Digital solutions to increase climate resilience of farmers in Paraguay
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Author: Alejandro Britez, Communication officer of Fundición Capital in Paraguay
Starting by mentioning the natural disasters that have become commonplace in the news, such as rising sea levels, prolonged droughts, fires, storms that destroy cities, is one of the most common ways to start an article on climate change. There are more common points, but there is always one main one: it affects all people and species but not in the same way. Moreover, in some cases health, housing and work are affected, and even the ability to grow food.
Producing food involves multiple knowledge and climate is always the determining factor. In recent decades, its variability and low predictability have generated more complex challenges, affecting more those who grow food on a small scale, thus increasing their vulnerability, especially in developing countries.
Paraguay, with a little more than seven million inhabitants, has agriculture as one of its main economic activities; for example, 96.5% of vegetable production is carried out on family farms (according to the National Agricultural Census, 2008). This represents an important sector with high vulnerability to the climate crisis, due to the fact that the level of exposure to risks is higher and their capacities to face them are more limited. In addition, Paraguay is in the ¨extreme risk¨ category in the vulnerability and adaptation to climate change index in the Latin American and Caribbean region (CAF, 2014).
Climate-smart agriculture for climate change adaptation
Climate-smart agriculture is an approach with three objectives: I) to increase production and income in a sustainable manner, II) to adapt and build resilience to climate change and III) to reduce greenhouse gas production (according to FAO). To achieve these objectives, several factors must be taken into account, one of which is the context.
Fundación Capital’s experimental farm is located in the city of Villeta, a town just over 30 km from the capital of Paraguay. This was the setting for the ¨Listening to the needs of plants¨ study, which analyzed and adapted this approach to tomato production cycles. For the research, a weather station was installed on the farm, where sensors and an automatic irrigation system with an intelligent controller were included to test different treatments in order to analyze the level of water use and plant production.
When the sensors collected plant, soil and weather information to be stored in a cloud, the information obtained was combined with seasonal weather forecasts, including crop-specific growth models. An algorithm then analyzed the combination and derived actionable agronomic data and irrigation recommendations. The main tool for this study was provided by the company Supplant (distinguished by Time magazine).
To analyze and adapt the technology, with the objective of contributing to the sustainability of the ecosystem and reducing water use, two study areas were established: one in an open field and the other in a greenhouse-protected environment. Both locations had plots with timed irrigation systems and irrigation based on plant growth. The latter consists of an algorithm technology that analyzes the weather forecast plus soil, stem and fruit sensors to identify the exact moment when the plant needs to be irrigated.
Efficient water use allows plants to develop better, taking advantage of all the nutrients in the soil. Not only does it save water, it also increases yield quantity and fruit quality. Plant growth-based irrigation (GBI) optimized tomato growth by applying the exact amount of water needed.
Technological challenges in adapting to climate change
Technology has become a great ally to accelerate processes and optimize resources that are needed every day. Moreover, due to its adaptability capacity, it allows the creation of strategies that articulate all the actors in the system to initiate the transformation process needed to increase climate, economic and social resilience. However, any process of change implies investment, something that can be difficult in the households of families engaged in small-scale production anywhere in the world, not only in Paraguay.
Part of the research was to take advantage of the irrigation information provided by Supplant technology on farms located within a radius of up to 25 km. In addition, the local context was analyzed to think, in a simple, accessible and efficient way, how to democratize this information. With this, Fundación Capital developed Culti, a production management app designed to accompany the entire cultivation process and link climate information provided by Supplant to optimize the irrigation of the plots.
This experience made it possible to listen to the needs of one of the sectors most affected by climate change, valuing the context to understand and respond to those needs. It also proved that it is possible to save resources, labor and increase productions with a sustainable approach to generate food security and income. However, doing so at scale will only be possible in partnership with all actors in the system.
It is necessary to continue to advance in evidence and in the articulation of public, private and civil society institutions to work together in the process of transforming agriculture to mitigate the effects of climate change, but also to adapt. It is possible to have sustainable production models for the planet without forgetting the needs of people. Systems can and must change.
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Soluciones digitales para aumentar la resiliencia climática de agricultores en Paraguay
Autor: Alejandro Britez, oficial de comunicaciones de Fundación Capital en Paraguay.
Iniciar mencionando los desastres naturales que se volvieron costumbre en las noticias, como el aumento del nivel del mar, sequías prolongadas, incendios, tormentas que destruyen ciudades, es una de las formas más comunes de empezar un artículo sobre cambio climático. Existen más puntos en común, pero siempre hay uno principal: nos afecta a todas las personas y especies pero no de la misma manera. Además en algunos casos se ve afectada la salud, en otros la vivienda, también el trabajo, e incluso la capacidad de cultivar alimentos.
Producir alimentos implica múltiples conocimientos cuyo factor determinante siempre es el clima. En las últimas décadas su variabilidad y baja previsibilidad ha generado retos más complejos, afectando más a quienes cultivan a pequeña escala, aumentando así su situación de vulnerabilidad, en especial en países en vías de desarrollo.
Paraguay, con un poco más de siete millones de habitantes, tiene la agricultura como una de sus principales actividades económicas, por ejemplo, el 96,5% de la producción de hortalizas se realiza en las fincas de agricultura familiar (según el Censo Agrícola Nacional, 2008). Esto representa un importante sector con alta vulnerabilidad ante la crisis climática, debido a que el nivel de exposición a los riesgos son mayores y sus capacidades para enfrentarlos son más limitadas. Además, Paraguay se encuentra en la categoría de ¨riesgo extremo¨ en el índice de vulnerabilidad y adaptación al cambio climático en la región de América Latina y el Caribe (CAF, 2014).
Agricultura climáticamente inteligente para la adaptación al cambio climático
La agricultura climáticamente inteligente es un enfoque con tres objetivos: I) aumentar la producción y los ingresos de forma sostenible, II) adaptar y crear resiliencia ante el cambio climático y III) reducir la producción de gases de efecto invernadero (según la FAO). Para lograrlos se deben tener en cuenta diversos factores y uno de ellos es el contexto.
En la ciudad de Villeta, un destino a poco más de 30 km de la capital de Paraguay, se encuentra la finca experimental de Fundación Capital. Éste fue el escenario del estudio ¨Escuchando las necesidades de las plantas¨ que analizó y adaptó este enfoque a ciclos productivos de tomates. Para la investigación se instaló una estación meteorológica en el predio, donde se incluyeron sensores y un sistema de riego automático con controlador inteligente para testear diferentes tratamientos con el objetivo de analizar el nivel de uso de agua y producción de las plantas.
Cuando los sensores recolectaron información de las plantas, del suelo y del clima para alojarlo en una nube, la información obtenida se combinó con previsiones meteorológicas de la estación, incluyendo modelos de crecimiento específicos de cultivos. Posteriormente un algoritmo analizó la combinación y obtuvo datos agronómicos accionables y recomendaciones de riego. La principal herramienta para este estudio fue proveída por la empresa Supplant (distinguida por la revista Time).
Para analizar y adaptar la tecnología, con el objetivo de contribuir a la sostenibilidad del ecosistema y reducir el uso de agua, se establecieron dos áreas de estudio: una a campo abierto y otra en un ambiente protegido por invernadero. Ambas locaciones tuvieron parcelas con sistemas de riego de forma temporizada y riego basado en el crecimiento de la planta. Este último consiste en una tecnología de algoritmos que analiza el pronóstico del tiempo más los sensores de suelo, tallo y fruta para identificar el momento exacto en que la planta necesita ser regada.
El uso eficiente del agua permite a las plantas desarrollarse mejor, aprovechar todos los nutrientes del suelo. No sólo se ahorra agua, también aumenta la cantidad de producción y la calidad de las frutas. El riego basado en el crecimiento de la planta (GBI) optimizó el crecimiento de los tomates aplicando la cantidad exacta de agua necesaria.
Retos tecnológicos para la adaptación al cambio climático
La tecnología se ha convertido en una gran aliada para acelerar procesos y optimizar recursos que se necesitan todos los días. Además, por su capacidad de adaptabilidad, permite crear estrategias que articulen a todos los actores del sistema para iniciar el proceso de transformación que se necesita para aumentar la resiliencia climática, económica y social. Sin embargo, todo proceso de cambio implica inversión, algo que puede ser difícil en los hogares de las familias que se dedican a producir en pequeñas escalas en cualquier parte del mundo, no solo en Paraguay.
Parte de la investigación fue aprovechar la información de riego proveída por la tecnología de Supplant en fincas ubicadas en un radio de hasta 25 km. Además se analizó el contexto local para pensar, de forma sencilla, accesible y eficiente cómo democratizar dicha información. Con ello, Fundación Capital desarrolló Culti, una app de gestión de producción pensada para acompañar todo el proceso de cultivo y vincular información sobre el clima proveída por Supplant para optimizar el riego de las parcelas.
Esta experiencia hizo posible escuchar las necesidades de uno de los sectores más afectados por el cambio climático, valorando el contexto para entender y responder a esas necesidades. También comprobó que es posible ahorrar recursos, trabajo y aumentar las producciones con un enfoque sostenible para generar seguridad alimentaria e ingresos. No obstante, hacerlo a escala solo será posible en alianza con todos los actores del sistema.
Es necesario seguir avanzando en evidencias y en la articulación de instituciones públicas, privadas y de la sociedad civil para trabajar conjuntamente en el proceso de transformación de una agricultura que mitigue los efectos del cambio climático, pero también que se adapte. Es posible contar con modelos de producción sostenibles para el planeta sin olvidarnos de las necesidades de las personas. Los sistemas pueden y deben cambiar.
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Cultivo de tomate con sensores de tallo y fruta para recolección de información.
