Libro PROCISUR

AGRICULTURA DE PRECISIN: Integrando conocimientos para una agricultura moderna y sustentable


EDITORES:Rodolfo Bongiovanni, Ph.D. Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria (INTA) Estacin Experimental Agropecuaria Manfredi, Argentina Evandro Chartuni Mantovani, Ph.D. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA) Brasilia, Brasil Stanley Best, Ph.D. Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) Centro Regional de Investigacin Quilamapu, Chile lvaro Roel, Ph.D. Instituto Nacional de Investigacin Agropecuaria (INIA) Estacin Experimental Treinta y Tres, Uruguay

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Rodolfo Bongiovanni / Evandro Mantovani / Stanley Best / Alvaro Roel

Instituto Interamericano de Cooperacin para la Agricultura (IICA). 2006 El Instituto promueve el uso justo de este documento. Se solicita que sea citado apropiadamente cuando corresponda

Esta publicacin tambin est disponible en formato electrnico (PDF) en el sitio Web institucional en www.iica.int.

Coordinacin editorial: PROCISUR Correccin de estilo: PROCISUR Diagramado: MERCOSOFT Consultores S.R.L. Diseo de portada: MERCOSOFT Consultores S.R.L Impresin: IMPRENTA MOSCA Y CIA.

Agricultura de precisin: integrando conocimientos para una agricultura moderna y sustentable / Rodolfo Bongiovanni, Evandro C. Montovani, Stanley Best, Alvaro Roel. Montevideo: PROCISUR/IICA 2006. 244 p.; 16,7 x 24 cm. ISBN 92-9039-741-1 1. Produccin agrcola 2. Prcticas agrcolas 3. Insumos 4. Modernizacin I. Bongiovanni, R. II. Montovani, E.C. III. Best, S. IV. Roel, A. V. IICA VI. PROCISUR VII. Ttulo

AGRIS E14

DEWEY 338.162

Montevideo, Uruguay 2006

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PRESENTACIN

El Programa Cooperativo para el Desarrollo Tecnolgico Agroalimentario y Agroindustrial del Cono Sur (PROCISUR), creado en 1980 con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), constituye un esfuerzo conjunto de los Institutos Nacionales de Investigacin Agropecuaria INIAs de Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay, y el Instituto Interamericano de Cooperacin para la Agricultura (IICA). A lo largo de su historia, ha sido preocupacin de PROCISUR contribuir a la instalacin de los nuevos descubrimientos y avances tecnolgicos en la regin. En ese contexto, PROCISUR desde hace 6 aos, cuando recin se comenzaba a hablar de este tema en la regin, ha venido apoyando las actividades de cooperacin tendientes a difundir y desarrollar, para nuestras condiciones, las tecnologas de la Agricultura de Precisin. Basado en este espritu de cooperacin que caracteriza a PROCISUR, se fueron realizando Seminarios, Talleres, Cursos y una serie de actividades de intercambio de experiencias entre tcnicos y productores lderes de los 6 pases del Cono Sur. Al mismo tiempo, se contribuy con expertos de pases ms avanzados que nos permiti disponer de distintas visiones y experiencias en una tecnologa de incipiente desarrollo para la regin. Para culminar esta primera etapa de intercambio y consolidar al grupo de profesionales que han sido pioneros en el desarrollo de la Agricultura de Precisin, PROCISUR ha impulsado la publicacin de este libro, que recoge tanto los aspectos conceptuales de esta nueva tecnologa como tambin los avances de aplicacin en los pases del Cono Sur. Creemos que este libro ser de utilidad para nuestros pases en su bsqueda de nuevas tecnologas que ayuden a nuestra agricultura a ser ms competitiva y moderna, al mismo tiempo que sirva de estmulo a las nuevas generaciones de profesionales que tendrn la responsabilidad de continuar con el desarrollo de estas y otras nuevas tecnologas, que cada vez emergen con mayor frecuencia y velocidad. Estamos conscientes que en poco tiempo habr nuevos descubrimientos, que tal vez dejen en el olvido mucho de lo que aqu se plantea, y en ese sentido esta publicacin tambin pretende ir dejando un registro de los asombrosos avances que se estn logrando con la incorporacin de innovaciones tecnolgicas basadas en la utilizacin multidisciplinaria de ciencias que tradicionalmente no eran consideradas en la agricultura. Pero al mismo tiempo, la mayor obsolescencia que caracteriza este tipo de innovaciones, constituye un desafo para nuestras instituciones de investigacin y profesionales, para seguir avanzando y en forma permanente actualizar nuestras propuestas tecnolgicas. En ese sentido, PROCISUR estar siempre disponible para cooperar en la preparacin y publicacin de nuevas ediciones de este libro, con el objeto de seguir creciendo y mejorando esta lnea de trabajo, que ciertamente se est transformando en una enorme herramienta para la modernizacin y eficiencia de nuestra agricultura.

Emilio Ruz Jerez Secretario Ejecutivo PROCISUR

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INDICE

CAPTULO 1. INTRODUCCIN A LA AGRICULTURA DE PRECISIN .................................... 13 E. Mantovani; F. de A. de Carvalho Pinto y D. Maral de Queiroz INTRODUCCIN ............................................................................................................... 15 QU ES LA AGRICULTURA DE PRECISIN? ............................................................. 15 ANTECEDENTES Y EVOLUCIN .................................................................................. 18 ADOPCIN DE LA AGRICULTURA DE PRECISIN ................................................. 19 AGRICULTURA DE PRECISIN EN CULTIVOS TRADICIONALES ........................ 19 BENEFICIOS POTENCIALES ........................................................................................... 20 REFERENCIAS .................................................................................................................. 22

CAPTULO 2. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO ....................................................................... 23 . 2.1. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS) ...................................................................................... 25 M. Claret; S. Best y L. Len INTRODUCCIN ............................................................................................................... 25 CMO FUNCIONA EL SISTEMA GPS? ........................................................................ 25 1. Triangulacin de los satlites ...................................................................... 26 2. Medicin de distancia a los satlites .......................................................... 27 3. Control del tiempo ....................................................................................... 28 4. Determinacin de la posicin de los satlites .......................................... 29 5. Correccin de errores ................................................................................... 29 CORRECCIN DIFERENCIAL DGPS ............................................................................ 31 SISTEMA DE POSICIONAMIENTO ALTERNATIVO ................................................... 33 Incorporacin del viedo al sistema de agricultura precisin .................. 33 APLICACIONES DEL GPS ................................................................................................ 33 Equipos que dependen de un DGPS ............................................................... 34 SOFTWARE DE APOYO .................................................................................................... 37 2.2. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL Y SU APLICACIN EN AGRICULTURA ............................... 38 M. Bragachini; A. Mndez; F. Scaramuzza y F. Proietti INTRODUCCIN ............................................................................................................... 38 UTILIZACIN DEL GPS COMO BANDERILLERO SATELITAL ................................ 39 Utilidad de los banderilleros satelitales ....................................................... 40 DESARROLLOS LOCALES ................................................................................................ 41 CONCLUSIONES ............................................................................................................... 41

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CAPTULO 3. MONITOREO DE RENDIMIENTO Y ELABORACION DE MAPAS ................... 43 3.1. CULTIVOS TRADICIONALES ........................................................................................................................... 45 M. Bragachini; A. Mndez; F. Scaramuzza y F. Proietti MONITORES DE RENDIMIENTO ................................................................................... 45 TARJETAS DE MEMORIA PARA ALMACENAR DATOS ........................................... 46 SOFTWARE DE AGRICULTURA DE PRECISIN ........................................................ 46 CALIBRACIN DEL MONITOR DE RENDIMIENTO .................................................. 47 Monitor de rendimiento .................................................................................. 47 Calibracin de los monitores de rendimiento ............................................. 49 Control de prdidas con monitor de rendimiento por medio del flujo de granos (t/h) ................................................................................... 51 Descripcin del Monitor de Rendimiento Ag Leader Insight ................... 51 POTENCIALIDAD DE LOS MONITORES DE RENDIMIENTO EN LA COSECHA DE ENSAYOS Y EN LOTES DE PRODUCCIN .......................... 52 3.2. VITIVINICULTURA Y FRUTICULTURA ............................................................................................................ 55 S. Best; L. Len y M. Claret 3.2.1. VITICULTURA DE PRECISIN: UNA NUEVA Y PODEROSA VA TECNOLGICA HACIA LA PRODUCCIN DE VINOS DE ALTA CALIDAD .............................................................................. 55 Introduccin ....................................................................................................... 55 Fundamentos y aplicaciones ........................................................................... 55 Proyecto manejo sitio especfico: Primera experiencia en Chile .............. 57 PROGAP - INIA Chile ....................................................................................... 58 Incorporacin del viedo al sistema de Agricultura de Precisin ........... 59 Nuevos desafos y beneficios .......................................................................... 60 Conclusiones ...................................................................................................... 60 3.2.2. FRUTICULTURA DE PRECISIN: EL FUTURO CERCANO DEL MANEJO Y PRODUCCIN FRUTCOLA DE EXPORTACIN ....................................................................................................... 61

CAPTULO 4. MUESTREO DE SUELOS Y FACTORES LIMITANTES DEL RENDIMIENTO .............. 65 A. Roel y J. Terra INTRODUCCIN ............................................................................................................... 67 MAPAS DE RENDIMIENTO COMO INDICADORES DE MUESTREO DE SUELOS .................................................................................................... 68 SISTEMAS DE MUESTREO DISCRETOS ......................................................................... 69 USO DE TCNICAS AVANZADAS DE MUESTREOS .................................................. 73 ZONAS DE MANEJO ......................................................................................................... 74 Mapas de rendimiento ...................................................................................... 75 Mapa de relevamiento de suelos .................................................................... 76 Percepcin remota ............................................................................................. 76

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Mapas de propiedades de los suelos o condicin de cultivo obtenidos geoestadsticamente ....................................................................... 76 Atributos fisiogrficos estables temporalmente ......................................... 77 PASOS LGICOS EN INVESTIGACIN ........................................................................ 78 PASOS LGICOS A NIVEL PRODUCTIVO ................................................................... 78 REFERENCIAS .................................................................................................................. 79

CAPTULO 5. SENSORES REMOTOS ................................................................................................. 81 M. Alves Moreira y E. Mantovani PRINCIPIOS BSICOS DE APLICACIN ...................................................................... 83 Radiacin solar .................................................................................................. 83 Interaccin de la radiacin electromagntica (REM) con la vegetacin, el suelo y el agua .............................................................. 85 SISTEMAS SENSORES ........................................................................................................ 87 Sensores fotogrficos ........................................................................................ 88 Sensores no fotogrficos .................................................................................. 89 USO DE DATOS DE LA PERCEPCIN REMOTA EN LOS SISTEMAS AGRCOLAS ..................................................................................... 91 Datos de sensores terrestres ............................................................................ 91 Datos de sensores aerotransportados ............................................................ 93 Datos de sensores orbitales ............................................................................. 94 REFERENCIAS .................................................................................................................. 96

CAPTULO 6. TECNOLOGA DE DOSIS VARIABLE ...................................................................... 99 6.1. TECNOLOGA DE MANEJO DE DOSIS VARIABLE .................................................................................... 101 M. Bragachini; A. Mndez; F. Scaramuzza; M.C. Gregoret y F. Proietti INTRODUCCIN ............................................................................................................. 101 DOSIS VARIABLE ............................................................................................................. 102 6.2. TECNOLOGA DE RIEGO VARIABLE ............................................................................................................ 106 S. Best INTRODUCCIN ............................................................................................................. 106 SISTEMA DE APLICACIN VARIABLE DE RIEGO PARA PIVOTES ..................... 106 Sistema de aplicacin variable de riego para frutales y vias ................ 108 Sectorizaciones ................................................................................................. 109 Automatizacin de sistemas de riego .......................................................... 109 REFERENCIAS ................................................................................................................ 110 6.3. ENCALADO CON DOSIS VARIABLE ............................................................................................................. 111 S. Gambaudo y R. Bongiovanni

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EL PROBLEMA DE LA ACIDIFICACIN DE LOS SUELOS Y SU CORRECCIN ................. 111 Origen del problema ...................................................................................... 111 Ventajas de su correccin ............................................................................... 111 Cmo darse cuenta .......................................................................................... 112 CMO CORREGIR LA ACIDEZ DEL SUELO .............................................................. 113 Qu es una enmienda adecuada? ................................................................. 113 Qu tener en cuenta ......................................................................................... 114 ENCALADO CON DOSIS VARIABLE .......................................................................... 114 EJEMPLO DE RENTABILIDAD DEL ENCALADO CON DOSIS VARIABLE ................. 118 Costos ................................................................................................................ 119 AVANCES ................................................................................................................ 121 REFERENCIAS ................................................................................................................ 122 6.4. CONTROL DE MALEZAS, PLAGAS Y ENFERMEDADES CON DOSIS VARIABLE ................................... 124 R. Bongiovanni INTRODUCCIN ............................................................................................................. 124 DOSIS VARIABLE DE HERBICIDAS APLICADOS AL SUELO ................................. 125 DOSIS VARIABLE DE HERBICIDAS POST EMERGENTES ....................................... 125 Mtodos de identificacin georeferenciada de malezas ........................... 126 CONCLUSIONES ............................................................................................................. 127 EQUIPOS DISPONIBLES Y DESARROLLOS ................................................................. 127 REFERENCIAS ................................................................................................................ 129

CAPTULO 7. SISTEMAS DE INFORMACIN GEOGRFICA (SIG) ....................................... 131 J. Orellana; S. Best y M. Claret INTRODUCCIN ............................................................................................................. 133 ANTECEDENTES DE LOS SIG ....................................................................................... 134 DEFINICIN DE LOS SIG ............................................................................................... 136 COMPONENTES DE UN SIG ......................................................................................... 137 FUNCIONES DE LOS SIG ............................................................................................... 139 FUNCIONAMIENTO DE LOS SIG ................................................................................. 139 CONSTRUCCIN DE BASES DE DATOS GEOGRFICAS ....................................... 140 DESARROLLO FUTURO ................................................................................................. 142 REFERENCIAS ................................................................................................................ 143

CAPTULO 8. ANLISIS DE DATOS ................................................................................................. 145 8.1. GEOESTADSTICA S. Best y L. Len ................................................................................................................................. 147

INTRODUCCIN ............................................................................................................. 147

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REPRESENTACIN GRFICA DE LA INFORMACIN (MAPAS) Y RESUMEN NUMRICO DE LA INFORMACIN (HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS) ........................................................................... 147 REPRESENTACIN DE MUESTREOS CONTINUOS Y DISCONTINUOS DE LAS VARIABLES ......................................................................... 148 AUTOCORRELACIN ESPACIAL ................................................................................ 151 NDICES DE AUTOCORRELACIN ESPACIAL ........................................................ 152 ndice I de Moran ......................................................................................... 152 ndice C de Geary ........................................................................................ 153 MODELAJE DE SUPERFICIE: INTERPOLACIN ESPACIAL .................................. 153 Tcnicas de caracterizacin de distribucin de datos e interpolacin espacial .................................................................................. 154 Variograma ...................................................................................................... 155 Kriging .............................................................................................................. 158 Caracterizacin del error en la interpolacin especial ............................. 159 CONDICIONES FUNDAMENTALES PARA EL ANLISIS DE MAPAS ................. 160 VISUALIZACIN DE LAS VARIABLES ESPACIALES .............................................. 160 REFERENCIAS ................................................................................................................ 161 8.2. ECONOMETRA ESPACIAL ........................................................................................................................... 162 R. Bongiovanni INTRODUCCIN ............................................................................................................. 162 ECONOMETRA ESPACIAL VERSUS GEOESTADSTICA ........................................ 163 ANLISIS DE REGRESIN EN GENERAL .................................................................. 163 POR QU USAR REGRESIN ESPACIAL? ................................................................. 164 CMO USAR LA REGRESIN ESPACIAL .................................................................. 164 APLICACIONES EN AGRICULTURA DE PRECISIN ............................................. 165 REFERENCIAS ................................................................................................................ 166 8.3. ANLISIS DE CLUSTER Y CART .................................................................................................................. 167 A. Roel ANLISIS DE CLUSTERS (GRUPOS) ............................................................................ 167 CART ................................................................................................................ 167 REFERENCIAS ................................................................................................................ 170

CAPTULO 9. VIABILIDAD ECONMICA ..................................................................................... 171 R. Bongiovanni y J. Lowenberg-DeBoer INTRODUCCIN ............................................................................................................. 173 ESTIMACIN DE LOS BENEFICIOS DE LA AGRICULTURA DE PRECISIN EN LA PRODUCCIN .............................................................................. 174 1. Estimacin de los cambios en costos ...................................................... 175 2. Estimacin de los cambios en los ingresos ............................................ 178

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3. Dificultades para estimar los beneficios de la agricultura de precisin ................................................................................................. 178 4. Ejemplo de presupuesto parcial ............................................................... 179 5. Ejemplo del anlisis econmico de un ensayo de dosis variable de N en maz por el mtodo del balance ............................... 181 6. Ejemplo del anlisis econmico de un ensayo de dosis variable de N en trigo por el mtodo de la curva de respuesta ............. 184 EJEMPLOS DE BENEFICIOS DE LA AGRICULTURA DE PRECISIN EN LA GESTIN ............................................................................................................... 189 En la siembra .................................................................................................... 189 En la fertilizacin y aplicacin ...................................................................... 190 En la cosecha ..................................................................................................... 191 En la planificacin ........................................................................................... 191 CONTRATISTAS ............................................................................................................... 192 PRONSTICO DE ADOPCIN DE LA AP ................................................................... 192 Limitantes para la adopcin .......................................................................... 192 Incentivos para la adopcin ........................................................................... 193 Potencial para consultores-asesores ............................................................. 193 CONCLUSIONES ............................................................................................................. 194 REFERENCIAS ................................................................................................................ 195 ANEXOS ................................................................................................................ 197

CAPTULO 10. ADOPCIN DE LA AGRICULTURA DE PRECISIN EN EL CONO SUR DE AMRICA ......................................................................... 201 CAPTULO 10.1. AGRICULTURA DE PRECISIN EN ARGENTINA .............................................................. 203 R. Bongiovanni y J. Lowenberg-DeBoer INTRODUCCIN ............................................................................................ 203 POTENCIAL DE ADOPCIN EN ARGENTINA ........................................ 204 Sistema de posicionamiento global (GPS) ..................................... 205 Monitoreo de rendimiento y mapeo ............................................... 205 Banderillero satelital .......................................................................... 206 Muestreo intensivo de suelos ........................................................... 206 Percepcin remota .............................................................................. 207 Sistema de informacin geogrfica (GIS) ....................................... 209 ANLISIS FODA DE LA AGRICULTURA DE PRECISIN EN ARGENTINA ............................................................................................. 210 Factores que favorecen la adopcin de la agricultura de precisin en Argentina (Fortalezas) ........................................... 210 Factores que desfavorecen la adopcin de la agricultura de precisin en Argentina (Debilidades) ........................................ 212 Oportunidades ..................................................................................... 214 Desafos ................................................................................................. 214 PRONSTICO .................................................................................................. 215

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REFERENCIAS ................................................................................................. 217 ENTREVISTA. ................................................................................................... 218 CAPTULO 10.2. AGRICULTURA DE PRECISIN EN BOLIVIA ...................................................................... 220 J. C. Meja INTRODUCCIN ............................................................................................ 220 ADOPCIN DE LAS HERRAMIENTAS DE AGRICULTURA DE PRECISIN EN BOLIVIA ......................................................................... 220 Uso de banderilleros satelitales ....................................................... 221 Navegadores satelitales y mapeadores .......................................... 221 Sistemas de informacin geogrfica (SIG) ..................................... 221 Monitores de rendimiento ................................................................ 221 Percepcin remota .............................................................................. 222 Estaciones meteorolgicas automticas ......................................... 222 POTENCIAL DE APLICACIN DE LA AGRICULTURA DE PRECISIN EN BOLIVIA ............................................................................... 222 AGRADECIMIENTOS ..................................................................................... 224 CAPTULO 10.3. AGRICULTURA DE PRECISIN EN BRASIL ....................................................................... 225 E. Mantovani ESTUDIO DE CASO ......................................................................................... 225 CAPTULO 10.4. AGRICULTURA DE PRECISIN EN CHILE ......................................................................... 227 S. Best AGRICULTURA DE PRECISIN EN PARAGUAY ............................................................... 229 P. Kawamura; A. Palacios; J. Quintana y C. Ken Hoshiba INTRODUCCIN ............................................................................................ 229 Principales cultivos de Paraguay ..................................................... 229 DIFUSIN DE LA AGRICULTURA DE PRECISIN ................................. 230 Herramientas disponibles en el mercado paraguayo .................. 231 Primeras experiencias de investigacin locales ............................ 231 Conclusiones del trabajo de investigacin .................................... 233 Empresas de servicios de agricultura de precisin ....................... 234 CAPTULO 10.6. AGRICULTURA DE PRECISIN EN URUGUAY .................................................................. 236 A. Roel y H. Firpo

CAPTULO 10.5.

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CAPTULO 1INTRODUCCIN A LA AGRICULTURA DE PRECISIN

Evandro Chartuni Mantovani (1); Francisco de Assis de Carvalho Pinto (2) y Daniel Maral de Queiroz (2) (1) Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA), Brasilia, Brasil. [email protected] (2) Profesor Adjunto, UFV, Viosa, MG, Brasil [email protected] y [email protected]

farmphoto.com 13


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INTRODUCCINLa agricultura mundial viene enfrentado, a lo largo del tiempo, el desafo constante de aumentar la produccin agrcola en respuesta a la creciente demanda de la poblacin. Este aumento, a su vez, se ha producido de dos formas: con la expansin de nuevas reas agrcolas, y dentro de cada rea, con el aumento de los rendimientos. El aumento de los rendimientos se obtuvo mediante la generacin de nuevas tecnologas bajo forma de semillas mejoradas, insumos modernos y agroqumicos ms eficientes. Esto, junto al manejo adecuado de nuevas mquinas agrcolas para preparar, sembrar, cultivar, cosechar y procesar los productos agrcolas, permiti avances significativos en el rea de produccin de alimentos. Sin embargo, con la modernizacin de las prcticas agrcolas, surgen nuevos desafos, principalmente respecto al concepto de sustentabilidad ambiental y econmica del proceso de produccin. En este contexto, la respuesta de la investigacin, extensin e innovacin de los segmentos relacionados al rea agrcola para enfrentar esos nuevos desafos, ha sido la generacin de tecnologa que permita desarrollar tcnicas que cuantifiquen y manejen diferenciadamente la variabilidad natural del rea productora. Para ello, a partir de la dcada del 70, se comenz a delinear un nuevo concepto de agricultura con los estudios sobre automatizacin de mquinas agrcolas. En forma complementaria, a fines de la dcada del 80 y comienzos del 90, con la liberacin del sistema de posicionamiento global por satlite (GPS) para uso civil, fue posible desarrollar equipos inteligentes que permitieron el manejo localizado de las prcticas agrcolas, con una mayor eficiencia de aplicacin de insumos, reduciendo el impacto sobre el medio ambiente y en consecuencia, disminuyendo los costos de la produccin de alimentos. A ese conjunto de procesos y sistemas aplicados se los denomina Agricultura de Precisin (AP). Este primer captulo tiene como objetivo presentar los conceptos bsicos sobre agricultura de precisin y algunos nmeros relacionados con los antecedentes y la adopcin de esta tecnologa en el mundo.

QU ES LA AGRICULTURA DE PRECISIN?Las caractersticas del suelo y del cultivo varan en el espacio (distancia y profundidad) y en el tiempo. La agricultura de precisin es un conjunto de tcnicas orientado a optimizar el uso de los insumos agrcolas (semillas, agroqumicos y correctivos) en funcin de la cuantificacin de la variabilidad espacial y temporal de la produccin agrcola. Esta optimizacin se logra con la distribucin de la cantidad correcta de esos insumos, dependiendo del potencial y de la necesidad de cada punto de las reas de manejo. La agricultura de precisin no consiste solamente en medir la variabilidad existente en el rea, sino tambin en la adopcin de prcticas administrativas que se realizan en funcin de esa variabilidad. De acuerdo con Robert (1999), la observacin de la existencia de variabilidad en las propiedades o factores determinantes de la produccin en los agroecosistemas1 no es una novedad. Lo que es diferente, en realidad, es la posibilidad de identificar, cuantificar y mapear esa variabilidad. Ms an, es posible georeferenciar2 y aplicar los insumos con dosis variables en puntos o reas de coordenadas geogrficas conocidas.1 2

Sistema ecolgico natural transformado en rea usada para la produccin agrcola o crianza de ganado, de acuerdo a diferentes tipos y niveles de manejo. Localizar geogrficamente, a travs de referencias de latitud y longitud, el punto de recoleccin de datos de campo.

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Los agentes involucrados en el desarrollo y adopcin de las prcticas de agricultura de precisin suelen dividir este conjunto de tecnologas en tres etapas diferentes (AGCO, 2005) (Figura 1.1 1) Recoleccin de datos; 2) Figura 1.1): Procesamiento e interpretacin de la informacin; y 3) Aplicacin de insumos. En base a ello, se define un ciclo de prcticas agrcolas orientado a sustituir la recomendacin habitual de insumos en base a valores promedio, como ocurre en la agricultura tradicional, por una ms precisa, con manejo localizado, considerando las

Figura 1.1: Las tres etapas de la Agricultura de Precisin (AGCO, 2005)

variaciones del rendimiento en toda el rea. Es una optimizacin del uso de los insumos porque deposita en el suelo la cantidad de semilla que cada punto soporta, la cantidad de nutrientes requerida, y adems el control de malezas, plagas y enfermedades se hace solamente en los puntos que demanden tal control. La aplicacin del concepto de agricultura de precisin puede comenzar, por ejemplo, a partir de la cosecha con el mapa de rendimiento o a partir del conocimiento de la variabilidad del suelo representada en los mapas de rendimiento y/o fertilidad del suelo, respectivamente (Figura 1.2 Figura 1.2).

Figura 1.2: Mapa de rendimiento de maz, campaa 2002 (Embrapa, Estacin Experimental Maz y Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil).

Todo eso se basa en el estudio de variabilidad del suelo y de la planta, con el fin de establecer tendencias de rendimiento dentro de una misma rea y tambin, a lo largo del tiempo, con las variaciones climticas y modificaciones del suelo. Cuando el rendimiento y/o la fertilidad de un lote no varan, es probable que el incentivo para adoptar las tcnicas de agricultura de precisin sea muy escaso desde el punto de vista de la optimizacin de la produccin (no as desde el punto de vista de la gestin de la empresa agropecuaria). Sin embargo, si se detecta una elevada variacin de productividad, la adopcin de esas tcnicas puede ser beneficiosa, pues reduce las distorsiones comprobadas normalmente en el rea de produccin. Por lo tanto, para entender y aplicar la agricultura de precisin, es necesario definir dos conceptos bsicos: 1. Variabilidad espacial: expresa las diferencias de produccin en un mismo campo, en una misma campaa y cosecha (Figura 1.2 Figura 1.2).

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2. Variabilidad temporal: expresa los cambios de produccin en un mismo campo, en distintas campaas de cosecha (Figura 1.3 Figura 1.3).

Figura 1.3: Variabilidad temporal del rendimiento de maz, campaas 2000, 2001 y 2003 (Embrapa, Estacin Experimental Maz y Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brasil).

Sin embargo, las prcticas de manejo localizado no se basan solamente en mapas de productividad o de fertilidad del suelo. La toma de decisiones en agricultura de precisin puede realizarse a partir de una base de datos, registrada en un mapa, o de informacin obtenida en el preciso instante en que se llevar a cabo determinada accin, utilizando para ello la informacin obtenida por sensores en tiempo real. La frecuencia del muestreo se puede producir en intervalos de meses o aos, como, por ejemplo, en el caso de correccin de suelos, o bien, cuando la caracterstica cambia rpidamente, puede ser interesante para el productor medir la variabilidad en tiempo real y proveer, instantneamente, el insumo necesario, sin muestreo previo. Un ejemplo de esta situacin sera la aplicacin de nitrgeno basada en la informacin de los sensores en tiempo real (Figura 1.4 Figura 1.4).

Figura 1.4: Sensor en tiempo real para la aplicacin de nitrgeno con dosis variable (Yara, 2005)

La aplicacin del concepto de la agricultura de precisin est siendo posible gracias a la evolucin de cinco tecnologas, que se expondrn en los captulos siguientes: (1) Sistema de Posicionamiento Global (GPS); (2) Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG); (3) Percepcin remota; (4) Tecnologas de dosis variable (sensores, controladores, etc.); y (5) Anlisis de datos georeferenciados (Geoestadstica, Econometra Espacial, Anlisis multifactorial, Anlisis de Cluster y CART, etc.). Esta nueva filosofa de produccin agrcola utilizando tecnologa de informacin responde a las exigencias de un mercado competitivo, que requiere mayor volumen de produccin, precios ms bajos y utiliza tcnicas y sistemas que evitan la contaminacin ambiental.

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ANTECEDENTES Y EVOLUCINSe pueden describir dos lneas de desarrollo de la agricultura de precisin para entender mejor sus antecedentes y su evolucin hasta el da de hoy: la agronmica y la ingeniera agrcola. La lnea agronmica citada por Robert (1999), refiere a los trabajos de las dcadas del 70 y 80, en agronmica, Minnesota, Estados Unidos, sobre la utilizacin de mtodos de investigacin de campo para conocer mejor la variabilidad de los factores de suelo y planta, incluyendo anlisis de suelo, muestreo del suelo, fotografa del rea y anlisis de cultivos. Gracias a la unin de esfuerzos de las empresas CENEX, FARMERS Union Central Exchange Inc. y la compaa de computadoras Control Data Corporation, ambas con sede en Saint Paul y Minipolis, Minnesota, Estados Unidos (EE.UU.), fue posible establecer el primer concepto de variabilidad de suelo y planta en los campos as como los potenciales beneficios del gerenciamiento de estos campos por zona de manejo, en vez de toda el rea sembrada. La lnea de la ingeniera agrcola se refiere a la evolucin de las mquinas agrcolas, utilizando sensores y sistema de posicionamiento global (GPS) para mapeo y aplicacin de insumos con dosis variada. De acuerdo con Blackmore (1997), la empresa Massey Ferguson fue, en 1982, la primera compaa en producir una cosechadora comercial con sistema de mapeo de productividad de granos. Luego, ya al comienzo de los aos 90, aparecieron los proyectos de John Deere, Case, AGCO y New Holland. En la mayora de las cosechadoras disponibles en el mercado mundial, que operan dentro del concepto de agricultura de precisin, encontramos los siguientes componentes del sistema de monitoreo de rendimiento de granos (Morgan and Ess, 1997): Sensores para medir el flujo de los granos; Humedad de los granos; Velocidad de cosecha; Indicador de posicin de la plataforma de corte de la cosechadora; Monitor de funciones de las operaciones; y GPS. Los mapas de rendimiento de granos se elaboran a partir de la informacin recibida por esos sensores y procesada por un software como, por ejemplo, un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG). De acuerdo con Moore (2000), a lo largo del tiempo, se produjo el siguiente esquema de desarrollo: 1982 1984 Desarrollo del monitor de rendimiento Desarrollo del sistema de posicionamiento

1985/96 Desarrollo de la tecnologa de dosis variable 1991 1996 Primer sistema de monitoreo de rendimiento vendido en Europa Lanzamiento de los modelos comerciales de monitoreo de rendimiento: Field Star, Green Star, etc.

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ADOPCIN DE LA AGRICULTURA DE PRECISINLa cuantificacin del uso y adopcin de una tecnologa no es tarea fcil y, en el caso de la agricultura de precisin, se ha medido por la cantidad de monitores de rendimiento comercializados. Como ejemplo de evolucin del uso de ese concepto, los siguientes nmeros, proporcionados por los fabricantes de mquinas cosechadoras con sistema de mapeo, muestran que existe una tendencia creciente de su utilizacin en algunos pases: 1992 primeros tests de campo en EE.UU. 1997 EE.UU. y Canad ....... 17.000 monitores 1998 Gran Bretaa .............. 350 monitores 2004 Alemania .................... 500 monitores 2004 Brasil ........................... 250 monitores 2004 Australia ..................... 800 monitores 2005 Argentina ................... 1500 monitores 2005 EE.UU. ......................... 35.000 monitores A pesar de que estas cifras, al mostrar cantidades referentes al uso de monitores de cosecha indican una idea positiva sobre la adopcin de la agricultura de precisin, distan de representar la realidad sobre el uso del concepto, pues se refieren solamente a una de las herramientas disponibles para la prctica de mapeo de la productividad (mapas de rendimiento). No estn incluidas, en esos nmeros, otras herramientas ya disponibles y comercializadas. En Brasil, por ejemplo, se estima que ms de 100.000 hectreas de suelo ya estn siendo corregidas por los sistemas de aplicacin con dosis variable, si bien, en muchas de esas reas no se utilizan ni se registran mapas de rendimiento, estando, por lo tanto, fuera del cmputo general de adopcin de agricultura de precisin arriba descrito. Asimismo, se dejaron de tomar en cuenta datos de varios pases tambin por falta de estadstica ms ajustada sobre este tema.

AGRICULTURA DE PRECISIN EN CULTIVOS TRADICIONALESLos sistemas tradicionales de produccin tratan a las propiedades agrcolas de forma homognea, tomando como base las condiciones promedio de las extensas reas de produccin para implementar las acciones correctivas de los factores limitantes. Con el fin de obtener unos sistemas de produccin ms competitivos y aumentar la eficiencia agronmica del sector productivo, se incorporaron nuevas tcnicas para incrementar y/o mantener la productividad de los cultivos, buscando, al mismo tiempo, reducir los costos de produccin. En ese contexto, la optimizacin del uso de insumos a travs de la agricultura de precisin es una alternativa que establece una manera diferenciada de manejo del sistema de produccin, buscando promover la estabilidad de la produccin a travs de la maximizacin del retorno econmico y preservando el medio ambiente. Conceptualmente, la agricultura de precisin es una nueva forma integrada de gerenciamiento de la informacin de los cultivos, basada en la existencia de la variabilidad espacial y temporal de la unidad mnima de manejo en la agricultura tradicional (Saraiva et al., 2000).

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Segn Cigana (2003), el resultado de la cosecha de dos lotes con soja y maz que suman 265 hectreas, en la regin del Planalto Mdio Gacho, en Ro Grande del Sur, Brasil, confirman el aumento de productividad y la reduccin de costos prometida por la agricultura de precisin. En el lote de 132 hectreas cultivado con maz, el rendimiento alcanz 5.880 kg/ha. El resultado es 20% superior al promedio regional, 4.680 kg/ha. El nmero tambin es 13% superior al promedio de 5.100 kg/ha obtenido en otros cultivos de la misma propiedad, la Hacienda Anna, donde se aplicaron los mtodos convencionales. En las 124 hectreas sembradas con soja, la productividad lleg a 2.880 kg/ha. El promedio de la regin fue de aproximadamente 2.040 kg/ha (29% menos) y el de la propiedad, 2.520 kg/ha (12,5% menos). El mismo autor seala que la comparacin con los dems cultivos de la propiedad demuestra tambin una reduccin de costos en los insumos. En el rea cultivada con maz, se alcanz un ahorro de 18% en la aplicacin de fertilizante. En la agricultura convencional, con la aplicacin de dosis fija, se necesitaran 59,4 toneladas (450 kg/ha) de un producto formulado (con fsforo y potasio), a un costo de 390 Reales por tonelada (R$/t), con un total de gastos de R$ 23.166. Ahora bien, con la aplicacin de dosis variable, se utilizaron 52 t de Sper Fosfato Simple (SSP), un producto ms econmico (255 R$/t), 14 t de cloruro de potasio (KCl), por un valor de R$ 414 la tonelada, totalizando R$ 19.056 un ahorro de R$ 4.110 en las 132 ha. En el cultivo de 124 hectreas de soja, el ahorro alcanz el 23%. Con la aplicacin de dosis fija, se necesitaran 40,3 t (325 kg/ha), con un costo de 303 R$/t. En este caso, los propietarios tendran que invertir R$ 12.210. Con la aplicacin de dosis variable, disminuyendo el nivel de deficiencia de cada punto del rea gracias al anlisis del suelo, se utilizaron apenas 31 toneladas de fertilizante, reduciendo los costos a R$ 9.303, un ahorro de R$ 2.817. Multiplicando el rea de cultivo por 10, para llegar a la extensin de una hacienda comercial, se economizaran R$ 28 mil y sin contar que, en los puntos donde haba deficiencia, se estar produciendo ms.

BENEFICIOS POTENCIALESLa adopcin de la agricultura de precisin, no solamente como utilizacin de tecnologas de informacin, sino como concepto, es un potencial para la racionalizacin del sistema de produccin agrcola moderno como consecuencia de: Optimizacin de la cantidad de agroqumicos aplicados en los suelos y cultivos; Consecuente reduccin de los costos de produccin y de la contaminacin ambiental ; y Mejora de la calidad de las cosechas. Si bien es un tema de investigacin relativamente nuevo, se han logrado muchos avances, principalmente en el desarrollo de mquinas e implementos que permiten el manejo localizado en base a mapas. Los recursos ms avanzados en tecnologa de informacin hoy disponibles, como los sistemas de posicionamiento global (GPS), los sistemas de informacin geogrfica (SIG), los sistemas de control y adquisicin de datos, sensores y actuadores, entre otros, estn cada vez ms presentes en el campo. A pesar de ese avance tecnolgico, hay reas que necesitan desarrollarse an ms para que la agricultura de precisin pueda consolidarse como una solucin amplia y plenamente viable, para todos los segmentos de la agricultura. Se destacan dos grandes reas de trabajo: 1. El desarrollo de sensores que permitan obtener, en tiempo real, de forma eficiente y confiable, la deficiencia nutricional o de estrs hdrico de la planta durante su desarrollo para aplicacin y correccin en el tiempo preciso y;

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2. El desarrollo de dispositivos, programas de computacin y estrategias que posibiliten una mayor integracin de los datos obtenidos, facilitando as la interpretacin y anlisis de los mapas y haciendo tambin ms efectivo el manejo localizado. Actualmente, uno de los grandes problemas que se plantea es la magnitud de la correlacin de la variabilidad espacial y/o temporal entre los factores asociados al suelo y al desarrollo de los cultivos, incluyendo disponibilidad de nutrientes, materia orgnica, acidez, disponibilidad de agua, textura, distribucin de enfermedades, plagas, malezas, etc. La determinacin de esos factores es de suma importancia para poder distribuir las cantidades ideales de agroqumicos, fertilizantes o correctivos. Una de las tcnicas que viene llamando la atencin de la investigacin mundial recientemente, es el procesamiento y anlisis de imgenes satelitales, areas, o hasta de plataformas instaladas en las mquinas agrcolas (Figuras 1.5 y 1.6 1.6). Figuras

Figura 1.5: Esquema de un pulverizador para control localizado de malezas basado en el procesamiento y anlisis de imgenes (UIUC, 2005)

Figura 1.6: Mapa de infestacin con malezas en una plantacin de caf a la derecha, desarrollada en base al procesamiento y anlisis de la imagen area de la izquierda (Proyecto Cafeicultura de Precisin Universidad Federal de Viosa, Brasil)

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REFERENCIASAGCO. 2005. http://www.fieldstar.com/agco/FieldStar/FieldStarUK/System/ DataCollection.htm Blackmore, S. 1997. An Introduction to Precision Farming. Silsoe College, UK. http:// www.silsoe.cranfield.ac.uk/cpf/papers/precfarm.htm Cigana, C. A. 2003. Reduo de custos prometida pela agricultura de preciso. http:// www.portaldoagronegocio.com.br/index.php?p=noticia&&idN=3665 (Acesso em 16/11/2003). Moore, M. 2000. The Evolution of Fieldstar and Information Technology in European Agriculture. General Marketing Manager of AGCO Global Technologies Group. Morgan, M. y Ess, D. 1997. The Precision-Farming Guide for Agriculturalists. John Deere Publishing, Moline, IL. 117pp. Robert, P. C. 1999. Precision Agriculture: An Information Revolution in Agriculture. Agricultural Outlook Forum 1999, St. Paul, MN. February 1999. ASA, CSSA, SSSA: Madison, WI. Saraiva, A.M.; Cugnasca, C.E.; Hirakawa, A.R. 2000. Aplicao em taxa varivel de fertilizantes e sementes. Borm, A., et al. (Org.). Agricultura de preciso. Viosa, MG, 2000, p.108-145. University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC). 2005. Smart sprayer. http://ageweb.age.uiuc.edu/remote-sensing/VariableRate.html Yara. 2005. The three stages of the N Sensor System. http://fert.yara.co.uk/en/crop_fertilization/ advice_tools_and_services/n_sensor/the_three_stages/index.html

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CAPTULO 2SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO

farmphoto.com 23


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2.1. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS)Marcelino Claret; Stanley Best y Lorenzo Len [email protected]; [email protected]; [email protected] Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Chile

INTRODUCCINEl Sistema de Posicionamiento Global conocido por sus siglas en ingls GPS (Global Positioning Global, System), es un sistema de radionavegacin satelital operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de Amrica. Este sistema est diseado para que un observador pueda determinar cul es su posicin en la Tierra, con una cobertura sobre todo el planeta, en todo momento y bajo cualquier condicin climtica. Si bien el sistema GPS fue diseado esencialmente con fines militares, el uso civil se ha difundido debido a su utilidad en las ms variadas disciplinas, que van desde las netamente cientficas, como la geodesia y tectnica, hasta fines comerciales como el geomarketing, pasando por fines puramente recreacionales. Otro factor importante en su difusin ha sido el bajo costo, ya que el uso del sistema es gratuito. Slo es necesario contar con un receptor GPS, cuyo precio vara segn el nivel de precisin que se quiere obtener. Los pases del Cono Sur experimentan en la actualidad una creciente demanda de informacin, donde cada vez es ms importante la componente espacial. Ya no es suficiente conocer, por ejemplo, la superficie de suelos erosionados o la cantidad de vertederos ilegales como estadstica. Ahora es necesario identificar su ubicacin para poder acceder a ellos cuando sea necesario verificar, actualizar o corregir la informacin existente, para tomar decisiones adecuadas y eficientes. En este contexto es cuando el uso de GPS cobra importancia como una herramienta til para especializar la informacin.

CMO FUNCIONA EL SISTEMA GPS?El sistema GPS se basa en la constelacin de satlites NAVSTAR (Navegacin por Satlite en Tiempo y Distancia) que comenz su operacin entre los meses de febrero y diciembre de 1978, con el lanzamiento de los primeros cuatro satlites. Luego se lleg a un total de 24 satlites ubicados en seis planos orbitales, que tienen una inclinacin de 55 con respecto al Ecuador. Los satlites se encuentran a una distancia aproximada de 20.000 km de la Tierra y describen una rbita elptica, casi circular, de doce horas de duracin. Con esta configuracin se garantiza que en cualquier lugar de la Tierra habr al menos cuatro satlites sobre el horizonte en todo momento, nmero mnimo requerido para obtener una posicin mediante un receptor GPS (Figura 2.1 Figura 2.1). El sistema GPS se compone de tres segmentos: usuario. espacial, control y usuarioFigura 2.1: Esquema de la constelacin NAVSTAR.

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El Segmento Espacial est compuesto por la constelacin NAVSTAR ya mencionada, cuyos satlites cuentan con relojes atmicos que permiten garantizar una alta precisin en la generacin y emisin de la informacin que es transmitida va ondas de radio y que permite a los receptores GPS determinar su posicin. El Segmento de Control est compuesto por bases dedicadas al seguimiento continuo de todos los satlites de la constelacin NAVSTAR con la finalidad de asegurar el correcto funcionamiento de cada satlite y determinar su posicin en el espacio. De esta manera es posible calcular los parmetros necesarios para predecir dnde se encontrar el satlite en un momento dado. Esta informacin es transmitida a los satlites por el segmento de control y se conoce como efemride. Las estaciones de control de la constelacin son: - Colorado Springs (USA). Central de clculo y operaciones. - Ascensin (Atlntico Sur). - Hawai (Pacfico Oriental). - Kwajalein (Pacfico Occidental). - Diego Garca (ndico). El Segmento de Usuarios lo componen el instrumental y software utilizados por el usuario para determinar su posicin. En general los componentes bsicos del receptor GPS son la antena, una seccin de radiofrecuencia, un microprocesador, una unidad de control y monitoreo (CDU), unidad de almacenamiento de informacin y una fuente de energa. Usualmente todos los componentes estn incorporados en una sola unidad. Sin embargo, tambin podemos encontrar los componentes por separado, especialmente la antena. Para determinar una posicin espacial, es necesario que los tres segmentos se relacionen mediante los siguientes pasos: 1. Triangulacin de los satlites; 2. Medicin de distancia a los satlites; 3. Control del tiempo; 4. Determinacin de la posicin de los satlites; y 5. Correccin de errores. 1. Triangulacin de los satlites Para determinar una posicin sobre la superficie de la Tierra, se calcula la distancia desde el punto geogrfico hasta el grupo de satlites que acta como puntos de referencia de alta precisin. Si conocemos nuestra distancia a un satlite, podemos estimar dicha distancia como el radio de una esfera con centro en el satlite, por lo que nosotros estaramos ubicados en algn punto de la superficie de esta esfera (Figura 2.2 Figura 2.2). Al determinar el receptor GPS la distancia a un segundo satlite se puede generar otra esfera, con lo que la bsqueda de nuestra posicin se reduce a la interseccin de las dos esferas (Figura 2.3 Figura 2.3).

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Figura 2.2: Medicin de la distancia a un satlite. Nuestra posicin es un punto en la superficie de la esfera generada con radio igual a la distancia del satlite al receptor GPS.

Figura 2.3: Conocida la distancia a un segundo satlite reducimos las posibles posiciones. La interseccin de dos esferas es un crculo.

Al conocer la distancia a un tercer satlite la interseccin de las tres esferas se reduce a dos puntos (Figura 2.4). Una de estas posiciones puede ser descartada como una respuesta no vlida, por dar Figura 2.4 una posicin muy lejana de la superficie de la Tierra o porque se mueve a una alta velocidad. A pesar de que podramos determinar nuestra posicin con slo tres satlites, metodologa conocida como posicionamiento 2D, en la prctica es necesaria la informacin de un cuarto satlite para resolver adecuadamente las ecuaciones que determinan las coordenadas X, Y, Z y el tiempo, para obtener una precisin aceptable (Figura 2.5 Figura 2.5).

Figura 2.4: Con tres satlites ya podemos determinar una posicin en dos dimensiones. La interseccin de dos esferas es un crculo.

Figura 2.5: Con cuatro satlites podemos obtener una posicin confiable. La medicin de la distancia a un cuarto satlite reduce las posibilidades a un solo punto.

2. Medicin de distancia a los satlites Para resolver el problema de la triangulacin, el receptor GPS primero debe determinar la distancia a los satlites, para lo cual se vale de las seales de radio emitidas por cada uno de ellos, midiendo cunto tardan en llegar desde el satlite al receptor.

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Matemticamente es un problema sencillo, similar a los problemas del colegio en que se pregunta qu distancia recorre un tren que viaja a 120 km/h durante 2 horas. En el caso del GPS estamos midiendo una seal de radio que viaja a la velocidad de la luz, aproximadamente 300.000 km/seg. Para determinar cuanto tiempo tarda la seal en llegar, tanto el satlite como el receptor generan una seal con un cdigo pseudo aleatorio en forma simultnea. El receptor GPS examina el cdigo que est recibiendo desde el satlite y determina cuanto tiempo ha transcurrido desde que gener el mismo cdigo. Slo falta multiplicar este tiempo por la velocidad de la luz y ya Figura 2.6). tenemos la distancia (Figura 2.6

Figura 2.6: Comparacin de los cdigos pseudo aleatorios del receptor y el satlite, para determinar la distancia que los separa.

El cdigo pseudo aleatorio corresponde a una sucesin muy complicada de pulsos on y off. La complejidad del cdigo permite asegurar que el receptor GPS no se sintonice accidentalmente con otra seal. Esta complejidad tambin dificulta la interferencia intencional por parte de terceros que pretendan manipular o dificultar el funcionamiento del sistema GPS. Dado que cada satlite tiene su propio y nico cdigo pseudo aleatorio, esta complejidad tambin permite garantizar que el receptor no se confunda accidentalmente de satlite. Este cdigo le da la posibilidad al Departamento de Defensa de Estados Unidos de controlar el acceso al sistema GPS en caso necesario.

3. Control del tiempo Vimos que la distancia se determina calculando el tiempo que tarda la seal de radio en llegar al receptor, pero debemos tener presente que si esta medicin se realiza con un desvo de una milsima de segundo, a la velocidad de la luz, significa un error de aproximadamente 300 km. Debido a esto, la sincronizacin de la emisin del cdigo entre el satlite y el receptor debe ser prcticamente perfecta. Para asegurar una adecuada medicin del tiempo, se cuenta con relojes atmicos a bordo de cada satlite, los que cuentan con una precisin de un nanosegundo. Sin embargo, en el caso de los receptores es impracticable el uso de estos relojes, entre otras cosas, debido al altsimo costo que ello implicara para cada receptor (costos por sobre los USD 50.000 a USD 100.000). Por este motivo se utilizan relojes de menor precisin, los que usualmente son de cuarzo con una alta estabilidad, especialmente diseados para el uso en el GPS. Como se explic ms arriba (Figura 2.4), se puede calcular una posicin con tan slo tres satlites, Figura 2.4 pero el sistema ha sido diseado de modo que permita corregir el error de sincronizacin en el reloj del receptor, mediante la medicin de un cuarto satlite. Con relojes perfectos la interseccin de las distancias a todos los satlites sera un punto nico que indicara nuestra posicin. Pero con relojes imperfectos, una cuarta medicin, realizada

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como control cruzado, no intersectar en el punto calculado con los tres satlites iniciales. Cuando esto ocurre la computadora del GPS atribuir la diferencia a una desincronizacin con la hora universal utilizada por el sistema, por lo que el reloj interno ser automticamente adelantado o atrasado hasta que permita que las mediciones de las distancias coincidan en un solo punto (Figura 2.7 Figura 2.7). De esta forma se puede tener un reloj de precisin atmica en la palma de la mano, por lo que el sistema GPS no slo trae como beneficio determinar posiciones sino tambin un control de tiempo altamente preciso.

Figura 2.7: El sistema realiza un ajuste automtico del reloj interno del receptor GPS.

4. Determinacin de la posicin de los satlites Para utilizar los satlites como puntos de referencia necesitamos saber, exactamente, dnde estn en el momento en que se realiza la medicin. Recordemos que esta posicin ser el centro de una esfera de radio igual a la distancia al receptor que, intersectada con otras esferas, nos dar nuestra posicin en la Tierra. Cada satlite de la constelacin NAVSTAR est a una distancia aproximada de 20.000 km de la Tierra, en una rbita sumamente estable por lo que tambin predecible mediante ecuaciones matemticas. Los receptores GPS tienen en su memoria un almanaque que les permite saber dnde est cada satlite en un momento determinado. Este almanaque es actualizado con las efemrides que corresponden a los datos que el Segmento de Control transmite a cada satlite, con informacin sobre las correcciones en los clculos de las rbitas, luego de los continuos monitoreos realizados por este Segmento, mediante radares muy precisos que les permiten determinar la exacta altura, posicin y velocidad de cada satlite.

5. Correccin de errores Ahora debemos considerar algunas fuentes de error que pueden afectar el funcionamiento del sistema que, en mayor o menor grado, determinan la precisin del posicionamiento. Si bien se

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ha calculado la distancia a los satlites utilizando la velocidad de la luz para el desplazamiento de las seales de radio, esto ocurre slo en condiciones de vaco, por lo que en la realidad la velocidad de viaje de las seales emitidas por los satlites se ve disminuida al pasar por la ionosfera y la troposfera. Para minimizar este tipo de error algunos receptores realizan ciertas correcciones en base a modelos que permiten predecir el error tipo en un da promedio, pero en la prctica es difcil que las condiciones atmosfricas se ajusten a un promedio previsto. Otro mtodo consiste en comparar la velocidad relativa de dos seales diferentes, para lo que se debe recurrir a receptores de doble frecuencia bastante sofisticados. Errores en los relojes atmicos y en las rbitas de los satlites son factibles y afectan las mediciones realizadas, pero en general son menores y permanentemente monitoreadas y corregidas por el Segmento de Control. Otro problema prctico corresponde a que hemos supuesto que la seal que recibe el receptor ha viajado directamente desde el satlite, sin embargo, esta seal puede llegar luego de rebotar en superficies como laderas de montaas, edificios y bosques, siguiendo rutas ms largas que las esperadas. Este tipo de error se minimiza mediante el uso de antenas especialmente diseadas y utilizando avanzados procesamientos de las seales. La geometra de la distribucin de los satlites en el momento de la medicin es otro factor que afecta la precisin de las mediciones. Esto se conoce como Dilucin Geomtrica de la Precisin o GDOP. Idealmente la interseccin de las distancias a los satlites ser un punto, pero debido a que el sistema tiene cierto rango de imprecisin, en realidad la interseccin es un rea. Si los satlites se encuentran muy juntos en el espacio, el rea de interseccin que se produce es muy grande y la precisin baja. Si los satlites se encuentran bien distribuidos en el espacio, los ngulos de interseccin son casi rectos y la precisin aumenta (Figura 2.8 Los buenos receptores Figura 2.8). son capaces de determinar qu satlites de los visibles en un momento son los ptimos para disminuir el error por Dilucin Geomtrica de la Precisin.

Figura 2.8: Influencia de la distribucin de los satlites en el espacio sobre el nivel de precisin obtenido, GDOP.

La Disponibilidad Selectiva es uno de los factores que signific mayor degradacin en la precisin y exactitud del sistema GPS y se corresponda con a una serie de errores introducidos intencionalmente al reloj de los satlites, por el Departamento de Defensa de Estados Unidos,

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para evitar que su propio sistema de radionavegacin fuese utilizado en su contra por algn enemigo. Esta degradacin de la precisin haca frecuente errores en la posicin del orden de los 100 m en los GPS de uso civil, no as en los de uso militar que se encontraban equipados de modo de evitar esta fuente de error. Finalmente, la Disponibilidad Selectiva fue desactivada en mayo del ao 2000 (Figura 2.9), ya que no se justificaba degradar la precisin del sistema cuando Figura 2.9 existen otros mtodos de posicionamiento bastante precisos, como es el caso del sistema GLONASS (Global' Naya Navigatsionnaya Sputnikova Sistema o Sistema Global de Navegacin por Satlite), smil ruso del sistema GPS que jams incorpor alguna fuente de error intencional. No obstante, en estos momentos Estados Unidos cuenta con la tecnologa que le permite activar la Disponibilidad Selectiva en zonas especficas del planeta que se encuentren en conflicto, sin degradar la precisin del sistema para el resto del mundo.

Figura 2.9: Dispersin de las posiciones obtenidas en un solo punto, antes y despus de la eliminacin de la Disponibilidad Selectiva, expresadas en metros.

CORRECCIN DIFERENCIAL DGPSDebido a la limitacin que implicaba la presencia de la Disponibilidad Selectiva, se dise una metodologa que permitiera eliminar esta fuente de error y a la vez ayudar a corregir los errores atmosfricos. Si se utiliza un GPS de alta precisin en un punto de ubicacin conocida (GPS Base), esperaremos que el GPS nos entregue como resultado esa posicin. Si esto no sucede, podemos determinar la magnitud del error ocurrido comparando el resultado obtenido con el resultado esperado. Esta diferencia, expresada para cada eje de coordenadas, puede ser utilizada por otro GPS ubicado en una posicin no conocida (GPS mvil) para corregir los resultados que est obteniendo. Del mismo modo, podemos determinar la diferencia entre la distancia esperada a cada satlite y la obtenida. As, el GPS mvil realizar la correccin slo para los satlites que est utilizando en cada medicin. La informacin del GPS mvil puede ser almacenada para, posteriormente, realizar la correccin diferencial al comparar los datos con los de un archivo de la estacin base. Esta metodologa es conocida como Correccin Diferencial Post Proceso Proceso.

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Cuando se requiere una informacin inmediata de alta precisin se puede utilizar el mtodo de Correccin Diferencial en Tiempo Real. En este caso, la informacin generada por la Base es Real transmitida al GPS mvil para que en la posicin que determine ya incorpore la correccin. En reas pequeas se pueden utilizar sistemas de transmisin VHF. Para distancias medias se utilizan transmisores de baja frecuencia como los utilizados por los Radio Faros del Servicio de Guardacostas de los Estados Unidos (sistema WAS). Finalmente, para cubrir extensas reas, llegando a un continente completo, se recurre al uso de satlites geoestacionarios como, por ejemplo, los de la empresa OmniSTAR (Figura 2.10 Figura 2.10).

Figura 2.10: Esquema del mtodo DGPS utilizando un satlite geoestacionario de la empresa OmniSTAR.

Luego de que se elimin la Disponibilidad Selectiva, la principal fuente de error que permite corregir el mtodo diferencial es la atmosfrica, que puede ser del orden de los 10 metros aproximadamente (Figura 2.9). Debido a la alta variabilidad espacial que manifiesta la atmsfera, Figura 2.9 idealmente el GPS base y el GPS mvil deben estar dentro de una distancia que les asegure encontrarse bajo las mismas condiciones atmosfricas y de visibilidad de los mismos satlites. En el caso de utilizar correccin basada en sistemas continentales, se utilizan varias estaciones distribuidas en el rea, que calculan la correccin para cada satlite visible en el continente. Esta informacin es enviada a una central que codifica y comprime la informacin para luego ser enviada al satlite geoestacionario. ste retransmite la informacin para que los receptores diferenciales decodifiquen y descompriman la informacin. De esta informacin el GPS utilizar aquella correspondiente a la correccin de los satlites que tenga a la vista desde su ubicacin. En este caso, como las estaciones base estn ubicadas a gran distancia unas de otras y el GPS mvil puede estar en cualquier lugar dentro del rea de cobertura del satlite, es necesario determinar una correccin atmosfrica mediante clculos estadsticos. Para ello, se utiliza un mtodo conocido como distancia inversa, en el que a la correccin determinada por cada estacin se le asigna un peso relativo de acuerdo a la distancia a la que se encuentren del GPS mvil. As, estaciones ms cercanas sern ms relevantes que aquellas que se encuentren ms alejadas, lo que en teora debera coincidir con el hecho de que las condiciones atmosfricas sern ms parecidas en las Bases ms cercanas.

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SISTEMA DE POSICIONAMIENTO ALTERNATIVOIncorporacin del viedo al sistema de agricultura de precisin La incorporacin del esquema de agricultura de precisin en el sistema de manejo de un viedo o huerto frutal especfico, significa seguir varios pasos en los que se incorporen cada uno de los elementos tecnolgicos que permiten realizar una adecuada captura de informacin o monitoreo del viedo o huerto. Los pasos seran: i) Obtencin de un SIG del rea del viedo; y ii) Ubicacin geogrfica de los centrales u rboles. Este mtodo ha sido incorporado al ser los centrales puntos de referencia bien establecidos y que pueden ser ubicados fcilmente por el personal en terreno, lo que facilita ostensiblemente las labores (Figura 2.11). Esto no ocurre as, con el uso de puntos de referencia Figura 2.11 derivados a partir del empleo de GPS, ya que en muchos casos se puede caer en ineficiencias operativas y poca seguridad en la identificacin de los puntos de inters.

Figura 2.11: Sistema de localizacin geogrfica desarrollado e integracin al SIG.

APLICACIONES DEL GPSEl sistema GPS fue diseado para fines militares, siendo ste el uso primordial para el Departamento de Defensa de los Estados Unidos de Amrica. El uso civil del GPS se ha masificado debido al amplio rango de campos en los que puede ser aplicado. Este uso en navegacin se aplica a transporte terrestre, martimo y areo, aumentando la seguridad de los viajes si se conocen de antemano las zonas de riesgo. Si al receptor GPS se le agrega un equipo que pueda transmitir la posicin determinada, se tiene una herramienta de control de flotas que permite saber dnde se encuentra cada vehculo en todo momento. Ejemplo de la utilidad de esta herramienta es el caso de determinar la ambulancia que se encuentra ms cercana al lugar en el que se ha producido un accidente. El uso cientfico del GPS es muy diverso, apoyando disciplinas tales como: Climatologa, Geodesia, Antropologa, Arqueologa, Topografa, Etologa Animal, Medio Ambiente, etc. Se ha utilizado GPS por ejemplo, en el seguimiento de animales en peligro de extincin, en evaluacin de los efectos de huracanes y terremotos, y en actualizacin de cartografa martima y terrestre.

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Un buen ejemplo de las capacidades del sistema GPS es su uso en Agricultura de Precisin, el cual se basa en el principio que an en reas pequeas dentro de las fincas, como por ejemplo cuarteles de frutales, se manifiesta una variabilidad intrnseca que depende bsicamente de las condiciones naturales de suelo condicionadas por el clima y una variabilidad que es inducida por el manejo de los cultivos. La captura de datos en terreno para aplicar correctamente esta tecnologa depende en forma crtica de la componente espacial, y por ende de coordenadas GPS que por la precisin y exactitud requeridas deben ser obtenidas mediante seales corregidas en forma diferencial. Entonces toda la informacin que se genera en terreno est siempre georeferenciada para su correcta ubicacin dentro de la finca (Figura 2.12 Figura 2.12). Algunos ejemplos de datos obtenidos son: el lugar donde se toman las muestras de suelo (humedad, fertilidad, conductividad elctrica, etc.), el monitoreo del rendimiento de los cultivos, rea foliar, o la presencia de plagas y enfermedades. Sobre la base de esta informacin, posteriormente, se tomarn las decisiones de aplicacin de tasas variables de semillas, fertilizantes o pesticidas, que determinarn mejoras importantes en los rendimientos y calidad de los productos asociados a un menor impacto sobre el medio ambiente.Figura 2.12: Toma de muestras de suelo, georeferenciadas con GPS Diferencial.

Equipos que dependen de un DGPS

Los equipos de AP que utilizan DGPS para su correcta operacin se pueden diferenciar en dos tipos: aquellos que permiten realizar monitoreos de parmetros productivos tales como monitores de productivos, rendimiento y de calidad y otros equipos que permiten la aplicacin de productos en forma diferencial diferencial, es decir, que consideran la variabilidad espacial de los requerimientos del cultivo (agua, fertilizantes) o de plagas y enfermedades (insecticidas, fungicidas).

a) Monitores de Parmetros Productivos Monitor de RendimientoEquipo diseado para registrar los resultados de cosecha obtenidos con un cultivo en distintos sectores, es decir, un registro de la variabilidad espacial de los rendimientos, los cuales son desplegados en forma de mapas georeferenciados mediante DGPS en tiempo real. Esto permite una rpida interpretacin de los resultados de cosecha y tambin la integracin de distintos aos, facilitando los anlisis temporales tiles para la gestin y toma de decisiones (Figura 2.13 Figura 2.13).

Figura 2.13: Monitor de rendimiento.

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En la actualidad, se pueden encontrar estos equipos para cereales, leguminosos, forrajeras y ciertos cultivos industriales.

Monitor de Calidad de GranosEste sensor instalado sobre una cosechadora de cereales, es capaz de medir el contenido de protenas y la humedad del grano. Conectado a un DGPS, puede entonces construir mapas de distribucin espacial del porcentaje de protenas en el cultivo (Figura Figura 2.14). 2.14

Monitor de Calidad de FrutosEste sensor es un espectrofotmetro infrarrojo cercano, que permite medir contenido de azcar, pH, taninos y color entre otros, segn sea calibrado. Conectado a DGPS permite establecer planos de calidad espacial de la fruta y uvas para vinificacin o de mesa (Figura 2.15 Figura 2.15).Figura 2.14: Monitor de protena de granos.

Figura 2.15: Monitor de Calidad de Frutos.

Monitor de Contenido de ClorofilaEl monitor de clorofila (Spad meter) permite medir los contenidos de clorofila presentes en las hojas de cualquier cultivo. Mediante este valor se obtienen ndices de actividad fotosinttica y de contenido de nitrgeno en las plantas. Conectado a un GPS, es posible obtener mapas de la distribucin espacial de estas variables (Figura 2.16 Figura 2.16).

Figura 2.16: Monitor de Clorofila.

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Monitor de Estado Nutricional: N-SensorEl N-Sensor, permite conocer la variabilidad de la demanda de nitrgeno a travs de la reflectancia emitida por el cultivo. Montado sobre un tractor y conectado a un DGPS permite generar mapas de la demanda de nitrgeno del cultivo y realizar aplicaciones de fertilizantes de acuerdo a la misma, establecida en tiempo real (Figura 2.17 Figura 2.17).

Figura 2.17: N-Sensor montado sobre tractor

b) Equipos de Aplicacin Variable Monitor y Controlador de SiembraEste sensor monitorea en tiempo real las dosis de semillas utilizadas en cada sector. Conectado a DGPS puede generar mapas de la distribucin espacial de las distintas dosis de semillas aplicadas (Figura 2.18 Figura 2.18).

Figura 2.18: Monitor de Siembra.

Aplicador Variable de AgroqumicosLos sensores de aplicacin variable de agroqumicos permiten dosificar en forma eficiente la cantidad de pesticidas segn el rea foliar de los cultivos. Conectados a DGPS permiten obtener mapas precisos de la distribucin espacial del producto aplicado (Figura 2.19 Figura 2.19).

Figura 2.19: Monitor de aplicacin variable de agroqumicos.

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SOFTWARE DE APOYOLa informacin generada por el GPS es almacenada en la memoria interna del equipo para poder ser utilizada nuevamente en el receptor o para ser transmitida a otros equipos como, por ejemplo, un computador. Existe una gran variedad de programas de computacin relacionados con el uso del GPS, desde aquellos que nos permiten transferir los datos al computador o realizar la Correccin Diferencial Postproceso, a otros con las ms variadas finalidades, como puede ser el cambio de proyeccin, incorporacin de los datos a un Sistema de Informacin Geogrfica, sistemas de navegacin en tiempo real, etc. Dentro de los programas de computacin que permiten el traspaso de datos desde y hacia un computador, se pueden mencionar a Garmin PCX5, Magellan Waypoint (Figura 2.20 Figura 2.20), Waypoint+, "GPS Pathfinder Office". El Software OziExplorer permite tener conectado el GPS a un computador porttil, en el que podemos tener un mapa base y sobre el cual se ir desplazando el cursor a medida que el GPS registre nuestros movimientos. Muchos de estos programas de computacin permiten determinar la configuracin de la constelacin de satlites sobre el horizonte visible desde un punto determinado, en cualquier momento que se necesite conocer. Esto es til para determinar qu condiciones de trabajo encontraremos cuando salgamos a terreno o, mejor an, nos permite determinar cundo se darn las mejores condiciones de trabajo para as programar las campaas de terreno (Figuras 2.21 y 2.22 2.22). Figuras

Figura 2.20: Software que permite la transferencia de datos entre el GPS y el computador.

Figura 2.21: Ejemplo de un archivo de posiciones (waypoints) almacenadas en un GPS.

Figura 2.22: Configuracin de los satlites para una fecha, hora y posicin determinada.

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2.2. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL Y SU APLICACIN EN AGRICULTURAMario Bragachini; Andrs Mndez; Fernando Scaramuzza y Federico Proietti [email protected]; [email protected]; [email protected] y [email protected] Proyecto Agricultura de Precisin www.agriculturadeprecision.org Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria (INTA), Argentina

INTRODUCCINEn la actualidad la agricultura de precisin en el Cono Sur de Amrica posee todas las herramientas que se encuentran disponibles para el resto del mundo, desde la base de esta herramienta que es el GPS, continuando con el monitor de rendimiento, software, monitores de siembra, equipamiento para la aplicacin de semilla y fertilizante, dosis variable, banderilleros satelitales, sensores remotos (como fotografa area, imgenes satelitales, etc.). Otros sistemas que tambin tienen utilidad para control son los registradores de actividades que se realizan en el campo por cualquier maquinaria (sembradora, pulverizadora, cosechadora, etc.), sistemas de gua (como lo son el autogua y el volante elctrico), NIRS sensores en tiempo real de protena en grano (se mide en la noria de la cosechadora), N sensor (se basa en sensores que leen biomasa e ndice verde del cultivo y tienen la posibilidad de hacer la aplicacin variable de fertilizante nitrogenado a medida que atraviesa la variabilidad). stas, son prcticamente todas las herramientas que se encuentran en el mercado, algunas ms costosas que otras y unas con mayor aplicacin que otras a campo. Los programas de computacin disponibles cada vez son ms utilizados, van aumentando sus prestaciones y potencialidad para el anlisis de datos, a la vez que son ms amigables para el usuario. En lo que respecta a dosis variable merece un prrafo aparte dado que puede no ser rentable en lotes donde la variabilidad no sea bien definida y/o de escasa magnitud, o donde se hagan recomendaciones sin tener el conocimiento adecuado sobre respuesta a fertilidad, densidades ptimas, etc. Las imgenes satelitales y las fotografas areas son de mucha utilidad si podemos leer lo que ellas expresan con las variaciones de colores que reflejan, y depender de la informacin que queremos recabar. Los banderilleros satelitales son una herramienta muy til en cuanto a seguridad y calidad de aplicacin a tal punto que no se justifica tener una pulverizadora autopropulsada sin banderillero satelital. Las dems herramientas como lo son el N-Sensor o el NIRS, el autogua (volante elctrico para gua de maquinaria), necesitan un anlisis ms detallado de costos / beneficios, segn la situacin que se pueda plantear en cada campo particular. Los ensayos cosechados con monitor de rendimiento brindan alrededor de 800 datos por hectrea, a diferencia del dato promedio de rendimiento que se obtena de los diferentes lotes que se cosechaban de manera tradicional. En lotes con escasa variabilidad el monitor de rendimiento puede brindar informacin til sobre cul es la mejor dosis de fertilizacin, el mejor hbrido, la mejor variedad, la mejor densidad de siembra, etc., y en lotes con alta variabilidad se puede obtener informacin de la mejor dosis, hbrido, variedad, densidad de siembra, etc., ya no a nivel de promedio sino para el sitio especfico o lo que es lo mismo en los diferentes ambientes que presenta un lote. Ejemplo de sitio especfico pueden ser las diferencias entre lomas, medias lomas y bajos, suelo sdico, con tosca, ambiente con influencia de napa fretica, etc., lo cual va a ser til al momento de recomendar dosis o densidades para cada ambiente.

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Los beneficios agronmicos pueden ser menores al 10%, en algunos casos con mayor y en otros con menor cantidad de insumos, o sea con menores costos. Esas diferencias con los actuales mrgenes pueden ser muy significativas en un resultado de rendimiento. Ejemplo: si el costo de un cultivo de maz es 8.000 kg/ha, extraer 9.000 kg/ha cambia totalmente el resultado del negocio. Se sabe que ello implica conocimientos agronmicos y la utilizacin de herramientas de agricultura de precisin que cada da estn ms al alcance para mayor cantidad de usuarios. Seguramente en un pas que subfertiliza, que no rota adecuadamente los cultivos, hablar de manejo de la variabilidad dentro de un lote no parece adecuado. Sin embargo, conocer los resultados de los ensayos exploratorios e iniciarse en el tema parece prioritario a corto plazo. Las cosechadoras con monitor de rendimiento y GPS permiten cosechar datos confiables para luego obtener un correcto diagnstico de factores que afectan el rendimiento, permiten extraer conclusiones ricas en informacin, que facilitan la caracterizacin de los ambientes dentro de un lote o campo para posteriormente realizar un manejo eficiente de insumos en cada ambiente.

UTILIZACIN DEL GPS COMO BANDERILLERO SATELITALEl funcionamiento de los banderilleros satelitales se basa en el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), mediante el cual la maquinaria de aplicacin de productos qumicos o fertilizantes est ubicada en tiempo real en un lugar del espacio, constantemente. Para el uso de banderilleros satelitales no se pueden usar GPS autnomos (de mano) dado que el error es muy significativo, se deberan usar GPS con seal correctora o receptores de GPS que posean un software interno que calculan el error que es inducido por la ionosfera (pero en tiempo real). Tampoco sera til para banderilleros satelitales GPS que calculan el error en post proceso, dado que la maquinaria debe aplicar en el preciso momento que va avanzando. El Cuadro 2.1 compara diferentes sistemas de correccin de la seal GPS usados en agricultura.

Cuadro 2.1: Resumen de las diferentes opciones de GPS

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Utilidad de los banderilleros satelitales Los sistemas de gua satelital para ser utilizados en pulverizacin, fertilizacin o en sembradoras de grano fino de gran ancho de labor ya son una realidad. Bsicamente todos los programas de computacin de banderilleros satelitales cuentan con las mismas funciones para la aplicacin y uso a campo, los cuales son muy completos y contemplan todas las situaciones que se pueden presentar durante el trabajo. Considerando el costo del agroqumico, o bien el dao por un mal control ocasionado por solapamiento o reas sin aplicar, sumado al efecto de fitotoxicidad por sobredosis, indican la necesidad de marcadores eficientes. En Latinoamrica, la gua en pulverizadoras se realiza de dos maneras diferentes: A- Mediante dos personas que contando pasos entre una pasada y otra se posicionan para que el operario los utilice como gua (banderilleros). Las desventajas de este sistema son, primero la inexactitud de medir las distancias con pasos, segundo el riesgo de contaminacin crnica con agroqumicos al estar permanentemente expuesto a la accin nociva de los mismos y los inconvenientes de salud que ello implica. Otra desventaja es la imposibilidad de marcar en trabajos nocturnos, falta de visin cuando se trabaja en tiradas largas y con cultivos altos. La nica ventaja del sistema estara en que los operarios pueden ayudar al conductor durante las recargas de agua y agroqumico. B- Mediante el uso de marcadores de espuma, sistema que presenta el problema de falta de precisin, ya que este marca dnde termina la aplicacin anterior y no representa una gua perfecta para el operario ya que siempre tendr que calcular la direccin. Este sistema tambin presenta como desventaja la dificultad de ver la espuma en cultivos altos o rastrojos en pie. Los dos sistemas anteriores presentan como desventaja, que los errores cometidos en las sucesivas pasadas son acumulativos, con respecto a las lneas paralelas trazadas por un banderillero satelital, lo que causara una merma importante en la eficiencia, sobre todo en lotes grandes.

Novedad del 2005 Gua satelital automatizadaAlgunas empresas promocionan el sistema diciendo que en los prximos cinco aos el sistema auto-gua ser el responsable principal de las modificaciones en el escenario de la maquinaria agrcola, adems de promocionar la aplicacin de este sistema en todos sus productos. El sistema de auto-gua automatiza el direccionamiento de un equipo agrcola, permitiendo un trabajo de mayor calidad, condiciones antes imposibles. El operador trabaja con precisin de noche y en condiciones de baja visibilidad, por ms tiempo y con menos desgaste fsico, lo que permite aumentar la concentracin en otras tareas ms importantes. Tambin le permite al operador trabajar en campos con curvas de nivel y ayuda a reducir la superposicin y las zonas sin aplicar. Un factor muy importante para destacar es que el operador posee ms confort, lo que reduce el cansancio del mismo y optimiza la eficiencia de aplicacin de productos herbicidas, insecticidas, fertilizantes, etc. Este sistema todava no ha sido autorizado con automatizacin total, solamente por cubrir normas de seguridad de riesgo laboral y otros riesgos fuera del campo.

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AGRICULTURA DE PRECISIN: Integrando conocimientos para una agri

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