Mecanización agrícola

Nuevas tecnologías para la pulverización sustentable

La ingeniería ha comenzado a dar respuestas a la variabilidad que se presenta en los lotes. Con esto, comienza una nueva era en lo que hace a la eficiencia en el control de malezas y el cuidado del medio ambiente.
CHAU MODORRA. Los equipos de pulverización comienzan a actualizarse.

“Las aplicaciones de fitosanitarios, que parecen haber permanecido en un cierto estado de modorra durante largos años, están ingresando en una nueva etapa que, mediante la incorporación de nuevas tecnologías, se preparan para enfrentar el gran desafío de la alta productividad con sustentabilidad”, dice el especialista en mecanización agrícola Ramiro Cid, del Instituto de Ingeniería Rural del INTA Castelar.

Cid recuerda los comentarios del Dr. Roland Gerhards, de la Universidad de Hohenheim, Alemania: “Utilizar aplicaciones en cobertura total resulta ser una decisión errónea en prácticamente todo el lote, ya que la sobredosificación y la subdosificación son inevitables, dado que la distribución de las malezas y su densidad son sumamente variables”.

El especialista alemán agrega que “el Manejo Sitio Específico de Malezas tiene la potencialidad de reducir las cantidades de herbicidas aplicadas entre un 10% y un 80%. Los ahorros son evidentes, pero adicionalmente, los sectores del lote libres de malezas y, por ende no tratados, pueden rendir de un 5% a un 10% más, al ser eliminados los efectos fitotóxicos de los herbicidas”, y destaca que a esto se suman las ventajas ambientales.

Cid explica que llevar adelante este proceso de aplicación sitio específico mediante el esquema usual en agricultura de precisión, implicaría al menos los siguientes pasos:

» Relevamiento del lote a tratar.

» Elaboración de un mapa de prescripción mediante un programa GIS.

» Llevar a cabo la aplicación con equipamiento que permita el uso de Tecnología de Dosis Variable (VRT – Variable Rate Technology).

El especialista señala que también existe otra alternativa que contempla el uso de sensores directos que operan a través de un controlador electrónico informando al equipo la aplicación o no de producto y en caso afirmativo, la dosis correspondiente. “Esta segunda posibilidad, hasta el día de hoy, solamente ha podido ser utilizada en los denominados “sensores de maleza”, que, en rigor, no son tales ya que identifican solamente plantas vivas, sin discriminar entre malezas y cultivos, por lo que su uso se limita a la aplicación de herbicidas en barbechos. Su análisis posterior permite elaborar “mapas de malezas” que, eventualmente, en el caso de aquellas especies perennes, con distribución típica en manchones, podrían ser utilizados para elaborar un mapa de prescripción a utilizar por aquellos equipos que, aunque adaptados a la VRT, no posean sensores”, explica Cid.

Por lo anterior, el técnico remarca que no se trata de sensores de malezas sino de sensores de plantas que se utilizan en barbechos y que aunque existen numerosos desarrollos llevados a cabo sobre diferentes principios de funcionamiento, son pocos los que han alcanzado estado comercial. Los que se encuentran presentes en el mercado argentino son Weed Seeker y Weedit. El último, de reciente aparición comercial y más avanzado tecnológicamente, permite trabajar hasta 25 km/hora, utilizando PMW de control de flujo a cualquier velocidad. Cada sensor, que cubre 1 metro de ancho, posee 5 canales de identificación de malezas y 5 picos de pulverización, o sea uno cada 20 cm y el equipo puede cubrir botalones de hasta 36 metros de ancho. Cada canal de identificación realiza 40.000 mediciones por segundo, pudiendo detectar malezas desde el tamaño de una moneda, en tanto y en cuanto no se encuentren tapadas por el rastrojo.

Como una muestra sobre lo que podría llegar a ser un logro posible a futuro, Ramiro Cid describe un sistema experimental desarrollado en el Instituto Danés de Ciencias Agrícolas en el que, montado sobre una plataforma autónoma guiada por DGPS, se ubicó un sensor de malezas y un micropulverizador con visión computarizada. Una vez detectada la maleza se le aplicaron unos muy pocos microlitros de herbicida mediante un sistema de inyección con agujas hipodérmicas. Como resultado, para una población de 100 malezas por metro cuadrado, el consumo total de glifosato por hectárea fue de sólo 26 gramos.

A futuro, qué ofrecerá el botalón inteligente

» Cambios de dosis sumamente rápidas y con muy alta amplitud de caudales.

» Evitará las superposiciones de las pasadas a nivel de pico por pico con el objetivo de reducir a casi cero el desperdicio de agroquímicos.

» El manejo de dosis variables a nivel de cada pico de la pulverizadora.

» La posibilidad de aplicar simultáneamente diferentes productos.

» El tiempo de respuesta de milésimas de segundo, ante los cambios de dosis o producto.

Dosis variables: para cambiar sobre la marcha

Ramiro Cid, del Instituto de Ingeniería Rural del INTA Castelar.
"Hoy, el gran desafío es mantener la alta productividad con sustentabilidad”.

Sobre los sistemas que permiten cambiar de dosis “sobre la marcha”, el especialista Ramiro Cid del Instituto de Ingeniería Rural señala que entre los diferentes desarrollos aparecen tres que tienen mayor proyección a futuro.

El primero de ellos, y el más antiguo, es el “Sistema de Inyección Directa” que consiste en introducir el agroquímico puro, mediante una bomba dosificadora de alta precisión, en algún punto cercano al pico pulverizador. Este mecanismo permite aplicar más de un producto simultáneamente, pero para ello se necesita un tanque y una bomba por cada producto. Una ventaja importante es que el tanque principal de la pulverizadora se carga solamente con agua, con lo cual el circuito “trabaja limpio”. Pero, hasta hoy, han resultado ser equipos con un tiempo de respuesta lento que lo incapacita para el objetivo buscado de trabajar con cambios de dosis sobre la marcha. Sin embargo, muchas empresas proveedoras de componentes para pulverización ofrecen alternativas de equipos de inyección directa. “Quizás en un futuro cercano- dice Cid-, con el avance de la electrónica, pueda tomar nuevo protagonismo”.

MANEJO SITIO ESPECÍFICO. Permite reducir las cantidades de herbicidas entre un 10% y un 80%.
WEED SEEKER. Uno de los sensores de malezas presentes en el mercado argentino.
WEEDIT. Sensor de malezas de reciente aparición. Permite trabajar hasta 25 km/hora.

En segundo término se encuentra el sistema denominado “Modulación por Ancho de Pulsos” (o Pulse Width Modulation, PWM). Muy sucintamente, en la parte superior de cada pico pulverizador, o a veces en su sistema antigoteo, se coloca una válvula electrónica que abre y cierra el paso del líquido mediante oscilaciones sumamente rápidas, de décimas de segundo, permitiendo regular el caudal entre el 100% y el 10% de la pastilla que se esté utilizando. En primera instancia fue desarrollado por la empresa Capstan Ag, de EEUU y ofrecido como opción en las pulverizadoras Case de ese país. Hoy, muchas proveedoras de componentes lo ofrecen bajo diferentes formatos, inclusive incorporados a sistemas más complejos como es el caso de ARAG y su sistema Seletron.

El último sistema es el denominado de “Selección y Combinación Automática de Pastillas”. La empresa Midwest Technologies Inc, de Springfield Illinois, habría desarrollado el sistema original, al que denominó Auto Tip Control. La idea es colocar, a la distancia habitual entre pico y pico pulverizador, un cuerpo que posee dos, tres o cuatro pastillas, habitualmente de diferentes caudales. Así, el sistema puede disponer automáticamente la activación de alguna de ellas, de varias, o de todas ellas en forma simultánea. Ello permite obtener una enorme amplitud en los caudales de aplicación.

En este principio se basa el sistema Vario Select de Lechler, en combinación con una controladora de pulverización de Müller Electronik. La debilidad del sistema está dada en su lenta capacidad de respuesta ya que las variaciones se realizan modificando la presión hasta que el sistema “nota” que debe cambiar de pastilla o hacer una combinación de dos o más de ellas.

“Pero sin dudas –explica Cid-, ARAG ha tomado este principio y lo ha reformulado de manera absoluta al transformarlo en un sistema totalmente electrónico, en su equipo denominado Seletron. En él, los cambios de dosis son sumamente rápidas, del orden de milésimas de segundo y con una altísima amplitud de caudales”. Una ventaja adicional es que el Seletron permite evitar las superposiciones en las pasadas, no ya por corte por sector de botalón, sino a nivel de pico por pico, con lo que el desperdicio de agroquímicos por superposición se reduce casi a cero.

“El objetivo final sería llegar a desarrollar “el botalón inteligente” que sumara a las capacidades del Seletron la posibilidad de manejar VRT pico por pico y la opción de aplicar diferentes productos sobre la marcha. Todo ello con tiempo de respuesta de milésimas de segundo” señala el especialista del INTA.

El dato

» El Instituto Danés de Ciencias Agrícolas desarrolló un sistema que, a nivel experimental, permitió controlar una población de 100 malezas por metro cuadrado con un consumo total de glifosato de sólo 26 gramos por hectárea.

Telemetría y robotización: para ganar eficiencia y tomar distancia

VARIO SELECT. Un sistema para aplicación de dosis variable con pastillas de diferentes caudales que pueden ser activadas de a una o en simultáneo y automáticamente.
SELETRON. Ofrece cambios de dosis sumamente rápidos, del orden de milésimas de segundo, y con una altísima amplitud de caudales.

Otras tecnologías en las que se vienen registrando novedades son las ligadas a la telemetría y a la robotización. La primera se refiere a los sistemas de transmisión inalámbrica de información desde el lugar de trabajo de la maquinaria agrícola hasta una oficina o puesto de control, normalmente mediante la incorporación de la misma a una página web a la que se accede con nombre de usuario y clave de identificación. Algunos de estos casos, aunque ajenos a la tecnología de aplicación de agroquímicos, son el sistema Telematics, de Claas, las estaciones meteorológicas Metos (Pessl Instruments) y el Sistema Tracker Mobile de Valley Irrigation que permite manejar a distancia los equipos de riego desde un teléfono celular.

En el Instituto de Ingeniería Rural, en conjunto con una empresa privada se desarrolló un sistema de transmisión en tiempo real de las variables relevantes en la aplicación de agroquímicos (caudal por hectárea, velocidad de trabajo, dirección y presión) y, mediante una estación meteorológica, los factores climáticos que influyen en la efectividad de las mismas (temperatura, humedad relativa, Delta T o tasa de evaporación, presión barométrica, velocidad y dirección del viento aparente, velocidad y dirección verdadera del viento).

“Conocer estos parámetros desde una oficina de control permitiría deducir en qué medida los trabajos se realizan correctamente o, como alternativa, si existe algún riesgo por llegada de agroquímicos a zonas sensibles. Se espera que sea una herramienta de utilidad en las aplicaciones realizadas en zonas periurbanas, como un mecanismo de control por parte de los municipios”.

El técnico del INTA Castelar señala que haciendo uso de sistemas ya existentes, como el guiado automático, la telemetría y diversos tipos de sensores, la posibilidad de generar sistemas autónomos o robotizados, es una alternativa válida. De hecho, una recopilación bibliográfica realizada en el Instituto de Ingeniería Rural muestra que ya se han desarrollado numerosos casos de sistemas autónomos, constatando que la robótica comienza a invadir los más variados campos de la agricultura, pero muy particularmente a las aplicaciones de productos fitosanitarios..