizar datos tanto en las prácticas agrícolas como en los avances en genética de cultivos.

En el ámbito de la producción, esto está transformando la cadena de valor de la agroindustria, ya que el acceso a los macrodatos está transfiriendo poder a los agricultores y a las pequeñas empresas, mientras que las grandes compañías se consolidan y luchan por innovar. La disrupción requerirá grandes ideas, nuevos modelos de negocio y personas audaces.

Una nueva generación de empresas independientes está aprovechando el big data para generar nuevos conocimientos, prácticas y productos. Las empresas agrícolas tradicionales y sus cadenas de suministro tendrán que adaptarse si quieren mantenerse al día.

Hay cuatro áreas principales donde veo que se utilizan los macrodatos en la cadena alimentaria:

• Desarrollo de nuevas características de las semillas: Descubrimientos y acceso al genoma vegetal con nuevas formas de medir, mapear y convertir la información en mejores productos, más rápidamente.
• Agricultura de precisión: Aunque a veces se confunden, el big data y la agricultura de precisión no son sinónimos. El big data aprovecha la información obtenida mediante la agricultura de precisión, recopilada de forma agregada en numerosas explotaciones agrícolas. Los análisis, las perspectivas y las mejores decisiones resultantes pueden aplicarse posteriormente a las técnicas de agricultura de precisión.
• Seguimiento de alimentos: Uso de sensores y análisis para prevenir el deterioro y las enfermedades transmitidas por los alimentos.
• Efecto en las cadenas de suministro: Cambios radicales en las cadenas de suministro de semillas, insumos agrícolas y alimentos, impulsados ​​por la democratización de la tecnología y la información.

El Big Data acelera el mejoramiento genético de las plantas.

El proceso tradicional utilizado para crear variedades de cultivos exitosas es costoso, requiere mucha mano de obra y puede tardar 10 años o más.

El big data acelera las cosas. Los avances en genómica han provocado una explosión de información biológica: primero, el inicio de la secuenciación de los genomas de organismos modelo y, segundo, la rápida aplicación de técnicas experimentales de alto rendimiento o automatizadas.

Este torrente de información genómica puede crearse y analizarse en la nube. La investigación biológica, que antes comenzaba en invernaderos y campos, ahora se inicia a nivel computacional (in silico), donde se pueden analizar datos, planificar experimentos y formular hipótesis.

A partir de aquí, se necesita validar en el campo un número mucho menor de plantas para comprobar su rendimiento en una amplia gama de entornos, momento en el que el obtentor puede determinar qué híbrido es el más adecuado para una zona concreta. He sido testigo de este asombroso cambio a lo largo de mi carrera.

Ya no uso botas para visitar los centros de cría; el trabajo se realiza principalmente en laboratorios. Los nuevos avances no solo son más económicos y rápidos, sino que también nos permiten hacer cosas que antes eran imposibles.

Las herramientas tradicionales de ingeniería genética introdujeron en el mercado características de resistencia a la sequía, los herbicidas y los pesticidas. El desarrollo continuo permitirá obtener cultivos de mejor calidad y con menores costos económicos y ambientales. Muchos cultivos en desarrollo beneficiarán tanto a los agricultores como a los consumidores.

Algunos ejemplos son: zanahorias con alto contenido de calcio, tomates antioxidantes, frutos secos hipoalergénicos, naranjas resistentes a las bacterias, trigo que ahorra agua y yuca con nutrientes adicionales. Con mejores herramientas, el tiempo de cultivo será más rápido y económico.

También lo realizarán laboratorios más pequeños con menos infraestructura. Se pondrá a disposición más información para su análisis a través de bases de datos compartidas.

La innovación en genómica vegetal y la biología en la nube están impulsando nuevas y diversas empresas emergentes. Aquí presentamos algunos ejemplos de startups que utilizan macrodatos para la genómica de cultivos:

• Caribou Biosciences: Tecnología CRISPR-Cas para la edición genética (recaudó 44,6 millones de dólares).
• Benson Hill Biosystems: Impulsando la agricultura a través de la biología vegetal, el análisis de macrodatos y la computación en la nube (recaudó 8,05 millones de dólares).
• Intrexon desarrolla nuevas características de los cultivos mediante tecnologías desarrolladas y adquiridas (empresa pública).
• Cibus: Aplicación de herramientas de edición genética para producir nuevos rasgos, incluidos cultivos resistentes a los herbicidas.
• Arcadia Biosciences: Utiliza técnicas avanzadas de selección, mejora genética y biotecnología para producir nuevos rasgos y cultivos (empresa pública).
• Precision Biosciences: Empresa de tecnología de edición genómica en el sector de las ciencias biológicas. Creando un grupo agrícola (recaudó 25,65 millones de dólares).
• DuPont/Dow, Syngenta, Monsanto, Bayer y BASF operan activamente mediante el crecimiento orgánico y las adquisiciones.

Prácticas agrícolas basadas en datos, mejores resultados.

La agricultura de producción es compleja; en ella interactúan la biología, el clima y las acciones humanas. En los últimos años, los agricultores han adoptado rápidamente nuevas tecnologías de agricultura de precisión.

Gracias a la disponibilidad de GPS y otras tecnologías, los productores pueden monitorear los rendimientos, dirigir y controlar la maquinaria, supervisar las condiciones del campo y gestionar los insumos con gran precisión, lo que aumenta considerablemente la productividad y la rentabilidad. Al mismo tiempo, se acumulan rápidamente conjuntos de datos demasiado grandes y complejos para ser analizados sin software. Los datos por sí solos no generan conocimiento; se requieren servicios de análisis y asesoramiento para ayudar a los agricultores a interpretar toda esta nueva información.

Las aplicaciones de software con aprendizaje automático como base se vuelven más inteligentes y personalizadas en sus interacciones con datos, dispositivos y personas. A medida que aprenden, ofrecen una oportunidad hasta ahora inexplorada para una mejor toma de decisiones en la explotación agrícola.

Las empresas de análisis de macrodatos pueden probar diferentes variedades genéticas, insumos agrícolas y condiciones en cientos de campos, suelos y climas. Pueden realizar ensayos de campo en condiciones reales en miles de hectáreas. Esto proporciona a los agricultores información para optimizar la siembra, incluso a nivel de semilla individual, en campos específicos con condiciones de suelo y clima particulares.

Para los proveedores de productos fitosanitarios, esto significa que los productos se pueden aplicar en diferentes dosis y mezclas en el tanque dentro de un mismo campo.

La información es poder.

Esta transparencia tiene el potencial de perturbar las cadenas de valor y probablemente no será bien recibida por algunos minoristas, distribuidores y grandes productores de semillas y productos químicos.

La información empodera a los productores al brindarles visibilidad sobre los precios y el rendimiento de los insumos de marca. De esta manera, los productores podrán usar menos productos químicos y aplicarlos con mayor precisión.

El uso de insumos genéricos con precisión podría ofrecer mejores resultados que el uso de marcas líderes en todo el campo. Una siembra más precisa probablemente conllevará una reducción del consumo de insumos de entre un 30 % y un 40 %, lo que, sumado a la disminución de los márgenes de las grandes empresas de insumos agrícolas, podría provocar una mayor consolidación en la cadena de suministro.

A pesar de los bajos precios de los productos básicos y los bajos ingresos agrícolas persistentes, la tasa de adopción de nuevas tecnologías agrícolas está aumentando. Un estudio de mercado reciente realizado por Robert Hill de Caledonia reveló que, entre 2013 y 2019, los agricultores afirmaron que duplicarían el número de tecnologías que implementan. El 51% indicó que una de las características que más les interesan son las recomendaciones de híbridos adaptadas a su tipo de terreno y suelo.

Nuevas empresas han convertido la recopilación, agregación y análisis de datos de múltiples explotaciones agrícolas en su actividad principal. Su objetivo es proporcionar a los agricultores planes individualizados para el cultivo de cada parcela, hasta el nivel de cada planta: utilizando datos recopilados sobre las condiciones climáticas y del suelo, el uso de los cultivos y los rendimientos. La información recibida de los agricultores permite a las empresas de datos mejorar sus modelos y ofrecer mejores recomendaciones.

Los datos permiten adaptar los productos para satisfacer las necesidades específicas de los clientes de forma continua, con estrategias de precios más sofisticadas que ajustan mejor el precio y el valor a nivel de segmento. A continuación, se presentan algunas de las empresas activas en este sector, con una variedad de ofertas y modelos de negocio:

• Red Empresarial para Agricultores: Red de información agronómica que utiliza el análisis de datos para ayudar a los agricultores a tomar las mejores decisiones operativas y de adquisición (recaudó 24 millones de dólares).
• Climate Corp / Monsanto: Plataforma basada en el clima que ayuda a los agricultores en la toma de decisiones operativas (recaudó 100 millones de dólares en financiación de capital riesgo para ser adquirida por Monsanto en 2013 por 1.000 millones de dólares).
• Granular: Plataforma de software y análisis que ayuda a los agricultores a gestionar y visualizar sus datos para operar de forma más eficiente (recaudó 50 millones de dólares).
• Conservis: Esta plataforma basada en la nube ofrece a los agricultores una plataforma centrada en el servicio para realizar un seguimiento de la actividad, integrarse con datos externos y gestionar los recursos (ha recaudado 12,65 millones de dólares).
• Trimble: Desarrolla soluciones de tecnología de posicionamiento para fines de topografía, construcción, agricultura, seguridad pública y cartografía (empresa pública).
• Farmers Edge: Hardware y software. El sistema FarmCommand automatiza la recopilación, la presentación de informes de costos y los datos de los equipos (recaudó 44,2 millones de dólares).
• Iteris: La división ClearAg ofrece servicios de asesoramiento sobre el clima, el agua, el suelo y la salud de los cultivos a través de API o una aplicación (empresa pública).
• John Deere, Bayer, BASF y DuPont están desarrollando sus propias plataformas digitales, tanto de forma orgánica como mediante adquisiciones.

Seguimiento de alimentos

El seguimiento de los alimentos desde la granja hasta el consumidor previene enfermedades, reduce el desperdicio y aumenta las ganancias.

A medida que la cadena de suministro global se alarga, la importancia del seguimiento y la monitorización de los productos agrícolas sigue creciendo. El big data se utiliza para optimizar las operaciones, desde los niveles de existencias en el almacén y el punto de venta, hasta la temperatura de los alimentos, que puede servir como garantía de trazabilidad a lo largo de toda la cadena de suministro.

Los productores y transportistas de alimentos utilizan tecnologías basadas en sensores, escáneres y análisis de datos para monitorear y recopilar información sobre sus cadenas de suministro. La temperatura y la humedad se monitorean mediante sensores con GPS, lo que genera alertas en la ruta de distribución donde se requieren medidas correctivas.

El escaneo en el punto de venta permite una actuación rápida y eficaz ante cualquier problema o retirada del producto, incluso después de su venta. También se utilizan herramientas genómicas y análisis de macrodatos para comprender los patógenos transmitidos por los alimentos y predecir brotes y la propagación de patógenos y enfermedades.

Estas tecnologías ayudarán a prevenir las enfermedades transmitidas por los alimentos que afectan a unos 76 millones de personas en Estados Unidos cada año —causando 5.000 muertes— y a reducir el desperdicio en la cadena de suministro: el 40% de todos los alimentos en los mercados desarrollados se desecha, incluyendo entre el 10% y el 15% de todos los productos agrícolas.

Efecto en las cadenas de suministro

Las cuatro grandes empresas agropecuarias se enfrentan a un desafío constante, ya que las nuevas tecnologías otorgan a los agricultores la capacidad de saber qué sembrar, cuándo y cómo sembrar, y qué insumos utilizar para maximizar las cosechas y la rentabilidad. Anteriormente, la innovación se concentraba en las empresas con el mayor presupuesto de I+D, los productos más completos o la mayor cuota de mercado.

Las nuevas tecnologías, sobre todo en ámbitos complejos como la genética de cultivos, requerían una escala e infraestructura prohibitivas para las pequeñas empresas. Es posible que las grandes empresas agrícolas tradicionales no puedan adaptarse para ofrecer a los agricultores tanto las mejores características de los cultivos como la mejor información sobre insumos agrícolas.

La innovación favorece la creación de nuevas empresas por varias razones. Una de ellas es la confianza. Los agricultores deben estar convencidos de que sus datos serán anonimizados y es menos probable que quieran que su información caiga en manos de grandes empresas que buscan promocionar los productos que fabrican.

Lo mismo ocurre con la genética vegetal. Si las empresas de semillas independientes están dispuestas a aportar información a una base de datos para comprender mejor una amplia variedad de genomas vegetales, no quieren que dicha base de datos esté controlada por uno de los gigantes del sector. La segunda razón es el deseo de recibir asesoramiento imparcial y un intercambio bidireccional de información.

Aunque las grandes empresas lograran desarrollar las mejores plataformas digitales, les resultaría difícil ser percibidas como asesoras imparciales. Existen numerosos ejemplos de empresas consolidadas que no han podido realizar los cambios necesarios para aprovechar las nuevas tecnologías. Esto requiere culturas corporativas, estilos y operaciones diferentes.

Las grandes empresas agrícolas cuentan con enormes equipos de I+D para desarrollar semillas genéticamente modificadas mediante tecnologías complejas. Ahora, gracias a la edición genética y la biología en la nube, el desarrollo de características genéticas puede realizarse en un laboratorio mucho más pequeño, con menos personal y equipos.

Un obstáculo adicional para las empresas establecidas es la evolución de estrategias de precios complejas con múltiples distribuidores, concesionarios, ofertas combinadas y descuentos, lo que genera una falta de transparencia en los precios, un problema inherente a la cadena de suministro actual. Existen numerosas oportunidades para la disrupción en este sector, de forma similar a como Google transformó múltiples industrias, o como Uber y Lyft están revolucionando el sector del transporte personal. El sector agropecuario ya está siendo transformado por una serie de grandes transacciones.

China National Chemical Corp. adquirirá Syngenta por 43.000 millones de dólares. Los reguladores están examinando la propuesta de fusión de 130.000 millones de dólares entre Dow Chemical y DuPont, que creará una nueva unidad de ciencia agrícola. Y mientras escribo estas líneas, continúa la negociación entre Bayer y Monsanto, que sería la tercera megatransacción que transformaría la industria que abastece a los agricultores de todo el mundo con pesticidas y semillas transgénicas.

Resumen

Según el informe de inversión de AgFunder, más de 500 empresas emergentes de tecnología alimentaria y agrícola recaudaron 4.600 millones de dólares en 2015.

Las empresas emergentes están afrontando una amplia gama de retos para mejorar y transformar la producción de alimentos, energía y fibras. La revolución del big data está en sus inicios, y gran parte de su potencial para la creación de valor aún no se ha aprovechado.

Pero esto ha impulsado a la industria hacia un camino de cambios rápidos y nuevos descubrimientos; quienes apuestan por la innovación probablemente serán los primeros en cosechar los frutos. Espero que los grandes beneficiarios de esta revolución sean los productores, el medio ambiente, los agricultores de subsistencia y los pequeños agricultores, así como los consumidores.

Este es el mejor momento para acelerar de forma disruptiva la innovación agrícola, un momento que pueda empoderar a nuevos actores en la cadena de suministro para participar, beneficiarse y mejorar significativamente el rendimiento de los cultivos.