Los monitores de rendimiento son un componente esencial de muchas estrategias de gestión específicas del sitio. Los mapas de rendimiento, el producto visual y numérico de los monitores de rendimiento, fomentan la investigación creativa y pueden proporcionar respuestas fiables a experimentos en la finca realizados cuidadosamente. Los mapas de rendimiento proporcionan información para determinar los efectos de los insumos gestionados, como fertilizantes y cal, semillas y pesticidas, y prácticas culturales como la labranza, el riego y el drenaje.
Un monitor de rendimiento es más útil cuando se usa junto en una cosechadora equipada con un receptor de sistema de posicionamiento global (DGPS) corregido diferencialmente (Figura 1). El sistema de monitoreo de rendimiento registra simultáneamente datos de rendimiento, humedad del grano y posición, los datos esenciales necesarios para producir mapas de rendimiento.
Cada color o tono en un mapa de rendimiento representa un rango de productividad o rendimiento de cultivo (Figura 2). Los mapas de rendimiento pueden aumentar la conciencia de la magnitud y la ubicación de la variabilidad del rendimiento dentro de un campo. Los patrones de variabilidad promueven la investigación de las propiedades del suelo y otras características del campo. Se ha dicho que «los mapas de rendimiento confirman los recuerdos que debería haber tenido».
Componentes de un sistema de seguimiento del rendimiento
Figura 1
Componentes de un sistema de monitoreo de rendimiento.
Un mapa con rendimientos de soja de 10 a 50 bushels por acreFigura 2
Un mapa con rendimientos de soja de 10 a 50 bushels por acre.
Ejemplo de sistema de control de rendimiento
Muchos conceptos de seguimiento y mapeo del rendimiento se aprenden mejor siguiendo un ejemplo. Para esta publicación, considere una cosechadora equipada para cosechar seis hileras de 30 pulgadas, operando a 5 mph y cosechando maíz con un rendimiento promedio de 120 bushels por acre. Esta cosechadora requiere unos 15 segundos antes de que el grano que ingresa al cabezal fluya completamente hacia el tanque de grano.
(abre en una nueva ventana)Sistemas de control de rendimiento
Los monitores de rendimiento suelen proporcionar un informe periódico de rendimiento. El operador normalmente puede seleccionar la cantidad de datos que se recopilan (por ejemplo, intervalos de 1, 2 o 3 segundos).
La cosechadora, en el ejemplo, recolecta datos en intervalos de 2 segundos, tiene una resolución de 0.005 acres y recolecta alrededor de 200 mediciones de rendimiento por acre. Los monitores de rendimiento suelen proporcionar más puntos de datos que cualquier otra herramienta de agricultura de precisión.
(abre en una nueva ventana)Limitaciones de los monitores de rendimiento
Un monitor de rendimiento mide la velocidad a la que entra grano limpio en el tanque de grano. Los sistemas de trilla y separación provocan una gran demora entre el momento en que el grano ingresa al cabezal de la cosechadora y el momento en que pasa por el elevador de grano limpio. Combina también cambios abruptos suaves en el rendimiento; por lo tanto, el monitor de rendimiento mide los promedios de rendimiento retrasados.
El fenómeno de la demora y el suavizado son más obvios cuando una cosechadora entra o sale del cultivo en los extremos de un campo. La cosechadora, en el ejemplo, tiene un retraso de 15 segundos y viajaría 110 pies y cosecharía casi cuatro centésimas de acre antes de que se muestre un rendimiento preciso o estable en el monitor de rendimiento.
La mayoría del software de mapeo de rendimiento puede hacer una corrección en los datos de rendimiento que compensa los retrasos causados por la cosechadora. El mapa de rendimiento resultante no será perfecto, pero será muy adecuado para observar la magnitud y ubicación de la variabilidad del rendimiento.
(abre en una nueva ventana)Sensores de rendimiento y humedad
Un sensor en la corriente de grano limpio mide el flujo másico.
Los sensores de rendimiento miden
La fuerza del grano al golpear un plato.
La atenuación de la luz que pasa a través del flujo de granos.
El peso del grano recolectado durante un período de tiempo.
El volumen de grano que pasa por una paleta.
El método más común es medir la fuerza del grano que golpea una placa ubicada en la parte superior del elevador de grano limpio (Figura 3). La precisión depende de la velocidad del elevador, el tipo de cultivo y la humedad del grano.
Sensor de flujo másicoFigura 3
Sensor de flujo másico.
Los datos de rendimiento y humedad se recopilan simultáneamente para obtener un rendimiento corregido. Los sensores de humedad a menudo se encuentran en el elevador de grano limpio o en el sinfín de grano limpio. La mayoría de los sensores miden la capacitancia del grano y pueden proporcionar datos de humedad continuos (Figura 4).
Instalación del sensor de humedadFigura 4
Instalación del sensor de humedad.
El grano que pasa sobre la placa de detección de humedad puede dejar depósitos que pueden afectar las lecturas de humedad. Se deben tomar mediciones manuales periódicamente para verificar el rendimiento del sensor de humedad, especialmente cuando se opera en condiciones severas que pueden cubrir el sensor con tierra o savia de plantas. Las lecturas de humedad altas de un sensor sucio subestimarán el rendimiento.
(abre en una nueva ventana)La consola del monitor de rendimiento
La consola del monitor de rendimiento (Figura 5) es una unidad de recolección de datos y una computadora que registra los datos del sensor de rendimiento, sensor de humedad y receptor DGPS. La consola también se usa para ingresar nombres de campo, tipo de grano, números de calibración, factores de corrección y otros datos especificados por el usuario.
Consola del monitor de rendimientoFigura 5
Consola del monitor de rendimiento.
La consola también puede monitorear o registrar la elevación, la velocidad del elevador, la velocidad de avance, el ancho de la franja, la altura del cabezal (para encender y apagar la unidad) y las banderas electrónicas configuradas manualmente por el operador. Las banderas electrónicas se utilizan a menudo para registrar la ubicación de las malezas que se sabe que tienen una alta correlación con las reducciones de rendimiento. Estas banderas también pueden ayudar a manejar otros problemas como rocas, fallas de terrazas, agua estancada, etc.
Un monitor de rendimiento equipado con un receptor DGPS almacena datos en un formato que incluye información de posición. Estos datos indexados espacialmente se utilizan posteriormente para producir mapas de rendimiento, humedad, elevación o mapas de cualquier otra información recopilada durante la cosecha. La mayoría de los monitores de rendimiento pueden mostrar lecturas instantáneas de rendimiento y humedad y proporcionar estadísticas para cargas o lotes de grano de un campo o dentro de un área de un campo.
Algunas consolas están diseñadas para múltiples propósitos y se pueden utilizar durante otras operaciones de campo, como la siembra o la fumigación de tasa variable.
(abre en una nueva ventana)Recolección y almacenamiento de datos
Los datos a menudo se registran en cartuchos de memoria extraíbles, como una tarjeta PCMCIA, que se puede descargar a una computadora. Los datos deben descargarse diariamente para garantizar que el monitor de rendimiento funcione correctamente y para protegerlo de pérdidas accidentales.
Las tarjetas de memoria pueden almacenar varios megabytes de datos. En ocasiones, la capacidad de las tarjetas se expresa en horas de funcionamiento, ya que los datos se almacenan normalmente de forma periódica (Tabla 1). Un megabyte de memoria puede almacenar de 15 a 45 horas de información para intervalos de recolección de datos de rendimiento de 1 a 3 segundos.
Tabla 1
Tiempo de registro para intervalos de registro de uno a tres segundos.
Tiempo de registro, horas
Memoria PCMCIA Intervalo de registro
1 segundo 2 segundos 3 segundos
Tarjeta 1M 15,7 31,5 47,3
Tarjeta 2M 33,8 67,6 101,4
Tarjeta 4M 69,8 139,7 101,4
Tarjeta 5M 78,5 157,0 235,5
(abre en una nueva ventana)Calibración y precisión del monitor de rendimiento
Se debe calibrar un monitor de rendimiento para proporcionar datos de rendimiento precisos. Se debe realizar una calibración para cada tipo de grano cosechado al comienzo de la temporada de cosecha. La precisión suele mejorar cuando se utilizan varias cargas para realizar la calibración. La recalibración debe realizarse según sea necesario, especialmente al final de la temporada cuando el contenido de humedad promedio desciende o cuando hay un cambio significativo en las condiciones del cultivo.
La calibración suele ser tan simple como pesar y registrar la humedad de las primeras cargas recolectadas bajo una variedad de condiciones, como varias velocidades de operación o tasas de flujo de grano; consulte el manual del operador para obtener instrucciones específicas.
La precisión de un monitor de rendimiento depende no solo de su diseño, sino de cuán cuidadosamente se sigue el procedimiento de calibración. Algunas empresas ofrecen sesiones de formación o cintas de vídeo para enseñar a calibrar. Estos procedimientos varían considerablemente entre los fabricantes, pero todos requieren un registro cuidadoso del peso del grano, lo que puede convertirse en un problema logístico en algunas granjas.
(abre en una nueva ventana)Manejo de una cosechadora equipada con un monitor de rendimiento
La apariencia final de un mapa de rendimiento depende de cómo se opere la cosechadora. Las paradas frecuentes o los cambios repentinos de velocidad pueden causar datos de rendimiento erráticos debido a los fenómenos de retardo y suavizado asociados con el sistema de separación de la cosechadora.
La cosechadora se debe operar en un ancho de franja uniforme para asegurar datos de rendimiento precisos. El ancho del cabezal debe ingresarse manualmente en el monitor para calcular con precisión el rendimiento. El rendimiento se subestimará si se cosechan menos surcos. Muchos monitores de rendimiento permiten al operador cambiar el número de hileras o el porcentaje de ancho cosechado para corregir el rendimiento de hileras puntuales o bordes de campo.
(abre en una nueva ventana)Instalación y servicio del monitor de rendimiento
Un monitor de rendimiento es un dispositivo electrónico de precisión que requiere una instalación cuidadosa para funcionar correctamente. La instalación incorrecta de los cables generalmente solo hace que el monitor no funcione. Los sensores instalados incorrectamente pueden causar datos de rendimiento defectuosos.
Al comprar un monitor de rendimiento, la configuración básica debe incluir sensores de humedad, capacidad de registro de datos y la capacidad de usar sensores existentes para la velocidad del elevador de grano limpio y la velocidad de avance, si es posible.
Considere el valor de la instalación y el servicio de un distribuidor o del fabricante; muchas cosechadoras nuevas vienen equipadas de fábrica con monitores de rendimiento. El apoyo del distribuidor y la capacidad de actualización pueden ser una consideración importante en la selección de un monitor de rendimiento.
(abre en una nueva ventana)Mantenimiento del monitor de rendimiento
Debido a que un monitor de rendimiento es un dispositivo electrónico, debería necesitarse poco o ningún mantenimiento de la consola del monitor. Sin embargo, los sensores pueden requerir una limpieza e inspección periódicas para asegurarse de que estén en condiciones de funcionamiento adecuadas. Se deben realizar verificaciones de calibración periódicamente para determinar la precisión de los datos de rendimiento y humedad.
Es más probable que los sensores de humedad necesiten limpieza en condiciones adversas, pero los sensores de rendimiento también pueden acumular desechos que pueden afectar la precisión del sensor. Si las lecturas de humedad o rendimiento parecen cambiar repentinamente sin una razón lógica, detenga la cosechadora y revise los sensores en busca de suciedad o savia de plantas. Verifique la humedad con un medidor de humedad para determinar si hay un problema con el sensor de humedad integrado. Pese una carga de grano para determinar si hay un problema con el sensor de rendimiento. No se deben ignorar las lecturas inusuales de humedad o rendimiento, o los cambios repentinos.
(abre en una nueva ventana)Producir mapas de rendimiento
Los mapas de rendimiento impresos son el producto más común resultante del uso de monitores de rendimiento. Los datos también pueden usarse en software de gestión para tomar decisiones cuando se usan en combinación con otros datos. Existe una gran diferencia entre crear un mapa de rendimiento y usar los datos para tomar decisiones.
El software de mapeo básico se puede incluir gratis o por un pequeño cargo con la compra de un monitor de rendimiento. El software del sistema de información geográfica (SIG) que permite el análisis de datos y proporciona herramientas para la toma de decisiones puede requerir una inversión financiera considerable. Este tipo de servicio a menudo está disponible a través de un proveedor de servicios agrícolas.
El propósito de un mapa de rendimiento es proporcionar una imagen visual útil de la ubicación y la magnitud de la variabilidad del rendimiento. Cada color o tono de gris representa un rango de rendimiento. No es necesario que cada rango sea del mismo tamaño, pero probablemente debería existir alguna simetría alrededor del rendimiento promedio.
Colores
Negro
marrón
rojo
naranja
Amarillo
Verde
Azul
Violeta
gris
Blanco
Los colores deben seleccionarse de un sistema natural o lógico que se recuerde fácilmente, como el espectro de colores. Por ejemplo, los siguientes colores, que se usan para representar los valores numéricos del 0 al 9, pueden usarse para representar 10 rangos de rendimiento.
El número y el tamaño de los rangos deben seleccionarse para proporcionar información útil sobre la variabilidad del rendimiento y minimizar la complejidad. Un mapa que contenga muy pocos rangos no proporcionará mucha información útil, mientras que un mapa que contenga un gran número de rangos pequeños puede ser tan complejo que resulte difícil de usar.
(abre en una nueva ventana)Administrar datos específicos del sitio
Los mapas de rendimiento proporcionan un registro visible permanente de los rendimientos cosechados. Sin embargo, la variabilidad del rendimiento de un solo año no proporciona suficiente información para determinar las tendencias a largo plazo en la productividad. Durante el análisis, es necesario considerar variables como la fertilidad del suelo, la lluvia y la presión de las malezas.
Guarde los datos originales utilizados para hacer mapas en al menos dos lugares seguros. Si bien es posible que ya se haya producido un mapa, es probable que se requieran nuevamente los datos originales, especialmente a medida que se adopte un nuevo software de gestión y toma de decisiones o que se actualicen los sistemas informáticos. A medida que se disponga de varios años de datos, aumentará la confianza en la comprensión de las causas de la variabilidad y los datos anteriores tendrán un valor tremendo.
Los registros de rendimiento a largo plazo son útiles para evaluar la productividad y la rentabilidad de un suelo y la idoneidad de las prácticas culturales utilizadas para cultivar un cultivo. Aunque la variación del rendimiento dentro de un campo suele ser el resultado de diferencias en los tipos de suelo o en las propiedades del suelo, los patrones climáticos suelen tener el mayor efecto sobre la variabilidad. El valor de los datos de rendimiento debe considerarse limitado durante los primeros tres a cinco años hasta que se hayan recopilado suficientes datos para tener en cuenta la variabilidad de rendimiento causada por el clima.
(abre en una nueva ventana)Estrategias de gestión específicas del sitio
Las estrategias específicas del sitio para mejorar la productividad y la rentabilidad tienen elementos comunes relacionados con las características del suelo, la topografía y las prácticas de manejo pasadas. Estas estrategias suelen tener al menos alguna relación general con los mapas de rendimiento.
Donde la capa superficial del suelo tiene propiedades físicas uniformes, pero algunas prácticas de manejo han creado una desigualdad en el estado de los nutrientes, una estrategia de aplicación de dosis variable puede colocar dosis más altas de nutrientes en áreas con rendimientos más bajos y dosis relativamente más bajas en las áreas con rendimientos más altos.
Donde la capa superficial del suelo tiene diferentes propiedades físicas, como el tipo de suelo o la profundidad del suelo, el potencial de rendimiento variará considerablemente en todo el campo. Las prácticas de manejo pasadas de aplicaciones uniformes de nutrientes pueden haber creado acumulaciones excesivas de nutrientes en áreas con bajo potencial de rendimiento y déficits de nutrientes en áreas con alto potencial de rendimiento. Una estrategia de aplicación de dosis variable generalmente colocará dosis más altas de nutrientes en áreas con mayor potencial de rendimiento y tasas más bajas de nutrientes en áreas con menor potencial de rendimiento.
Cuando factores controlables como la presión de las malezas y el drenaje limitan el rendimiento, se deben utilizar modificaciones en el manejo o renovaciones en la tierra para mejorar la productividad si los beneficios a largo plazo superan los costos.
(abre en una nueva ventana)Resumen
Los mapas de rendimiento son tan precisos como los datos recopilados para producirlos y solo demuestran que existe variabilidad en el rendimiento. Los monitores deben instalarse correctamente y revisarse periódicamente para proporcionar datos precisos.
Los datos del mapa de rendimiento deben usarse con datos de pruebas de suelo, notas de exploración y otras observaciones para saber por qué existe la variabilidad. El conocimiento obtenido de la gestión de cultivos en un sitio específico equipa a los agricultores para tomar mejores decisiones de gestión que tienen beneficios ambientales positivos y que dan como resultado una mayor productividad y rentabilidad.