En las próximas décadas, la población mundial seguirá creciendo. Para garantizar alimentos suficientes, la producción de alimentos tendrá que aumentar a un ritmo igualmente rápido. Dado que los recursos en términos de tierra, agua y nutrientes son limitados, esto tendrá que lograrse aumentando la eficiencia de la agricultura de manera sostenible. La agricultura de precisión o agricultura inteligente ha surgido como una metodología prometedora para aumentar la productividad de los cultivos, al tiempo que se reducen los costos ambientales y de producción. El objetivo de la agricultura de precisión para aplicar la dosis correcta en el lugar correcto en el momento correcto es simple, pero no fácil de realizar en la práctica. Durante las últimas dos décadas, las oportunidades para una gestión precisa de las operaciones agrícolas en el campo han aumentado debido a la disponibilidad de nuevas tecnologías geoespaciales y de información (GNSS, sensores, electrónica, controladores de maquinaria agrícola y teledetección de alta resolución). Este artículo contiene dos ejemplos prácticos de la tecnología GNSS / RTK aplicada a la agricultura en los EE. UU. Y Europa, que demuestran una productividad mejorada en los sistemas de manejo de malezas de precisión.
Cultivador robótico
La eliminación completa de las aplicaciones de herbicidas mientras se logra un alto porcentaje de control de malezas es una propuesta muy atractiva y es fundamental para que los productores orgánicos reduzcan los costos de producción. Sin embargo, es una tarea muy desafiante.
El profesor David Slaughter y su grupo de investigación en el departamento de Ingeniería Biológica y Agrícola (UC Davis) han desarrollado un sistema de mapeo de plantas de geoposición de precisión centimétrica para cultivos en hileras trasplantados que utiliza un receptor RTK-GNSS montado en el tractor o sembradora (Figura 1 ).
El equipo de Slaughter también ha diseñado, utilizando un enfoque de sistemas basado en la tecnología GNSS / RTK, un sistema automático de deshierbe automático dentro de la hilera que utiliza cuchillas de cultivo controladas robóticamente que eliminan las malas hierbas a lo largo de la hilera de cultivo en un cultivo de tomate de procesamiento trasplantado utilizando un RTK-GNSS mapa de plantas basado en el obtenido durante la operación de trasplante (Figura 2). Los resultados de las pruebas de campo indicaron que este sistema de deshierbe automático basado en RTK-GNSS no dañó ninguna planta mientras realizaba el cultivo dentro de la hilera a velocidades de desplazamiento de 0,8 y 1,6 km / h. Se puede encontrar información adicional sobre el sistema automático de deshierbe entre hileras en Perez-Ruiz et al., 2014.
Figura 1: Mapa de geoposición de cultivos generado automáticamente. El mapa muestra las ubicaciones de las plantas de cultivo determinadas por el trasplantador de mapas GNSS automático durante la siembra (triángulos naranjas). La foto insertada muestra la medición de levantamiento manual RTK GNSS de la verdad del terreno de la ubicación de la planta. Los puntos de verdad del terreno (círculos negros) se superpusieron en el mapa generado automáticamente para su comparación
Brazo rociador inteligenteEn el proyecto Robot Fleets for Highly Effective Agriculture and Forestry Management (RHEA), se diseñó un pulverizador de parche experimental para ofrecer una aplicación de tasa variable. Cada boquilla se controló de forma independiente. Un microcontrolador montado en el tractor autónomo utilizó la posición GNSS-RTK y la información del mapa de dosis de aplicación para determinar las señales de control de pulverización que se enviarán al controlador de la pluma. Se utilizó un vehículo aéreo no tripulado (UAV o «drones») equipado con una cámara multiespectral, que es capaz de adquirir imágenes multiespectrales en los lugares y en el momento deseados, para mapear los parches de maleza utilizando GNSS. Esto permitió proporcionar una aplicación de tasa variable basada en mapas de infestación de malezas. Dicha aplicación de productos químicos específicos para las malas hierbas puede reducir la cantidad de productos químicos entre un 24% y un 51%,
Figura 2: Robot de deshierbe mecánico automático dentro de la fila. Dibujo esquemático del robot de desmalezado que muestra el par en miniatura de azadas dentro de la fila (triángulos rojos) y el sensor del odómetro (rueda de tierra en el lado izquierdo).
Referencias Pérez-Ruiz, M .; Slaughter, DC; Fathallah, FA; Gliever, CJ; Miller, BJ 2014. Sistema de control de malezas co-robótico dentro de la hilera. Ingeniería de biosistemas, vol. 126, páginas 45-55. Pérez-Ruiz, M .; González-de-Santos, P .; Ribeiro, A .: Fernández-Quintanilla, C .; Peruzzi, A .; Vieri, M .; Tomic, S .; Agüera, J. 2015. Destacados y resultados preliminares para la protección autónoma de cultivos. Computadoras y electrónica en la agricultura Vol. 110, páginas 150-161.