Tecnologías para la ejecución de tratamientos fitosanitarios de aplicación variable en cultivos leñosos
La optimización de la producción agrícola y el gran desafío medioambiental requieren soluciones innovadoras.
Adaptación de la pulverización árbol a árbol y mapas de aplicación variable
Actualmente existen tecnologías para realizar tratamientos de alta precisión como el sistema AIs de Pulverizadores Fede, una solución agronómica integral para cultivos especiales basada en la captura y procesamiento de imágenes con IA.
El sistema AIs se compone de un conjunto de cámaras 3D y de una potente unidad de procesamiento instalados en el tractor. Esta tecnología, basada en visión por computadora, permite ver el dosel y el estado fenológico de los cultivos, capturando imágenes con alto grado de detalle y procesándolas a tiempo real durante sus desplazamientos por el campo.
La combinación de la inteligencia artificial del sistema AIs y con la tecnología de pulverización H3O facilita la aplicación de tratamientos de alta precisión. El Smartomizer H3O conectado al sistema AIs realiza una correcta apertura y cierre individualizado de las boquillas manteniendo constante la presión con una distribución y deposición homogéneas del tratamiento. La apertura y cierre individualizado de las boquillas ajusta la pulverización al estado fenológico y necesidades de cada árbol diferenciando sus zonas.
De este modo, el sistema AIs es capaz de ajustar la pulverización a las dimensiones del cultivo a tiempo real, registrando niveles adecuados de eficacia en el control de plagas y enfermedades y una significativa reducción en el uso de producto fitosanitario. Los ensayos realizados con el sistema AIs y un Smartomizer H3O en plantación de almendros y de cítricos registran unas reducciones de hasta el 36% en el uso de pesticidas (Berger et al., 2024), teniendo como equipo de referencia un atomizador convencional calibrado manualmente.
Los tratamientos en curso se supervisan visualizándolos en la Specialty Crops Platform (SCP), herramienta digital de gestión agronómica de Fede, la cual envía avisos en caso de incidencia. Una vez finalizado el tratamiento, todos los datos quedan registrados ofreciendo así trazabilidad real y la información necesaria para generar el cuaderno de campo digital.
Asimismo, AIs se distinguirá por ser un sistema abierto que permite que terceros ofrezcan sus servicios agronómicos. La información visual disponible en la Specialty Crops Platform (SCP) de Fede permitirá a los sistemas de detección temprana de plagas y enfermedades realizar diagnósticos y recomendaciones de actuación para actuar de forma rápida y eficiente.
A través del procesamiento de los datos relacionados con la detección temprana de plagas/enfermedades y otros indicadores, los sistemas de soporte de decisiones generan mapas que pueden ser interpretados y ejecutados por el sistema AIs (Berger et al., 2022) para combinar simultáneamente la aplicación árbol a árbol mencionada anteriormente con la adaptación del tratamiento en función de los mapas de aplicación variable (VRA) con una precisión centimétrica.
De este modo, el procesamiento de las imágenes capturadas regularmente ofrecerá valiosa información visual sobre la dimensión, condición de los cultivos e indicadores críticos para que los proveedores de servicios agronómicos (farm management systems, riego, fertilización, detección temprana de plagas/enfermedades, predicción de cosecha…) puedan operar ágilmente de forma integrada desde una misma plataforma, la Specialty Crops Platform (SCP).
Esta tecnología ha recibido el apoyo del prestigioso programa medioambiental LIFE de la Unión Europea. El proyecto LIFE-AIs está constituido por un consorcio que une a Fede -líder del proyecto- y Agerpix como proveedores tecnológicos y a los grandes productores Castillo de Canena (olivar), Agroptimum (pistacho) y Dominio Fournier D.O. Ribera de Duero (viña) de la Familia de Vino González Byass, en las plantaciones de los cuales se están realizando los ensayos del sistema.
Pulverización autónoma de precisión
Los equipos de pulverización autónoma asientan un nuevo modelo de trabajo que incrementará significativamente la productividad y eficiencia de la tarea de pulverización en las plantaciones de cultivos especiales. En este sentido, la autonomía habilita la ejecución nocturna de las tareas en las plantaciones, favoreciendo la eficacia de tratamiento que requieren condiciones específicas de temperatura y ausencia de exposición solar.
Desde el punto de vista de la sostenibilidad, los atomizadores autónomos disminuyen la compactación del suelo, una seria problemática a la que se enfrenta la agricultura. Estos equipos reducen exponencialmente la presión ejercida ya que realizan el desplazamiento con 4 ruedas y menor tonelaje.
Asimismo, los robots de pulverización se presentan como una solución ante la escasez de mano de obra en el campo, favoreciendo el relevo generacional y el desarrollo perfiles profesionales agrícolas cualificados. Además, mejorarán de la seguridad laboral al eliminar los riesgos de siniestro y reducir drásticamente la exposición ocupacional a los plaguicidas.
En esta nueva familia tecnológica destaca KFAST (Kubota Fede Autonomous Spraying Technology), el atomizador autónomo europeo. KFAST concept, el cual se encuentra en fase de desarrollo, ha sido premiado como Novedad Técnica Técnica en FIMA 2024 por combinar la robótica con la IA, diferenciándose así por ser un atomizador autónomo para cultivos especiales preparado para cumplir con las regulaciones y estándares de la Unión Europea.
Este robot de pulverización aplica tratamientos fitosanitarios de forma autónoma, disponiendo también de la funcionalidad de control remoto. Actualmente, KFAST cuenta con una capacidad de 2000l y puede equiparse con distintos grupos de aire para adaptarse a las necesidades de los distintos cultivos leñosos. El equipo se desplaza de manera ágil, con exactitud en giros cerrados de 180º y se posiciona correctamente en las calles más estrechas de las plantaciones gracias a su diseño y tracción 4×4 de nuevo desarrollo.
KFAST incorpora el sistema AIs, ofreciendo las mismas funcionalidades de pulverización de alta precisión basada en captura de imágenes y procesamiento con IA a tiempo real y mapas de aplicación variable. Así, también envía alertas en caso de incidencia o parámetro fuera de rango, incluyendo la detección de finalización del tanque de pulverización y depósito de combustible ante los que regresa de forma autónoma a la estación de llenado.
Con la contribución del Programa LIFE de la Unión Europea, instrumento de financiación de la UE para el medio ambiente y la acción climática, bajo el acuerdo de subvención Proyecto 101074540 — LIFE21-ENV-ES-Life-AIs.
Los puntos de vista y las opiniones expresadas son únicamente los del autor o autores y no reflejan necesariamente los de la Unión Europea ni los de la Agencia Ejecutiva de Clima, Infraestructura y Medio Ambiente (CINEA). Ni la Unión Europea ni la autoridad que los concede pueden ser considerados responsables de los mismos.
Bibliografía
Berger, L. T., Perales, P., Alarcón, J. 2024. Real time variable rate spraying based on 3D visual inputs. Aspects of Applied Biology 148, International Advances in Pesticide Application, pp.81-88, which has been published in final form at https://www.aab.org.uk/aspects-of-applied-biology/, © 2024 The Association of Applied Biologists.
Berger, L.T., Polder, G., Tsiroppoulos, Z., Gil, E., Blok, P.M., Ortega, P., Voskakis, M. Zone-Selective Plant Protection based on AI Pest Early Detection, Aspects of Applied Biology – International Advances in Pesticide Application, no. 147, January 2022.
