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Agricultura de Precisión y Siembra Variable

Agricultura de Precisión y Siembra Variable de insumos en tiempo real mediante el uso de GPS y una prescripción con sembradora IOM Inteligente Mega de 12 surcos a 52,5 cm

Publicado: 4 de octubre de 2006
Por: Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini e Ings. Agrs. Andrés Méndez y Fernando Scaramuzza. Proyecto Agricultura de Precisión
La Agricultura de Precisión es una tecnología de informaciónbasada en el posicionamiento satelital y que consiste en obtener datos georeferenciadosen los lotes para un mejor conocimiento de la variabilidad de rendimiento expresadopor los cultivos en diferentes sitios como loma, media loma y bajo; se obtienemejor respuesta en lotes que posean alta variabilidad de potencial de rendimientoya sea por relieve, historia del lote (secuencia de cultivos y fertilizacionesanteriores, etc). También con esta tecnología es posible ajustarla mejor dosis de fertilización para cada sitio o lote específicamenteo el mejor híbrido, variedad, densidad de siembra, espaciamiento entrehileras, etc. Los beneficios se pueden resumir valorando el análisis ydiagnóstico posible de realizar partiendo de más de 800 datos derendimiento por hectárea versus el análisis partiendo del promediode rendimiento de todo un lote que ofrece la agricultura tradicional sin la ayudadel monitor de rendimiento satelital. Los datos recogidos a través delas diferentes capas de información posibles como son: mapas de rendimientode cultivos anteriores, fotografía aérea, mapas topográficos,imágenes satelitales, experiencias anteriores del productor o bien mapasde suelo de áreas homogéneas, todo ello nos permite definir dentrode un lote sitios con potencialidad de rendimiento muy diferentes, bien definidas.Si el área y las diferencias de rendimiento justifican agronómicay económicamente el tratamiento diferencial de los insumos, se comienzacon la segunda etapa que consiste en la caracterización de los ambientesy posterior diagnóstico de la aplicación de insumos (semilla yfertilizante) en forma variable, estos cambios de dosis y densidades pueden lograrsedado que existen en el mercado navegadores - actuadores y GPS que posibilitanrealizar esos cambios en tiempo real siguiendo prescripciones agronómicaspreviamente cargadas en máquinas inteligentes. La aplicación variablede insumos siguiendo una prescripción agronómica puede realizarseen forma automática con el uso del GPS o en forma manual por medio deun operario conocedor de la variabilidad espacial del lote. Desde el año1998 un equipo constituido por INTA, Agrometal, D&E y Tecnocampo trabajaronen forma conjunta para adaptar y desarrollar un equipamiento para sembradoravariable guiada satelitalmente y luego de 4 años de trabajo intenso, lograronel funcionamiento correcto de todo el equipamiento necesario para realizar siembravariable de semilla y fertilizante en forma simultanea copiando una prescripcióna través del posicionamiento satelital GPS (origen de equipo EE.UU). Hoyla realidad es otra, ya existen empresas en argentina que basadas en el prototipode la sembradora inteligente diseñaron modelos totalmente nacionales pararealizar dosis variable en tiempo real, con el gran logro de reducir los costode esta herramienta y ponerla al alcance del productor argentino hoy pesificado.El ejemplo de una empresa argentina que desarrolló el equipamiento necesarioes la firma Verión que en convenio con Agrometal creó un equipode avanzada tecnología que puede variar de manera simultanea e independientela densidad de siembra y la dosis de 2 tipos de fertilizante (tanto en la líneacomo al costado) mediante un monitor con GPS que trabaja como navegador y actuadorde 3 motores hidráulicos permitiendo la triple variación de insumos(semilla y fertilizante en la línea y al costado).

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Este esquema de los pasos de la Agricultura de Precisión es el ideal paraincorporar toda la tecnología a disposición, pero no quiere decirque sea el único camino para insertarse en esta tecnología. Primerohabría que conocer bien los lotes con los que nosotros deseamos trabajary la variabilidad que poseen. Si el manejo de la variabilidad justifica económicamentela inversión probablemente este círculo termine con la aplicaciónvariable de insumos. Pero si la variabilidad de un lote o campo no justificael manejo variable de los insumos el productor, asesor o encargado del campopuede hacer uso del mapa de rendimiento que nos ayuda a tomar decisiones de manejode los resultados que surgen de analizar ensayos que pueden realizarse en elcampo como lo son: ensayos de híbridos, variedades, dosis de fertilizantes,cuerpos de siembra, velocidad de siembra, tipo, momento y dosis de agroquímicos,etc o sino como sistema de control de las actividades de siembra, fertilización,pulverización, cosecha, etc. La Agricultura de Precisión no discriminafuturos adoptantes, pero si los posibles adoptantes deberán conocer enque paso de este círculo deberán situarse o poner mayor énfasis.

Sembradora IOM Inteligente Verión - Agrometal - INTA (triple dosificación variable), única en el mundo por sus características.
Esta sembradora que está siendo evaluada por el INTA Manfredi (Proyecto Agricultura de Precisión) posee diferencias respecto de otras sembradoras en cuanto a la forma de variar la densidad de siembra o dosis de fertilizante.

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Este equipamiento no requiere diseño ni construcciones especiales en lasembradora. En este caso el equipamiento está montado sobre una sembradoraAgrometal TX Mega 12/52.5 equipada con doble fertilización en la líneay al costado 2x2. Distribuidor neumático de semilla por succión,con accionamiento de turbina en forma hidráulica por bomba acoplada ala TDP. Distribuidor de semilla/tren cinemático, motor hidráulicovariable. El sistema de fertilización es doble dosificación condistribuidor tipo chevron; tren cinemático comandado por motor hidráulico.El resto de la sembradora es igual al resto de las Agrometal Mega convencionalesy el incremento de costo no es significativo.

Esquema del circuito del sistema de la sembradora IOM Agrometal - Verion inteligente


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Funcionamiento
La programación se inicia confeccionando la prescripción de semilla y/o fertilizante variable dentro del lote a sembrar con sus correspondientes coordenadas GPS de acuerdo a la información disponible y al conocimiento agronómico del asesor. Para ello se pueden utilizar diferentes software que puedan leer archivos Excel y realizar archivos con puntos georeferenciados (latitud y longitud) que posean los cambios de dosis y densidad correspondientes. Luego esa información se ingresa a un programita específico de Verión llamado MapEdit que es muy sencillo y es el que va a leer esa prescripción. Prescripción es lo que el asesor indica que tiene que ir dosificando la sembradora en cada sitio del lote. El último paso consiste en ingresar los datos elaborados de la computadora al monitor que va en la cabina del tractor.
Calibración Todo el equipo posee una calibración previa en forma estática, para cargar las constantes en el monitor. Estas constantes son la cantidad de semilla a poner en 10 m lineales de surco y el peso del fertilizante arrojado en una determinada cantidad de vueltas que da el tren cinemático de la sembradora. También se cargan datos de lote, datos específicos de la máquina como lo son cantidad de surcos, distancia entre surcos, número de agujeros que posee la placa de semilla, factor de corrección de rueda de donde el sensor de velocidad va a medir la velocidad (si la rueda esta más desinflada o se hunde más se cambia el factor que varía en cuanto se vea disminuido el diámetro ej: 0,9 o 0,8). Por último se realiza un test de semilla y fertilizante poniendo la velocidad en modo simulador. Además el monitor posee alarma que indica si la batería esta baja, si el giro de los motores tanto de semilla como de fertilizantes es alto o bajo, alarma de giro de la rueda de velocidad, alarma de válvulas de semilla y / o fertilizante en posición máxima o mínima, también si la sembradora está en posición de siembra o levantada y por último también entrega información sobre la comunicación eléctrica con el control ubicado en la sembradora.


Fig 3: ubicación en el tractor del monitor Verion (arriba) y monitor de siembra Agrometal (abajo).
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Fig 4: detalle monitor Verion para dosis variable manual o satelital.

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El monitor de la figura 4 es un navegador de 3 canales que sirve para aplicar3 productos variables en tiempo real (único en el mundo) y de manera independiente.El monitor de la fig. 3 es un monitor de siembra Agrometal que mide velocidad,indica la densidad de siembra, la distribución de la semilla y medianteuna alarma indica si algunos de los cuerpos de siembra se queda sin semilla.


Fig. 5: sensor en la rueda y activador de siembra cuando la máquina está clavada.
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Fig. 6: detalle de 1 de los 3 motores hidráulicos variadores de vueltasdel tren cinemático para dosificar variable tanto semilla como fertilizante.
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Fig. 7: ejemplo de la prescripción de unode los ensayos de maíz realizado enRío Primero Pcia. de Córdoba, campaña 2004.
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Mapa generado por programa MapEdit donde se pueden ver diferencias de coloresy es debido a la variación de la densidado dosis a aplicar en el lote en tiempo real cuando esté conectado a un GPS.

La dosis y densidad variable que se puede notar por las diferencias en los coloresdel mapa del lote que está en la figura 7 se determinó segúnpotencial de rendimiento de mapas anteriores, mapa de topografía, muestreode suelos y caracterización de ambientes por resultados de los análisisfísicos y químicos de cada ambiente. Luego de conocer a que sedebían las diferencias en el rendimiento se planificó la densidadde siembra variable y la dosis de nitrógeno según métododel balance aplicando el fósforo en las zonas donde el nivel críticoestaba cercano al punto donde se limita el potencial de rendimiento del cultivode maíz (15 ppm según Bray).

Comentarios de los técnicos de INTA Manfredi sobre el funcionamiento de la sembradora Agrometal Mega IOM Inteligente
1- Fácil calibración de la densidad de siembra y la dosis de fertilizante a utilizar. 2- Capacidad para guardar hasta 4 opciones que cada una posee una densidad y dosis de fertilizante a utilizar y que se puede ir cambiando a medida que el operario lo desee. 3- Opción de uso satelital donde se guarda una prescripción y por medio de GPS la sembradora va cambiando la dosis de aplicación. 4- Exactitud de dosificación, independiente de la temperatura del aceite. 5- Amplio rango de trabajo en número de vueltas de los motores hidráulicos, lo que se traduce en el logro de un amplio rango de densidades de siembra y dosis de fertilizantes posibles sin intermitencias en los motores, ej: de 50 kg/ha de urea a 350 kg/ha de urea (cambio de 700%) 6- Hasta la fecha los técnicos de INTA Manfredi llevan realizados 5 ensayos de maíz y uno de soja que representan en total 350 has, no evidenciando ningún problema en el sistema Verion - Agrometal evaluado. Las pruebas continuarán en toda la campaña de siembra de grano grueso.


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Autores:
Mario Bragachini
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
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Edgar Garetto
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