Viticultura de precisión. Una visión realista: ¿Qué pueden ofrecer las nuevas tecnologías a la viticultura de hoy?
29/06/2016Tecnologías de dosificación variable.
Tratamientos fitosanitarios de precisión.
Dr. Jordi Llorens Calveras 1
Dr. Jordi Llorens [email protected]
Research Group on AgroICT and Precision Agriculture. Department of Agricultural and Forest Engineering.
Universitat de Lleida - Agrotecnio Center, Lleida, Spain
Jornada Técnica AgroalimentariaLogroño 29/06/2016
Agricultura (Viticultura) de PrecisiónDatos de cultivo
Datos de suelo y del entorno
DSS
Siembra variable
Fertilización variable
Pulverización variable
Riego variable
Otros...
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Tratamientos fitosanitarios en viña.
µg/cm2
L/ha
+
Tipología y estado de la vegetación
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OBJETIVOHojas, frutos, enfermedades, insectos, estadio
vegetativo, sistemas de plantación o variedad
LÍQUIDOVolumen de aplicación, presión de trabajo, tamaño y número de
boquillas
AIREAjustable a la
vegetación para reducir pérdidas
µg/cm2
Tratamientos “convencionales” de fitosanitarios en viña.
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EL FACTOR CLAVE ES: Conocer como es y donde se encuentra la vegetación.
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¿Cómo se desarrolla la vegetación?
Watanabe, J., R.M. Pool, and K.N. Watanabe. 1998. Difference in leaf area development with hand‐pruned andmachine‐hedged “Concord” grapevines managed by conventional and organic viticultural methods.
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Escolà, A., F. Camp Feria‐Carot, F. Solanelles Batlle, J. Llorens Calveras, S. Planas de Martí, J. Rosell Polo, F. Gràcia Aguilà, E. Gil, andL. Val Manterola. 2007. Variable dose rate sprayer prototype for dose adjustment in tree crops according to canopy characteristicsmeasured with ultrasonic and laser lidar sensor. p. 563 – 571. In ECPA‐6th European Conference on Precision Agriculture. Skiathos.
Principio de Tecnología de aplicación variable (VRT)
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OBJETIVOHojas, frutos,
enfermedades, insectos, estadio vegetativo,
sistemas de plantación o variedad
SENSORESUso de sensores de copa para monitorizar volumen de vegetación, densidad,
presencia/ausencia.GPS: Posicionamiento y
velocidad
CONTROL CENTRAL
Entradas, salidas y monitorización
LÍQUIDOVolumen de aplicación, presión de trabajo, tamaño y número de
boquillas.
AIREAjustable para adaptarse a la vegetación
µg/cm2
Tratamientos “modernos” de fitosanitarios en viña.
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r/2
Ch
Ch/3
e
xs
Cw
r/2
Ch
Ch/3
e
xs
Cw
1/3 height (m)
Speed ct. (Km/h)
0.095 L/m3
sw xer
(m)C 2
n
ivC
q
h
u
60
10003
C (L/min)
w
Application coefficient:Byers et al., (1971)
Gil, (2001)Gil et al., (2001)
Llorens et al. (2010)
DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)
http://www.ece.uvic.ca/
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Software:LABVIEW® 8.5
LIDARSCAN® v.1
Ethernet (RJ-45)
PC CONTROLADVANTECH ARK 3384
COMPACT FIELDPOINT
National Instruments cFP-2120
Software:LABVIEW® 8.5
cFP-AI-100 cFP-AO-210 cFP -CTR-500 cFP-DIO-550
GPS ANTENNA
GPS agGPS 332TRIMBLE
Serial Port (RS-232)
Sate
llit
e C
omm
unic
atio
n
ULTRASONICSENSOR
Signal 0-10 VCC
PRESSURE SENSOR
Signal 0-10 mA
ELECTROVALVESOLENOID
Signal 0-10 VCC
FLOW METER
Signal0 or 5 V
CC
ELECTROVALVEON/OFF
Signal0 or 12 VCC
DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)
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DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)
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DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)
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Applied volume (mL) Variable rate
Applied volume (mL) Conventional
Canopy volume (m3)
DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)
0.013
App
lied
vol
ume
(mL
/10
cm r
ow)
Canopy volum
e (m3)
Distance (m)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70
0.000
0.006
0.019
0.025
0.031
0.038
0.044
0.050
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Theoretical performance curve
Flo
w r
ate
(L/m
in)
Pre
ssur
e (B
ar)
Real performance of system
DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)
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Ahorro de volumenA
ppli
ed v
olum
e ra
te (
L/h
a)
Variety, year and crop stage*
Conventional application Aplicació proporcional
58 %
M-2007(85) Cs-2008 (75) Cs-2008 (85) T-2008(75) T-2008(85)
*Según escala de clasificación fenológica BBCH.
Average
Variable rate application
DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)
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Louvre system
DESARROLLO EQUIPO 2: Dosificación variable (aire)
LANDERS, A., 2009. Innovative technologies for precision application for pesticides in vineyards. Aspects of Applied Biology.
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ARDUINOBOARD
Arduino: Analogic OutputRange: 0‐5 VDC
ACTUATORRight side
Arduino: D2, D3≈, D4, D5≈, D6≈, D7, D8, D11≈,D12, D13
CONTROL OF PROCES
PRESSURE
Arduino: AIRange: 0‐5 VDC
Serial RS-232
DATALOGGER CR 800
Arduino: Serial RS-232 (USB)Settings: 9600,8,N,1
COMPUTERADVANTECH ARK‐3360L
ROUTERASUS RT‐N16
FLOW RATEArduino: PULSERange: Frequency
Arduino: AIRange: 0‐5 VDC
ULTRASONIC SENSORS
US-3
US-1
US-2
Arduino: AIRange: 0‐5 VDC
DESARROLLO EQUIPO 2: Dosificación variable (aire)
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y = 0.0025xR² = 1
012345678
0 1000 2000 3000 4000
Act
uat
or A
per
ture
(cm
)
TRVai
y = -8E-07x2 + 0.0048x + 0.1905
R² = 0.993
012345678
0 1000 2000 3000 4000
Act
uat
or A
per
ture
(cm
)
TRVai
y = 1E-06x2 - 0.0006x + 0.1607R² = 0.9963
012345678
0 1000 2000 3000 4000
Act
uat
or A
per
ture
(cm
)
TRVai
500
m3/H
a 2000
m3/H
a
1.25 cm
5 cm
500
m3/H
a
3 cm
2000
m3/H
a
6.5 cm
500
m3/H
a
2000
m3/H
a
3 cm
0.2 cm
DESARROLLO EQUIPO 2: Dosificación variable (aire)
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Rick Reissinger Orchards, Watkins Glen
Eric Brown, Browns Berry Patch, Waterport
Chris Oakes, Lynoaken FarmsLyndonville
ControlManual
DESARROLLO EQUIPO 2: Dosificación variable (aire)
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Sistemas Electrónicos de Control dePulverización en equipos comerciales
• Apertura y cierre general.• Apertura y cierre de sectores.• Control de presión.• Control de Volumen de aplicación.
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1. Control de velocidad.2. Control de presión.3. Unidad de control.4. Sistema de regulación.
Sistema de regulación conCaudal Proporcional al Avance (CPA)
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CONTROL CENTRAL
Entradas, salidas y monitorización
LÍQUIDOVolumen de aplicación, presión de trabajo, tamaño y número de
boquillas.
MAPASMapas de recomendación de tratamientos
Tratamientos de fitosanitarios en viña basados en mapas.
• Ajuste manual.• Ajuste automático (no
disponible en arbóreos)
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Tratamientos de fitosanitarios en viña basados en mapas.
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Boquillas ATR Naranja
Número boquillas 10
Ancho calle 3
Zona 1 Zona 2
Volumen (L/Ha) 407 518
Presión (Bar) 5 9
Caudal Unitario (L/min)
1.02 1.29
Velocidad (Km/h) 5 5
Zona 1 Zona 2 Zona 3
Volumen (L/Ha) 380 518 601
Presión (Bar) 4 9 12
Caudal Unitario (L/min)
0.95 1.29 1.50
Velocidad (Km/h) 5 5 5
Tratamientos de fitosanitarios en viña basados en mapas.
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Boquillas ATR Naranja
Número boquillas 10
Ancho calle 3
‐30
‐20
‐10
0
10
20
30
40
‐30 ‐20 ‐10 0 10 20 30
Velocidad (%)
Volumen
(%)
‐30
‐20
‐10
0
10
20
30
40
‐30 ‐20 ‐10 0 10 20 30
Presión (%)
Volumen
(%)
Velocidad 5 Km/hPresión 5 Bar
Velocidad 5 Km/hPresión 5 Bar
Tratamientos de fitosanitarios en viña. Limitaciones.
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1. El LED INFRAROJO emite una señal luminosa2. El detector lee la luz reflejada3. El controlador electrónico activa la válvula si se ha detectado la mala
hierba4. La boquilla pulveriza justo encima de la mala hierba
Principio de funcionamiento sistema WeedSeeker.
http://www.ntechindustries.com/demo.html#
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BALSARI, P.; MARUCCO, P.; TAMAGNONE, M. 2005. Laboratory Assessment of Sensor‐based Weed Control for Vineyards. FRUTIC 05, Information and technology for sustainable fruit and vegetable production. 7th Fruit nut and vegetable production engineeringsymposium. Cemagref: 679‐688.
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FONT: www.accenture.com
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Escola de viticultura i enologia Mercè Rossell i Domènech
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Projecte:OPTIDOSATítol: Reducció de l’ús de productes fitosanitaris en cultius arboris. Optimització de la dosid’aplicació en tractaments mecanitzats en vid.Referencia: AGL2007‐66093‐C04‐02/AGRPeríode: 2007‐2010Entitat finançadora: Ministerio de Ciencia e InnovaciónAltres participants: Universitat de Lleida, Universitat Politècnica de Valencia, InstitutoValenciano de Investigaciones AgrariasImport: 104.000 €
Projecte: SAFESPRAYTítol: Estratègies integrals per a una utilització de fitosanitaris segura i eficaç. Polvorització intel∙ligent en vinya.Referència: AGL2010‐22304‐C04‐04Període: 2011‐2014Entitat finançadora: Ministerio de Ciencia e InnovaciónAltres participants: Universitat de Lleida, Universitat Politècnica de Valencia, InstitutoValenciano de Investigaciones AgrariasImport: 60.500 €
SECRETARÍA DE ESTADO DE INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN
Trabajos realizados en USA: Viticultural Consortium‐EastLake Erie Regional Grape ProgramGrape Production Research Fund, New York Wine Grape Growers, and the New York Wine and Grape Foundation
SECRETARÍA DE ESTADO DE INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN
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www.grap.udl.cat
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