Es una escena de arándanos por excelencia:hasta el muslo en un pantano inundado lleno de millones de bayas flotantes, dos agricultores ensalzan los méritos de los productos elaborados a partir de la tarta de frutos rojos.

La mayor parte del año, sin embargo, el pantano está seco y los arándanos maduros se adhieren a una densa maraña de madera, viñas de bajo crecimiento.

Ahí es cuando personas como Ben Tilberg comienzan a contar arándanos.

"Cuando hacemos estimaciones de cultivos, recogemos toda la fruta en un área de pies cuadrados y luego contamos a mano las bayas, "dice Tilberg, un Babcock, Científico con sede en Wisconsin de la cooperativa Ocean Spray Cranberries, propiedad de productores. "Puede haber entre 300 y 500 bayas por pie cuadrado, y contamos cientos de cuadrados cada año de cosecha ".

Es un proceso que lleva mucho tiempo esfuerzo laborioso, pero que proporciona información importante sobre todo, desde la calidad de las bayas hasta la cosecha proyectada. "Congelamos casi toda la cosecha y los arándanos se procesan durante todo el año, ", dice Tilberg." No solo necesitamos medir la capacidad de nuestro congelador, también queremos asegurarnos de que la mejor fruta entre en el congelador ".

En los grandes estados productores de arándanos como Massachusetts y Wisconsin, eso es un gran problema:con 21, 000 acres de pantanos de arándanos en 20 condados, Wisconsin es el principal productor de arándanos del país, cultivando más de la mitad de todos los arándanos del mundo.

El puro trabajo que implica contar los arándanos a la antigua, impulsó a Tilberg a buscar un método más eficiente, método tecnológicamente avanzado. Después de leer noticias sobre técnicas de imágenes utilizadas para estudiar las selvas tropicales, se puso en contacto con los profesores de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Wisconsin-Madison, Susan Hagness y John Booske, con su idea.

"Era una especie de concepto de radar de microondas que estaba imaginando, "dice Booske.

El resultado es un nuevo dispositivo que esencialmente automatiza el proceso de conteo, sin tener que recoger bayas, y con el potencial de pintar una imagen más precisa del cultivo y la cosecha en su conjunto.

Para crear el dispositivo, Hagness y Booske llevaron a cabo estudios de viabilidad en su laboratorio con el estudiante graduado de ingeniería eléctrica e informática Alex Haufler. Los resultados fueron lo suficientemente prometedores para que los investigadores consiguieran subvenciones de la Wisconsin Cranberry Board y Ocean Spray.

"La financiación nos ha permitido desarrollar una técnica de detección de arándanos basada en microondas, "dice Hagness.

El prototipo de primera generación del equipo, un pequeño dispositivo en forma de caja suspendido sobre una sección de pies cuadrados de la cama de arándanos, se basa en tecnología similar a la que se usa en imágenes médicas y radares meteorológicos.

"Transmitimos una señal de microondas que se refleja desde el lecho de arándanos, y la fuerza de la señal reflejada indica el número de bayas dentro del dosel, "dice Haufler.

En el radar meteorológico, dice Haufler, la fuerza de la señal reflejada indica cuánta agua hay dentro de las nubes. Eso es válido para los arándanos, además.

"Los arándanos tienen un contenido de agua significativo en comparación con los tallos y hojas circundantes, haciéndolos más sensibles a las microondas, " él dice.

En el otoño, Haufler se unió a Tilberg en parcelas en Dubay Cranberry Co., de Junction City, Wisconsin, y Remington Cranberry Co., de Necedah, Wisconsin, para realizar una ronda preliminar de recopilación de datos utilizando el dispositivo de detección prototipo. Ubicado en el corazón del país de los arándanos en el centro de Wisconsin, ambas granjas son miembros de la cooperativa Ocean Spray.

Una parte sustancial del trabajo de Tilberg es trabajar directamente con los productores en todo, desde el manejo de nutrientes y plagas hasta la cantidad y calidad de la fruta. Él dice que los productores fácilmente podrían usar el dispositivo para escanear un lecho de arándanos entero.

"Quieren saber qué áreas de sus camas producen rendimientos más altos o más bajos, y por qué es eso, ", dice Tilberg." El mapeo preciso de la cama nos da un punto de partida ".

Ocean Spray tiene una relación de investigación de larga data con UW – Madison. Tilberg también colabora estrechamente con el genetista de arándanos Juan Zalapa, un genetista investigador del Departamento de Agricultura de EE. UU. y profesor asociado de horticultura de UW-Madison que también ayudó a informar el desarrollo del dispositivo de conteo de arándanos. El objetivo de Zalapa es desarrollar nuevas variedades de arándano que ofrezcan mayor rendimiento; calidad mejorada, sabor y contenido nutricional; y una mejor respuesta a factores como el clima extremo, insectos y presión de enfermedades.

"Tenemos que seleccionar entre miles y miles de clones de genotipos, ", dice Zalapa." Identificamos los prometedores mediante la recopilación de datos de rendimiento y calidad ".

El laboratorio viviente de Zalapa consta de cientos de parcelas de arándanos de 5 por 5 pies, todo lo cual requiere anualmente un equipo de 10 personas durante muchos días, o incluso semanas, para cosechar a mano y contar la fruta. Dice que la nueva tecnología podría ser de gran ayuda no solo para su investigación, sino para la industria en su conjunto.

"Estoy muy interesado porque esto tendrá un gran impacto en el desarrollo de nuevas variedades, ", Dice Zalapa." Los productores de arándanos no todos plantan la misma variedad, pero hay muchas opciones y este tipo de tecnología puede ayudar a los productores a adoptar nuevas variedades o elegir múltiples variedades que puedan ser sostenibles y producir bien en su operación particular. Realmente cambiaría mi trabajo y cambiaría la industria con fines de predicción de rendimiento ".

Utilizando los datos que recopiló en el otoño de 2017, Haufler ahora está optimizando los algoritmos utilizados para convertir las señales de microondas medidas en estimaciones de números de arándanos y mejorando la tecnología para que esté lista para otra ronda de pruebas en 2018.

Para esa fase, el equipo planea conectar el dispositivo a un brazo, o haz largo cableado, que se extiende 80 pies sobre un lecho de arándanos.

"Si podemos conectar esta unidad de detección de microondas al brazo, podríamos detenernos en varias áreas de la cama y tomar medidas, ", dice Tilberg." Podríamos tomar tantas medidas como quisiéramos, y podríamos estimar con precisión el rendimiento en todo el pantano ".

Por último, dice Hagness, el objetivo es transferir la tecnología directamente a las personas que se beneficiarán de ella.

"Creo que hay un mecanismo en el futuro para que esto sea accesible para cualquier productor, " ella dice.