presente y futuro de la agricultura de precision

126
Guísamo, 29 de mayo de 2009 Presente y futuro de la Agricultura de Precisión Prof. Luis Márquez Dr. Ing. Agrónomo

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Page 1: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Guísamo, 29 de mayo de 2009

Presente y futuro de la Agricultura de Precisión

Prof. Luis MárquezDr. Ing. Agrónomog g

Page 2: Presente y futuro de la Agricultura de precision

CIMAG 2007 – Tractores sin conductorM

árqu

ezLu

is M

Page 3: Presente y futuro de la Agricultura de precision

CIMAG 2009 – Barra de guiadogM

árqu

ezLu

is M

Page 4: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Autotrack Systems Ltd. – año 1969yM

árqu

ezLu

is M

Page 5: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Guía automática por medios ópticos (NIAE 1970)(NIAE, 1970)

Már

quez

Luis

M

Page 6: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Guiado óptico en máquinas de recolección

Láser infrarrojoj

Már

quez

Luis

M

Page 7: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Situación de la máquina en el campoq pM

árqu

ezLu

is M

Page 8: Presente y futuro de la Agricultura de precision

¿Qué es la “agricultura de precisión”?¿Qué es la agricultura de precisión ?

Realizar en cada zona del campo y enRealizar en cada zona del campo y en cada momento las operaciones agrícolas más convenientes para conseguir lamás convenientes para conseguir la máxima producción con los menores costes.

Objetivos:• Mejorar el beneficio empresarial

Már

quez

Mejorar el beneficio empresarial• Aumentar la calidad de las cosechas

P t l di bi t

Luis

M • Proteger el medio ambiente

Page 9: Presente y futuro de la Agricultura de precision

¿Qué se pretende?¿ p

Antes de la mecanizaciónparcelas pequeñas (diferenciación)

AC

D

EB EB

Con la mecanización intensivaparcelas grandes (uniformidad)

Már

quez Con la ”agricultura de precisión”

grandes parcelas (diferenciación)

Luis

M Pequeñas diferencias

Page 10: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Gestión integral de los sistemas agrícolasM

árqu

ez

Posicionamiento de las máquinas

Luis

M

qen el campo

Page 11: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Gestión integral de los sistemas agrícolas

Posicionamiento global e información geográfica

Agricultura de precisiónAgricultura de precisión

Servicio agronómico personalizado y particularizadog p y p

Gestión de equipos (tractores y máquinas)

Gestión empresarial

Már

quez

Luis

M

Page 12: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Primero: conocer la posiciónpM

árqu

ezLu

is M

Page 13: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Vehículos para teledetecciónVehículos para teledetecciónM

árqu

ezLu

is M

Page 14: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Precisión y detalleyM

árqu

ezLu

is M

Page 15: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Archivo de la información (SIG / GIS)( )M

árqu

ezLu

is M

Page 16: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Superposición de capas para relacionar contenidospara relacionar contenidos

Már

quez

Archivo de la información en formato digital

Luis

M

Page 17: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Información detallada de cada zona del campo

500 m

300 m

400 m

200 m

100 m

Már

quez

0 m 100 m 200 m 300 m 400 m 500 m 600 m0 m

Luis

M

Page 18: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Situación de un punto en un terreno plano

N

dd3d1

d2d4

Már

quez

Luis

M

Page 19: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Global Positioning System (GPS)

Señales de satéliteSeñales de satélite

g y ( )

R d d télit d l

Tractor con GPS

Red de satélites del ejército de los EE.UU.Señal distorsionada para Tractor con GPSpsu seguridad

Már

quez

Luis

M

Precisión =>10 metrosPrecisión =>10 metros

Page 20: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Posicionamiento por satélite (puntos en el espacio)(puntos en el espacio)

d2d12

Már

quez

d3d4

Distancia a satélites

Luis

M en movimiento

Page 21: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Medida de la distancia (Sistema NAVSTAR GPS)(Sistema NAVSTAR-GPS)

Órbita: altura, posición y velocidad4 relojes atómicos (tiempo universal)

f1 = 1 575 MHz; L1= 19 cm

4 relojes atómicos (tiempo universal)

;

f2 = 1 227 MHz; L2= 24 cm

Coordenadas WGS84(Sistema geodésico mundial)

Información:

Códigos: P y C/A

GPS: red americana (militar)

• Posición satélite• Tiempo reloj• Identificación• Parámetros órbita

Már

quez

Distancia (D) = c x Tiempo (T)

GPS: red americana (militar)• Año: 1978 • Satélites: 31 (24+3); 8 visibles• Altitud: 20 180 km;

6 l bit l

• Perturbación periódica

Luis

M

Navigation System Time And Ranging Global Positioning System

• 6 planos orbitalesError: 1 ms <> 300 km

Page 22: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Errores en las señales

Desfase entre horas de satélites y receptores (precisión reloj de 10-9 s)

Desviación de la órbita de los satélitesDesviación de la órbita de los satélites

Posición relativa los satélites utilizados (GDOP)

Alteraciones producidas por la atmósfera terrestre

Errores en la trayectoria de las señalesy

Errores producidos en el receptor

Már

quez

Errores provocados por los propietarios del sistema (disponibilidad selectiva) anulados desde 2002

Luis

M

Page 23: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Posición de los satélitesM

árqu

ezLu

is M

Page 24: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Precisión en función del número de satélites visibles y de su posiciónsatélites visibles y de su posición

Már

quez

Luis

M

Page 25: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Errores en las señales

Reflexión en edificios y obstáculos

Már

quez

Variación de densidad en la

obstáculos

Luis

M densidad en la atmósfera

Page 26: Presente y futuro de la Agricultura de precision

GPS diferencial GPS diferencial -- GPSdGPSd

Señales de satéliteSeñales de satélite

GPS fijo

Tractor con GPS

Corrección diferencial

Már

quez

• En tiempo real• Diferida

Luis

M • Diferida

Page 27: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Referencias para el GPSd

Diferentes solucionesDiferentes solucionesServicio de balizas costeras (gratuito)Baliza fija propia de la explotaciónBaliza fija propia de la explotaciónPrestación de servicios

Banda de FMTransmisión vía satélite (1000 €/año)Transmisión vía satélite (1000 €/año)

GPSGPS8 l 5 t d i ió

Már

quez

8 canales ~ 5 metros de precisión12 canales ~ 1 metro de precisión

Luis

M

Page 28: Presente y futuro de la Agricultura de precision

GPS diferencial GPS diferencial -- GPSdGPSd

Señales de satéliteSeñales de satéliteSatélite

geoestacionario Señales de satéliteSeñales de satélite

Señal de referencia

Tractor con GPSCorrección

Si tdiferencial Sistemas: • EGNOS: 3- 4 m• STARFIRE: 50/10 cm

Már

quez

Estación base

Luis

M Estación base

Page 29: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Errores en la posición p

o = posición real+ = coordenadas GPS Probabilidad de error circular (CEP):+ = coordenadas GPS Probabilidad de error circular (CEP):

Radio círculo que contiene el 50% de datos GPS

+

+

+++

+ ++ +++

o+

+++ R = 3 m

CEP = 3 m

Már

quez • Resolución

• Precisión

Luis

M • Precisión

Page 30: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Curva de distribución normal de posiciones GPSde posiciones GPS

Medidas:σ = 1

Medidas: • 68% < 1 m• 95% < 2 m

Már

quez

Luis

M

Page 31: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Verificación de precisiónpM

árqu

ezLu

is M

Page 32: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Resolución y precisióny pM

árqu

ezLu

is M

Page 33: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Antena y receptory p

Antena:I d di t i t d lIndependiente o integrada en el receptorPosición elevada y centro de la máquinamáquina

Receptor:Simple o doble frecuencia (L1 y L2)L2)Número de canales (satélites que pueden ser captados simultáneamente)simultáneamente)Tipo serie o paralelo (multicanales o continuos)Señales NAVSTAR y GLONASS

Már

quez

Señales NAVSTAR y GLONASS (Galileo)Tiempo de adquisiciónProtocolo de comunicación

Luis

M Protocolo de comunicación (RS232 – ISO-BUS)

Page 34: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Conexión GPS – línea ISO-BUS

ISO StandardVirtual Terminal

NMEA2000 CAN

ISO 11783ISO St d dGPSReceiver

2000 CANGPS

ImplementFunctionController

ISO StandardNavigationController

8

6 6

ISO StandardAuxiliary

Switch Unit6

Terminator Terminator86

250 kbits/sISO CAN

ISO StandardBreakawayconnector

ISO StandardDiagnosticconnector

4

12 VoltBattery

2ISO StandardTractor ECU

4 2 2

2

250 kbits/sTractor CAN

Terminator

2

2

2222

Terminator

Már

quez Steering

Controller

AuxiliaryHydraulicController

HitchController

TransmissionController

EngineController

Luis

M

SteeringValves &Sensors

AuxValves &Sensors

HItchValves &Sensors

Page 35: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sistemas de Navegación Global por Satélites GNSSpor Satélites GNSS

GPS: red americana (militar)• Año: 1978• Año: 1978 • Satélites: 31 (24+3); 8 visibles• Altitud: 20 180 km; 6 planos orbitales

GLONASS: red rusa (militar)• Año: 1982 • Satélites: 24 (9+4); ( )• Altitud: 19 100 km; 3 planos orbitales

Galileo: red europea (civil)Añ 200• Año: 2005

• Satélites: 1 (27+3); 12 visibles• Altitud: 23 200 km; 3 planos orbitales

GPS fijo

Már

quez Combinación de sistemas: GNSS

• Satélites: 48 (medio: 14 visibles)

Luis

M

Corrección diferencial con punto fijo

Page 36: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Combinación de sistemas GNSS

Satélites: 48

Visibles:• mínimo: 8

Már

quez • medio: 14

• máximo: 20

Luis

M

Page 37: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Resolución, precisión y coste de la señalM

árqu

ezLu

is M

Page 38: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Receptores GPS y costes relativos (2007)M

árqu

ezLu

is M

Page 39: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Equilibrio precisión / costeq p

Corrección diferencialAntena básica

Segundo receptor enlazado por radio con el situado en la máquina

Condición de la base: los é ómismos satélites que el móvil

Satélite geoestacionario unido a bases sobre la superficiebases sobre la superficie terrestre

Corrección posición horizontal

Már

quez

p

Pago por la señal (Omnistar, Landstar...)Precisión: 30-50 cm

(sin cuota)

Luis

M (sin cuota)

Page 40: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Equilibrio precisión / costeq p

Antena RTKCorrección cinemática

en tiempo real

Antena RTK

Precisión: 1-2 cm

(RTK–Real Time Kinematic)Base situada una distancia de

i kiló t (3 5 k )varios kilómetros (3-5 km)

Cálculo del número de ciclos de onda (simple y doblede onda (simple y doble frecuencia)

Precisión hasta de 1 cm en

Már

quez las tres dimensiones

Luis

M

Page 41: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Exigencias de resolución y precisión en diferentes operaciones agrícolasdiferentes operaciones agrícolas

Már

quez

Luis

M

Fuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 42: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Gestión integral de los sistemas agrícolas

Posicionamiento global e información geográfica

Agricultura de precisiónAgricultura de precisión

Servicio agronómico personalizado y particularizadog p y p

Gestión de equipos (tractores y máquinas)

Gestión empresarial

Már

quez

Luis

M

Page 43: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sistemas deCaptadoreslocalización

DeterminarSistemas delocalizaciónSistemas delocalizaciónlocalizaciónlocalización

¿Cómo se hace?¿Cómo se hace?Actuar¿Cómo se hace?¿Cómo se hace?

AnalizarEquipos capacesde modular

Equipos capacesde modular

Már

quez

SIG Referencias

Luis

M SIGagronómicas

Page 44: Presente y futuro de la Agricultura de precision

N ióN ióNavegaciónNavegaciónbasada en GPSd basada en GPSd

B it d d l tB it d d l tBarra situada delanteBarra situada delantedel tractoristadel tractorista

Flechas que indican la direcciónFlechas que indican la dirección

Már

quez

Flechas que indican la direcciónFlechas que indican la direccióny la desviacióny la desviación

Luis

M

Page 45: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Aplicación del GPSd en pasadas sucesivasp p

8080

70

80

70

80

70

80

pasada 3

50

60 pasada 3

50

60

)

pasada 360

70

pasada 240

50

pasada 240

50

anci

a (m

)

40

50

pasada 2

20

30

pasada 2

20

30Dis

ta

pasada 2

20

30

Már

quez pasada 1

10

20

pasada 110

20

pasada 110

20

Luis

M

000

Page 46: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Guiado (análisis económico)( )x ha

x ha

x hax ha

Már

quez

Luis

M

Page 47: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Cerrar el ciclo agrícolagM

árqu

ezLu

is M

Page 48: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Variabilidad espacial de la viña y su efecto sobre la calidad del vinosobre la calidad del vino

Universidad de Trás-os-Montes e Alto Douro

Már

quez

Luis

M

Page 49: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Variabilidad espacial de la viñap

Selección ySelección y caracterización de las parcelaspCaracterización del ambiente y de lasambiente y de las plantasCaracterización delCaracterización del sueloCaracterización de la

Már

quez

Caracterización de la producción de uva, mosto y vino

Luis

M

y

Page 50: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Determinaciones durante el ciclo de cultivoM

árqu

ezLu

is M

Page 51: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Calidad del vino

Análisis realizados en 2006

4.0

5.0 15

2.0

3.010

0 0

1.0

0

5

0.0 0

Color 3.22 3.22 3.06 3.50 3.50 3.50 2.83 3.33 2.83 2.33 2.00 2.17

Aroma 3.37 3.20 3.03 3.00 3.00 2.67 3.33 2.83 3.00 3.00 3.33 3.33

FrVer 2 10 1 77 1 94 2 50 2 00 1 67 1 83 2 00 2 00 1 83 2 50 2 00

AmG1 AmG2 AmG3 BaG1 BaG2 BaG3 BCG1 BCG2 BCG3 CaG1 CaG2 CaG3

Már

quez

FrVer 2.10 1.77 1.94 2.50 2.00 1.67 1.83 2.00 2.00 1.83 2.50 2.00

Floral 0.00 0.00 0.00 0.00 0.33 0.00 0.33 0.00 0.33 0.00 0.00 0.00

Cuerpo 2.93 2.76 2.76 3.17 3.00 2.67 2.17 3.17 2.67 2.50 1.83 2.33

Adst 2.76 3.26 2.76 3.17 3.00 3.33 2.50 3.33 2.67 2.83 2.33 2.67

Luis

M AcTt 2.67 2.67 2.67 2.67 2.67 2.67 2.67 2.67 2.67 2.50 3.17 2.67

NFinal 12.00 12.00 12.00 12.50 12.17 11.67 11.83 11.67 11.33 11.17 11.33 11.33

Page 52: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Proyecto: INTERREG-COREA (http://home utad pt/~fsantos )(http://home.utad.pt/~fsantos )

Resultados:Resultados:Identifican las zonas de mayor potencial cualitativo, y

t í ti tili dsus características utilizadas como referencia para mejorar las características de los vinos producidos en todas parcelas.Vendimia diferenciada en

466790

E13E23E43E63

E83E93

13.59

Vendimia diferenciada en función de la calidad de la uva; vinificación diferenciada para obtener

466770

466780

E11

E12E13

E21

E22

E23E33

E41

E42

E43

E61

E62

E81

E82

E92

E93

13.47

Már

quez

diferenciada, para obtener vinos cualitativamente diferenciados, y no vinos de

lid d di466750

466760

E31

E32E41

E52

E53

E72

E73

E9113.34

Contenidos de alcohol

Luis

M calidad mediana.249310 249320 249330 249340 249350 249360 249370 249380

466740E51E71 13.05

Page 53: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Ciclo del manejo de Ciclo del manejo de la agricultura de precisiónla agricultura de precisión

Evaluación:Evaluación:

la agricultura de precisiónla agricultura de precisión

Datos: cosechaDatos: cosecha

Análisis sueloAnálisis suelo

Evaluación:Evaluación:cosechacosecha

ProtecciónProtecciónDatos climáticosDatos climáticos

ProtecciónProtecciónde cultivosde cultivos

DSSFertilizaciónFertilización

Sistema operativo

Már

quez

Ayudas a la decisión

Luis

M

SiembraSiembra Sistema información

Page 54: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Componentes de un sistema de APpM

árqu

ez

AMBI: ambientalesPROD: productivas

Luis

M PROD: productivasOPER: operativasCTR: control operativoFuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 55: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Componentes de un sistema de APpM

árqu

ez

AMBI: ambientalesPROD: productivas

Luis

M PROD: productivasOPER: operativasCTR: control operativoFuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 56: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Producción y humedad del granoy gM

árqu

ezLu

is M

Page 57: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sensores de uso habitual en Agricultura(monitoreo ambiental)(monitoreo ambiental)

Már

quez

Luis

M

Fuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 58: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Radiación electromagnética reflejada por una hoja

Cultivo regadoen clima árido

Már

quez

Luis

M

Page 59: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sensores de uso habitual en Agricultura(monitoreo del cultivo)(monitoreo del cultivo)

Már

quez

Luis

M

Fuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 60: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Mapa de vigor de una viñap gM

árqu

ezLu

is M

Sensor óptico montado sobre el tractor

Page 61: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Imagen monocroma del índice de vegetación

Vegetación enferma: color blanco

Már

quez

color blanco

Luis

M

Page 62: Presente y futuro de la Agricultura de precision

N – SensorM

árqu

ezLu

is M

Page 63: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Variación de la vegetacióng

Trigo inviernoTrigo invierno

Már

quez

Refe

ctan

cia

Luz visible Luzinvisible

Refe

ctan

cia

Luz visible Luzinvisible

Refe

ctan

cia

Luz visible Luzinvisible

sis

óptim

a (k

g/ha

) Trigo invierno

Parcela 1Parcela 2

sis

óptim

a (k

g/ha

) Trigo invierno

Parcela 1Parcela 2

Luis

M

Azul Verde Rojo Infra-Rojo próximoAzul Verde Rojo Infra-Rojo próximoAzul Verde Rojo Infra-Rojo próximo

Dos

Lectura del sensor (ud. Variables)

Dos

Lectura del sensor (ud. Variables)

Page 64: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Análisis del sueloM

árqu

ezLu

is M

Page 65: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Producción de trigo (t/ha) en 2002 y resultados del análisis de suelo posterior

400

11.0Nitratos ‘03400

5.1Fósforo ‘03

del análisis de suelo posterior

500

4.7

5.2

200

300

400

Wes

t

9.3

9.7

10.1

10.6

200

300

400

Wes

t

3.9

4.2

4.5

4.8

300

400

st

4.1

4.7

0 100 200 300 400 500 600 700

South

0

100

8.0

8.4

8.9

0 100 200 300 400 500 600 700

South

0

100

3.0

3.3

3.6

200

300

Wes

3.1

3.6

1002 0

2.6

300

400

46.1

49.5

52.9K/10 ‘03

300

400

12.4

13.6

14.9

Mg/10 ‘03

Már

quez

0 100 200 300 400 500 600 700 800

S th

0 1.5

2.0

100

200

Wes

t

32.5

35.9

39.3

42.7

100

200

Wes

t8.5

9.8

11.1

Luis

M South0 100 200 300 400 500 600 700

South

029.1

0 100 200 300 400 500 600 700

South

06.0

7.3

Page 66: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Meteorología en parcelaMeteorología en parcelaMeteorología en parcelaMeteorología en parcela

Antena en campoAntena en campoHARDI MetpoleHARDI Metpole

Metwin

Már

quez Estación PC con softwarePC con software

Luis

M

Page 67: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sensores de uso habitual en Agricultura(control operativo)(control operativo)

Már

quez

Luis

M

Fuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 68: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Ciclo de manejo: siembraCiclo de manejo: siembrajj

DSSActuación

Már

quez

Luis

M

Aplicación: Siembra

Page 69: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Electronic seed drill control (ESC)

Már

quez

Luis

M

Electric Seed Drill Drive (ESA)

Page 70: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Control para dosis de siembra variableM

árqu

ezLu

is M

Page 71: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Modificación continuade la distancia de siembra (dosis)de la distancia de siembra (dosis)

Mapa de densidadesMapa de densidadesde siembra

Már

quez

Luis

M

Page 72: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Ciclo de manejo: fertilizaciónCiclo de manejo: fertilización

DSS

Már

quez

Luis

M

Page 73: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Fertilización: ley de rendimientos decrecientesrendimientos decrecientes

Már

quez

Luis

M

Page 74: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Már

quez

Luis

M

Page 75: Presente y futuro de la Agricultura de precision

• Limitación de cultivos• Anchura de trabajo

Már

quez

Luis

M Mapa del cultivo Mapa de abonado

Page 76: Presente y futuro de la Agricultura de precision

200 kg/ha 300 kg/ha 250 kg/ha

150 kg/ha 100 kg/ha 180 kg/ha 200 kg/ha

300 kg/ha 250 kg/ha 100 kg/ha300 kg/ha 250 kg/ha 100 kg/ha

Már

quez

Luis

M

Page 77: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Mantener la uniformidad de distribución con dosis variablecon dosis variable

Már

quez

Luis

M

Page 78: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Rotación girasol-trigo (Sevilla)Rotación girasol trigo (Sevilla)M

árqu

ezLu

is M

Fuente: José María Salleras

Page 79: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Aplicación diferencial de fertilizanteAplicación diferencial de fertilizanteM

árqu

ezLu

is M

Fuente: José María Salleras

Page 80: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Aplicación diferencial de fertilizanteM

árqu

ezLu

is M

Page 81: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Plan de abonado (trigo 2005-06)( g )Parcela 34-10:2

Superficie % DAP N SA 21 Total 1ª cobertera 2ª coberteraha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha

6.853 13.0% 0 100 476 286 19034.506 65.6% 0 60 286 171 11411.259 21.4% 0 20 95 57 3811.259 21.4% 0 20 95 57 38

52.618 0 57 270 162 108Total 14.194 8.517 5.678

N P2O5DAP 0 0

Már

quez

DAP 0 0SA 21 57Total 57 0 Hacienda de C. (SE)

Luis

M

Fuente: José María Salleras

Page 82: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sensor de vegetación (abonado N)M

árqu

ezLu

is M

Page 83: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Aplicación en función de la vegetación

Ratio de aplicaciónCultivoDosis

máxima

AbonoDosis

máximaDosis

máximaDosis

máxima

Estadio del cultivo

% Nitrógeno

Már

quez Biomasa

Valor del sensor

DosismínimaDosis

mínimaDosis

mínimaDosis

mínima

Luis

M Exploración Valor del sensor

Page 84: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Ciclo de manejo: protección de cultivos

DSS

Már

quez

Luis

M

Page 85: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Control de malas hierbas (amapolas)Control de malas hierbas (amapolas)M

árqu

ezLu

is M

Page 86: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Diferenciación de las zonas

Suelo limosoSuelo arenoso

ArbolesSuelo arcilloso

B d

Daños por conejos

Már

quez

Bordes

Bordes

Luis

M

“Harry Lamb” (Gran Bretaña)

Page 87: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Mapa de aplicación y tratamiento diferencial

Volumen en l/ha

200200

188

175

163

150

Már

quez

Luis

M

Page 88: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sistemas de regulación CoV(Concentración Variable)(Concentración Variable)

Már

quez

Luis

M

Dosificación de dos productos

Page 89: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Aplicación diferenciada (vegetación)p ( g )

ultrasonidos

Már

quez

Luis

M

Page 90: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Estado y calibración de los equipos para la aplicación de fitosanitariospara la aplicación de fitosanitarios

Már

quez

Luis

M

Page 91: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Longitud de picado en función de la humedad de la hierbahumedad de la hierba

Már

quez

Luis

M

Page 92: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Detección de problemas en el riegop g

450

500

Yieldmap [T/ha]

Farm : EL SOTILLO

20030315

350

400

16 0

17.9

19.9Field : Pivot 2 (80-170)Field area [ha] : 19.66Date : 12/09/2003Area harvested [ha]: 20.91Crop : MAIZVariety : COMPA CB (Syngenta, Crop weight(FS) [T]: 300.58Crop weight(WB) [T]: 0Avg. yield [T/ha] : 14.37Min. yield [T/ha] : 6.1

250

300

Wes

t

12.0

14.0

16.0Max. yield [T/ha] : 19.9Avg. moisture [%] : 13.98

Incluye ensayos de variedades

150

200

8.1

10.0

Már

quez

50

1006.1

Luis

M

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

South

0

Page 93: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Monitores en el puesto de conducciónpM

árqu

ezLu

is M

Page 94: Presente y futuro de la Agricultura de precision

El sistema de comunicación ISO-BUS

Gestión combinada de motor y transmisión (tractores)

Már

quez Automatización de procesos: conexión de equipos

Limitaciones por la necesidad de renovación de equipos

Luis

M

p q p

Page 95: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Estructura de un micro-ordenadorEstructura de un micro ordenadorM

árqu

ezLu

is M

Page 96: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Cableado independiente hasta el ordenadorp

• Microprocesadorcentral

• Transmisión analógicaanalógica

Már

quez

Luis

M

Page 97: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Circuitos para la comunicaciónp

Captadores MandosCircuito analógicoCaptadores Mandos

Tantos conductores como circuitosTantos conductores como circuitos

Cada captador dispone de un conductor específico que transporta la informaciónEl microprocesador analiza toda la información que recibe

Már

quez

El microprocesador analiza toda la información que recibeNumerosas conexiones y gran longitud de cableadoEl control se hace por cada uno de los elementos

Luis

M

p

Page 98: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Microprocesadores independiente y comunicación comúncomunicación común

• Microprocesador• Microprocesadorcentral

• Microprocesadoren cada sistema

• Transmisión digitalde la información

Már

quez

Luis

M

Page 99: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Circuitos para la comunicaciónp

Captadores MandosCircuito numérico bus CAN

p Mandos

Un solo conductor

Conv. a/n Conv. n/a

Un solo conductor

Circula gran cantidad de información por el mismo conductorMayor facilidad para la detección de fallos; posibilidad de

Már

quez

Mayor facilidad para la detección de fallos; posibilidad de interrogar a cada captadorPocas conexiones y menor longitud de cableado

Luis

M Necesidad de incluir convertidores analógico - digitales

Page 100: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Componentes del CAN-Busp

CAN LoCAN Lo

Már

quez

Luis

M

Page 101: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Conjunto de información en un mensajeen un mensaje

mensaje1 1 B

ITta

do d

el

0 0Est

Arbitraje i f ió (d t ) aceptaciónArbitraje(prioridad,

tipo)

información (datos) aceptacióny final

Már

quez comienzo tamaño control de

errores

Luis

M

Page 102: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Circula la información genéticag

ADN

Transcripción

ARN Mensajero (3 bases)j ( )

Traducción

Proteína

Már

quez Fenilalanina

ProlinaArginina

TirosinaProlina

ArgininaArginina

Serina

Luis

M

Cada proteína tiene una función específica

Page 103: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Esquema del conjuntoq j

ISO 11783

Már

quez

Luis

M

Page 104: Presente y futuro de la Agricultura de precision

El sistema ISO-BUS (norma ISO 11783)( )ISO Standard

Virtual Terminal

GPS

NMEA2000 CAN

ISO 11783ImplementISO StandardGPS

Receiver GPSImplementFunctionController

NavigationController

8

6 6

ISO StandardAuxiliary

Switch Unit6

Terminator Terminator86

250 kbits/sISO CAN

ISO StandardBreakawayconnector

ISO StandardDiagnosticconnector

4

12 VoltBattery

2ISO StandardTractor ECU

4 2 2

2

250 kbits/sTractor CAN

Terminator

2

2

2222

Terminator

Már

quez

Tractor CAN

SteeringController

AuxiliaryHydraulicController

HitchController

TransmissionController

EngineController

Luis

M

SteeringValves &Sensors

AuxValves &Sensors

HItchValves &Sensors

Page 105: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Autoguiado y automatización de controlesM

árqu

ezLu

is M

Page 106: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Electrónica de “cálculo”

Intervención sobre los á t d d d lTeclado parámetros de mando de los

automatismos utilizando un tecladoEl microprocesador se convierte en un calculador que define el mando a partir de los

indicador

define el mando a partir de los parámetros establecidosTodas las funciones se

t l l

parámetros

microprocesador

controlan por un solo microprocesador; admite combinaciones complejascaptador mando

Már

quez

Remplazan a sistemas mecánicos (inyección, elevador, etc.)

mecanismo

Luis

M elevador, etc.)

Page 107: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sistema de posicionamiento “global”p g

R l i l d tRelaciona los datos recogidos con la posición en que se encuentra la máquina

teclado indicador ordenadorq qsobre la parcela (recolección)P ibilid d d l i

microprocesador GPSdPosibilidad de relacionar datos para la sucesión de procesos agrícolas

captador mando

p g(abonado, siembra, tratamientos)

f

Már

quez

mecanismo

Nueva forma de trabajo del usuario, que se convierte en gestor de información

Luis

M ges o de o ac ó

Page 108: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Electrónica de “gestión”g

Los captadores recogen Ordenador abundante información durante

el trabajoSe registran los datos

Ordenador

Se registran los datos obtenidos para analizarlos con posterioridadLi it i d i t

indicadorteclado

Limitaciones de registro por capacidad de memoria del microprocesador

registro dedatos

microprocesador

Posibilidad de memorizar datos para condiciones diferentes (regulación de cosechadora)captador mando

p

Már

quez

(regulación de cosechadora)Posibilidad de transferir datos a un ordenador para procesarla

t i f ió ( l )mecanismo

Luis

M con otra información (parcelas)mecanismo

Page 109: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Gestión integral de los sistemas agrícolas

Posicionamiento global e información geográfica

Agricultura de precisiónAgricultura de precisión

Servicio agronómico personalizado y particularizadog p y p

Gestión de equipos (tractores y máquinas)

Gestión empresarial

Már

quez

Luis

M

Page 110: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Recomendaciones de riego (AIMCRA)g ( )M

árqu

ezLu

is M

Page 111: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Optimizar la producciónSi t d S t l D i ióSistemas de Soporte a la Decisión

Clima

Lecho de siembra+ semilla

humedad y temperatura Capa arable

+ suelo y subsuelo + nascencia + ahijamiento

+ operaciones de cultivo

+ tratamientos

Már

quez

Cosecha+ tratamientos

Luis

M

número de plantas producción de una plantax

Page 112: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Información en la empresa agrariap g

Datos brutos que sirven de referencia para la toma de decisiones

Már

quez

Luis

M

Page 113: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Información en la empresa agrariap gM

árqu

ezLu

is M

Page 114: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Ámbitos de decisión empresarialespM

árqu

ezLu

is M

Page 115: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Cuaderno de campo informáticopM

árqu

ezLu

is M

Page 116: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Gestión de datos I (viña)( )M

árqu

ezLu

is M

Fuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 117: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Gestión de datos II (viña)( )M

árqu

ezLu

is M

Fuente: F. Mazzetto. Univ. de Milán

Page 118: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Programas integrados de gestión agrícolaM

árqu

ezLu

is M

Page 119: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Sistema de información de la empresap

Utilización externaUtilización interna

Már

quez

Luis

M

Page 120: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Etapas de la trazabilidadpM

árqu

ezLu

is M

Page 121: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Control de flotas de tractores y máquinasM

árqu

ezLu

is M

Page 122: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Control integral del parque de máquinasM

árqu

ezLu

is M

Page 123: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Aprovechar lo que ofrece la tecnologíap q gMárgenes brutos: ganar o perder dinero

cio

bene

fic

¿Conviene cultivar toda la parcela?

sTrigo

Már

quez

pérd

idasTrigo

Superficie: 36 ha

Producción:

Luis

M Producción: 3.5 t/ha

Page 124: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Conclusiones

La Agricultura de Precisión es algo que progresivamente se i á i i d l i lt d tiirá imponiendo en la agricultura productiva

No es una técnica extrapolable: el análisis hay que hacerlo de manera aplicada para cada situaciónde manera aplicada para cada situación

Los “satélites” solo sirven para situarse en la parcela

El “mapa de cosecha” es la primera etapa y ayuda a completar el ciclo

Al nivel de la tecnología disponible ya puede ayudar a tomar decisiones que reduzcan los costes de producción

Már

quez

En los próximos años será una herramienta imprescindible para la Agricultura Sostenible, especialmente en las parcelas con riego

Luis

M

g

Page 125: Presente y futuro de la Agricultura de precision

Un nuevo tipo agricultorUn nuevo tipo agricultor

Agricultor “empresario”, l tiaunque lo sea a tiempo

parcialGerente más queGerente más que tractoristaFormado para recibir la información disponibleAyuda de los “sistemas de soporte a la decisión”de soporte a la decisiónMecanización apropiada y asistencia técnica

Már

quez

y asistencia técnica eficazDesarrollo de la empresa

“ ”

Luis

M de “servicios”

Page 126: Presente y futuro de la Agricultura de precision

La Agricultura de Precisión...La Agricultura de Precisión...

es mucho más que el guiado automático peroguiado automático, pero...

necesitamos mejorar el conocimiento agronómico y la

Már

quez

conocimiento agronómico y la experiencia práctica para avanzar

Luis

M