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Mapa de cosecha sobre un cultivo de trigo (IGB-Argentina).

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CLU16#0LOGNA 21 a Reunión Plenaria

DEL POSICIONAMIENTOGLOBAL A LA AGRICULTURADE PRECISIÓN Una parte de las

72

PROF. LUIS MÁRQUEZ

PROF. ETTORE GASPARETTO

MIEMBROS DEL COMITE DE

DIRECCION

E

n este artículo se ha pre-tendido resumir lo quefueron las opiniones delos ponentes y de la dis-

cusión posterior, completadascon aportes personales.

1 Así empezó todo

Los sistemas GPS para elposicionamiento y navegaciónse pusieron al alcance de losusuarios civiles en los comien-zos de la década de los 90. Casiinmediatamente se detectó elpotencial de esta tecnología pa-ra optimizar las prácticas de cul-tivo a nivel de subparcelas.

Midiendo el flujo de granoque llegaba al tanque de una co-sechadora, si esto se unía a ladeterminación de la posición, sepodía obtener información sobrela producción correspondiente acada zona de la parcela, y a par-tir de aquí relacionarla con el ni-vel de fertilidad del suelo.

Las correcciones necesariasaportando los insumos para op-timizar la producción podrían ha-cerse con la tecnología de la 'do-sis variable' aplicada a diferenteszonas de la parcela, lo que exi-gía el procesamiento de los ma-pas de cosecha para suministrarlas órdenes correspondientes aabonadoras y pulverizadores.

Introduciendo informacionesadicionales relacionadas con lascaracterísticas del suelo, estasquedaban geo-referenciadas y

ponencias y discusionesrealizadas durante lapasada Reunión Plenariadel Club of Bologna,celebrada durante laEIMA 2010, tuvieroncomo objetivo analizardiferentes aspectosrelacionados con la'automatización de lasmáquinas agrícolas'. Elanálisis global de laevolución de latecnología correspondióal Dr. Agr. Patrick OleNoack, de Geo-koncept

GmbH, y su ponencia fuecompletada por el Prof.Scott Sheaer, de laUniversidad de Kentucky(USA).

permitirían determinar el poten-cial productivo del cultivo, quetambién estaría afectado por pa-rámetros imprevisibles, como losderivados de las situaciones me-teorológicas a lo largo del cicloproductivo, especialmente de lapluviometría.

ABRIL 2011 agrotécnica

SISTEMA DE GUIADO ASISTIDO LIGHTBAR DEJOHN DEERE

SISTEMA DE GUIADO AUTOMÁTICO TOPCONAES-25

Las luces verdes yrojas indican laposición del tractor conrespecto a latrayectoria fijada. CadaLED rojo iluminadoindica una desviacion

de 10 cm. El conjuntofunciona con una tomaeléctrica de 12 voltios.

Utiliza un motor eléctrico queencaja directamente en locolumna de dirección y lo pasa aleje sobre el que se sitúa elvolante original. Pededesconectarse mediante uninterruptor general o aplicando unfuerza en el volante de 111 N.

El control de los insumosaportados en cada zona de la par-cela dio paso a lo que se empie-za a denominar 'Agricultura dePrecisión', con el objetivo de op-timizar el cultivo, tanto desde elpunto de vista agronómico co-

mo del económico.En los comienzos, la necesi-

dad de realizar fuertes inversio-nes, la falta de criterios para eva-luar los mapas de cosecha y deprotocolos de comunicación pa-ra las máquinas que realizarían lasaplicaciones en tasa variable, y elescaso conocimiento agronómi-co necesario para establecer cri-terios de decisión, los avances selimitan a los usuarios que traba-jaban sobre grandes superficiesy especialmente dedicadas a laproducción de granos y semillas.

En consecuencia, hace unos10 años se consideraba que laAgricultura de Precisión era cos-tosa y complicada, con una bajademanda por parte de los usua-rios, puesto que los beneficiosobtenidos eran discutibles, es-pecialmente con suelos homo-géneos y con bajos aportes denutrientes, ya que los factoresmeteorológicos de la campañasuperaban los efectos espacia-les detectados.

1 Volviendo a empezar

La tecnología de la Agricul-tura de Precisión se apoya enmódulos diferentes. El primerode ellos es el relativo al posicio-namiento de la máquina en laparcela, primero mediante la redde satélites americana GPS, ymás tarde con el conjunto de re-des (GPS, Glonass, Galileo) en loque se denomina sistema GNSS.Este primer módulo suministrainformación para el guiado de losvehículos con diferentes gradosde automatización.

Ayudas para el guiado detractores y máquinas agrícolas

El sector industrial detectaque hay una demanda de equi-

pos sencillos que ofrezcan unareferencia para el guiado de lasmáquinas, ya que sobre el cam-po los vehículos siguen unos ca-minos de referencia, en muchasocasiones relacionados con laslíneas de cultivo.

La opción más sencilla, uti-lizando una barra de luces conLED, fue muy bien aceptada enel mercado, ya que su coste erareducido y permitía aumentar lacapacidad de trabajo eliminandohuecos y solapes en las pasadassucesivas. No se intervenía enabsoluto sobre el control de losaperos y máquinas accionadas.

La evolución de la tecnolo-gía permitió avanzar ofreciendola posibilidad del guiado automá-

tico, reduciendo la carga de tra-bajo del conductor que podríaatender mejor al control de laoperación agrícola. Estos siste-mas, que llegan al mercado ha-ce unos diez años aproximada-mente, no tienen gran difusiónen sus comienzos como conse-cuencia de que deben combinar-se con los elementos electróni-cos e hidráulicos que utilizan lostractores y máquinas autopropul-sadas, por lo que resultaban ca-ros y difíciles de instalar comoconsecuencia de la necesidad decumplir la normativa de seguri-dad.

La utilización de una sola fre-cuencia para el posicionamientocon GPSd proporcionaba preci-

73ABRIL 2011agrotécnica

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Guiado autónomo Case-IH AFS-V2V.

74

Sión suficiente para obtener ma-pas de cosecha, caracterizacióndel suelo, aplicación en dosis va-riable o como referencia de guia-do, pero no era suficiente parael guiado automático, conside-rando los tres tipos de rotacio-nes que se producen sobre unvehículo en movimiento (longi-tudinal, transversal y vertical).

En los últimos cinco años elmercados de los sistemas deguiado automático han crecidoconsiderablemente, bien porquelos fabricantes de tractores des-arrollaron módulos de guiadobasados en sistemas hidráu-licos genéricos, o bien por-que han incorporado el sis-tema como opción monta-da en fábrica. El crecimien-to de estos sistemasaumenta a medida que seintegra en el propio volantedel tractor y se utiliza moto-res eléctricos para el controlde la dirección, totalmente in-dependientes del sistema dedirección del tractor; esto signi-fica simplificar la instalación y re-ducir los costes de adquisición.

Una etapa posterior sería lade ofrecer vehículos autónomos,aunque hay que advertir que lossistemas de guiado actuales noestán diseñados para sustituir alconductor. A finales de la déca-da de los '90 se desarrollaron al-gunos sistemas autosuficientes,que permitían definir los recorri-dos del tractor sobre la parcela,combinándolo con un sistema

complejo para que el tractor pu-diera trabajar sobre el campo demanera autónoma. Estos siste-mas no tuvieron éxito comercial,ya que su coste era muy eleva-do y resultaba complicada la pla-nificación del trabajo.

Más recientemente se es-tán desarrollando sistemas autó-nomos y semi-autónomos, co-mo los que permiten posicionartractores con remolque al lado

Monitor paraautoguiado con control de tramos.

de las cosechadoras. Así, el sis-tema AFS —V2V (Advanced Far-ming System-Vehicle to Vehicle)de Case IH permite la sincroni-zación automática de dos vehí-culos que trabajan juntos, sien-do controlados por un solo con-ductor. Esto se aplica especial-mente a tractores con remolqueque van recibiendo la cosechajunto a la cosechadora, siendo elconductor de la cosechadora el

que establece la velocidad y loscambios de dirección del tractor.

El guiado automático ha idoprogresivamente unido al con-trol de tramos en pulverizadoresde barras, de forma que se rea-lice el cierre del conjunto de bo-quillas correspondientes a un tra-mo, cuando la aplicación se pu-diera realizar en un a zona pre-viamente tratada, sin que por ellotenga que intervenir el conduc-tor del tractor. Estos sistemastienen aceptación en el merca-do, ya que no necesitan informa-ción previa como los mapas deaplicación en dosis variable, aun-que su difusión se retarda comoconsecuencia de la falta de pro-tocolos de comunicación con pul-verizadores y abonadoras.

Guiado y control de los aperos

La capacidad para determi-nar la posición con precisión de2 cm, que se consigue con lossistemas GNSS-RTK, puede uti-

lizarse para controlar otros ape-ros, diferentes a los relaciona-dos con la aplicación en dosisvariable, pero que ayudan a re-ducir los costes y mejoran eldesarrollo del cultivo en cam-po, sin que esté vinculado a lavariabilidad de las parcelas nia efectos climáticos.

Así, cuando se trabaja conaperos arrastrados sobre par-delas en ladera, y también

cuando cambia la consistenciadel suelo, los aperos no siguenla trayectoria de los tractores, porlo que se han desarrollado siste-mas que permiten el guiado delapero combinado con el del trac-tor o de forma independiente.

Este es el caso del sistemaiGuide de John Deere para lacompensación de aperos arras-trados en laderas. En terrenosinclinados y laderas tienden adeslizar y perder la línea de tra-bajo, dejando zonas sin trabajaro aumentando los solapamien-tos, al igual que sucede cuandose trabaja en curva. Para ello eltractor modifica automáticamen-

ABRIL 2011 agrotécnica

Sistema iGuide de John Deere para el guiado de aperos

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te la trayectoria teórica anticipán-dose a la del apero, tomando co-mo referencia la posición entiempo real del apero. Para ello,el apero incluye otra antena re-ceptora de señal GPS, similar ala del tractor, unida al conjuntopor la línea ISO-BUS.

Esto se puede aplicar al guia-

do de aperos sobre cultivos encaballón, para que el apero seajuste de forma exacta a los sur-cos. Los sistemas de posiciona-miento GNSS-RTK incluyen unconjunto de elementos para co-rregir la inclinación del tractor conrespecto al plano horizontal, to-mando en consideración la posi-ción de la antena con respectoal tractor y el apero.

Los sistemas de guiado ycontrol de aperos con precisiónRTK se utilizan para establecerplantaciones de especies leño-sas, como es el caso de la viñaen espaldera, ya que esto facili-ta establecer un cultivo alineadoapto para la recolección mecani-zada.

En ocasiones el guiado serealiza mediante sistemas de vi-sión artificial, especialmentecuando se requiere informaciónsobre el cultivo en el que traba-ja la máquina en tiempo real.

Normalización, procesado dedatos y tratamiento de lainformación

Las aplicaciones del GNSSa la agricultura, con intercambio

de información entre los compo-nentes del sistema y control delas operaciones de campo, hanobligado a buscar soluciones quesean universales, independien-tes de marcas y modelos.

La norma ISO 11783 propor-ciona un interface universal pa-ra el intercambio de la informa-

ción en todo lo que se relaciona

aouggrHay que tomar en

consideración las

posibilidades que

ofrecen los sistemas

de comunicación

inalámbrica

aplicados a tractores

y máquinas agrícolas

con tractores, máquinas accio-nadas y componentes de am-bos, intentando adaptarse a loque fue la normalización del en-ganche tripuntal o el eje de to-ma de fuerza. Con esto se pre-tende reducir los costes, al noser necesario duplicar algunosde los componentes de control,y facilitar la comunicación entremáquinas de diferente proceden-cia.

El mayor problema para la di-fusión del sistema es rentabili-

zar la inversión de aquellos usua-rios que prácticamente utilizansu tractor con un solo tipo demáquina accionada. En muchaocasiones puede interesar utili-zar el soporte físico propuestopor la norma ISO 11783, perodesarrollar un software menoscomplejo. También hay que to-

mar en consideración las posibi-lidades que ofrecen los sistemasde comunicación inalámbricaaplicados a tractores y máquinasagrícolas.

Por otra parte, para avanzaren una agricultura empresarialse necesita sistematizar el pro-cesamiento de los datos quecontinuamente proporcionan lossensores integrados en las má-quinas de campo, junto con otrosque proviene del medio naturala lo largo del ciclo de cultivo.

Con esta información se po-drían desarrollar sistemas de so-

Monitor que responde a las especificaciones

de la norma ISO 11783 (ISO-BUS).

75ABRIL 2011agro técnica

CCI

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Sensor de vegetación 'CropSpec'

porte a la decisión para ayudar ala gestión empresarial de los cul-tivos y explotaciones agrarias.Las tecnologías disponibles per-miten almacenar grandes canti-dades de información en un pe-riodo muy corto, y hay que su-ministrar esta información de for-ma que sea asimilable para elque toma decisiones en la explo-tación.

Después de muchos añosrecogiendo información median-te mapas de cosecha, y realizarinterpolaciones aplicando mode-los estadísticos con diferente ga-rrado de complejidad, se puedetener una visión completa de lasituación en las diferentes zonasde la parcela, pero no siemprese dispone de recomendacionesagronómicas para la toma de de-cisiones a partir de los datos dis-ponibles.

Todo el tratamiento de la in-formación para programar lasmáquinas que cierran el ciclo de

la Agricultura de Precisión nece-sita personal cualificado y espe-cíficamente formado con este

fin, y un conocimiento agro-nómico más profundo de

lo que ha sido tradicio-nal basado en 'valores

medios' aplicables a losdiferentes cultivos.

Las decisiones tienen queconsiderar la variabilidad espa-cial y temporal de clima y suelo,además de una evaluación de lasituación a partir de datos histó-ricos, como los mapas de rendi-miento. También permite actuaren función de datos recogidossobre el cultivo en el momentoen el que se actúa sobre él.

De aquí el gran interés en eldesarrollo de sensores de vege-tación, como el CropSpec deTopcon, unido a equipos para lafertilización nitrogenada. Este

Sistema de comunicación utilizado para elcontrol de la maquinaria a distancia y en

tiempo real.

sensor utiliza la espectrometríapara determinar el contenido declorofila de las plantas y puedetrabajar tanto de día como de no-che.

A este respecto hay queconsiderar el grado de precisiónque se consigue en la distribu-ción de fertilizante, especialmen-te con los granulados con abo-nadoras de proyección, que pue-den dar lugar a errores en la do-sificación que superan lashipótesis utilizadas para optimi-zar la producción.

Con los sistemas informáti-cos disponibles en la actualidad,resultaría muy fácil dar un granpaso hacia delante, gestionandouna empresa agrícola de mane-ra globalizada. Esto puede resul-tar válido para explotacionesagrarias muy grandes y altamen-te tecnificadas, por lo que la de-manda de estos sistemas, queincluyen el conocimiento de lasituación y el estado de funcio-namiento de las máquinas entiempo real mientras realizan tra-bajos de campos, que ofrecenalgunos fabricantes, tienen bajademanda en la agricultura euro-pea actual.

Una información completade los trabajos presentados enel 21 Reunión Plenaria del Clubof Bologna se puede encontraren www.clubofbologna.orq.•

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