viticultura de precisión

Francisco Montero

España

Santiago de Querétaro, 12 de septiembre de 2013

Viticultura de

precisión

Suelos y Nutrición Vegetal.

Contenido.

Introducción general

Objetivos. Conceptos. Métodos.

Viticultura de precisión

I. Medición

II. Posición

III. Análisis y decisión

IV. Aplicación

Productividad y Calidad. Caso estudio

INTRODUCCIÓN GENERAL

AGRICULTURA DE PRECISION

El desarrollo tecnológico de la agricultura:

1. Aumento de la productividad (producción y calidad)

2. Reducción de insumos

3. Simplicidad y confort

4. Rentabilidad

DISTINTAS CONDICIONES DE CULTIVO

DISTINTOS VINOS

Terroir

• Medio Ambiente

– suelos,

– pendiente,

– orientación,

– estación de

desarrollo,

– régimen hídrico y

térmico,

– …

• Agronomía

– portainjertos,

– variedades,

– sistemas de laboreo,

– Manejo de la cubierta

– sistema de riego,

– …

Vinos distintos que reflejan las

características del terreno

AGRICULTURA DE PRECISION

La agricultura de precisión es un concepto agronómico de

gestión de parcelas agrícolas basado en la existencia de

variabilidad en campo.

MEDICION

POSICION

ANALISIS-DECISION

APLICACION

Qué, cómo, cuando

Dónde

Trat. datos

Agronomía

• La agricultura de precisión se basa en información

proporcionada por nuevas tecnologías como:

Redes inalámbricas, Teledetección,

Dispositivos de seguimiento fenológico,

Sistemas de posicionamiento global (GPS),

Sistemas de información geográfica (SIG),

Tecnologías de aplicación de dosis variable (VRT), etc.

MO

DE

LO

V

ITIC

ULT

UR

A

DE

PR

EC

ISIO

N

El objetivo general es la caracterización de

la variabilidad agronómica de una parcela

de vid mediante la monitorización de

parámetros implicados en la producción de

uva de calidad

VITICULTURA DE PRECISION

MEDICION Qué, cómo, cuando

Parámetros

Climáticos

Temperatura del aire

Humedad relativa

Radiación solar (PAR)

Viento (dirección e

intensidad)

Precipitación

……..

Edáficos

Características físicas,

químicas y biológicas

Profundidad

……..

Orográficos

Pendiente

Orientación

………

Agronómicos

Fenología

Crecimiento y desarrollo

Producción

……..


• La temperatura, la humedad ambiental y la radiación solar permiten

realizar un seguimiento de:

la demanda hídrica del cultivo (Allen et al., 1998 ; Hidalgo, 2002),

del riesgo de plagas y enfermedades (Gubler et al., 1999).

• A través del registro continuo de la humedad del suelo, se optimiza la

programación del riego y el manejo del cultivo; podemos calcular el

ritmo de absorción de agua por las raíces, el drenaje por exceso de

riego, profundidades máximas de extracción de agua, etc.

• Finalmente, el sistema se retroalimenta con la elaboración de

• mapas de rentabilidad.



Medición visual

Sensores manuales (LAI, Porómetros, etc..)

Sensores automáticos (Data Logger)

Redes de sensores inalámbricos

Sensores aerotransportados

Teledetección


• La red de sensores permite obtener datos muy precisos de la

variabilidad dentro de la parcela, de parámetros agronómicos

que repercuten en el manejo y en la producción final.

• Las redes de sensores representan hoy en día una de las

tecnologías más novedosas.

• Existen ya un gran número de iniciativas internacionales en

diversos campos de aplicación (Wang et al., 2006).

Control de transporte de mercancías.

Aplicaciones Médicas.

Control ambiental.

Seguridad.



• Medición puntual

• Seguimiento fenológico

• Medición continua

Descarga in situ

Acceso remoto



• Métodos GPS:

• Absoluto (GPS)

• Precisión 16 m

• Coste 200-600 €

• Sin suscripción

• Diferencial (DGPS)

• Precisión 1m

• Coste 6000 €

• Con suscripción

• Relativo (RTK)

• Precisión 1 cm

• Coste 20000 €

• Con suscripción

POSICION


SIG ANALISIS-DECISION

Conjunto de herramientas informáticas diseñadas con el fin

de resolver problemas de planificación y gestión


• SIG funciones ANALISIS-DECISION

• Integrar información procedente de diversos

orígenes y con diferentes formatos.



• Análisis estadístico. Geoestadística

Estadística clásica

Estadística espacial

Patrones

interpolaciones

Análisis cluster

• Mapas temáticos

Evolución de Humedad y Temperatura del día 16 de Agosto de 2007. 6h 8:30h 13 h 20 h

Evolución temporal de los estados fenológicos de

las cepas de la parcela en las fechas

10/5 (EF2), 18/5 (EF3) y 7/6 (EF4)

Crecimiento en cm/día de los sarmientos



• Evaluar la toma de decisiones en la gestión del

viñedo mediante un análisis multicriterio.



• Administración centralizada para localización,

cuantificación y programación de los

inputs/outputs.


VRT (Tecnología de dosis variable) APLICACION

Laboreo

Poda

Tratamientos fitosanitarios

Deshojado

Abonados

Riegos

Vendimia

…


El estudio combinado de toda la información obtenida nos

permite realizar un reajuste de la planificación inicial y mantener

el equilibrio entre productividad y calidad.

Debido al gran número de factores implicados en estos estudios,

el análisis y manejo de la información por medios manuales se

hace prácticamente inviable.

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) constituyen una

herramienta de trabajo básica que permiten automatizar tareas

relacionadas con el almacenamiento, manipulación, análisis y

visualización de datos relativos a elementos que se diferencian

entre sí en función de su distinta localización espacial y

temporal (Montero y Brasa, 2005).

Productividad y Calidad

Estudio de la variabilidad microclimática de un

viñedo de 12 ha mediante redes de sensores

inalámbricas

Caso de estudio

Montero-García, FJ.

Brasa Ramos, A.

Montero Riquelme, F.J.

Y en la aplicación de las nuevas tecnologías

Maximizar la eficiencia de la producción

Maximizar la calidad

Minimizar el impacto ambiental

Minimizar el riesgo

Se basa en la Variabilidad Espacial presente en los campos agrícolas

Do the right thing,

at the right place,

at the right time.

Redes de Sensores Inalámbricas (RSI)

– Pequeños dispositivos, con capacidad de procesamiento limitada, que se comunican a través de redes malladas en cortas distancias, mediante radio ZigBee®

G= NSLU2 Network Storage Link USB2

Sensores y Nodos Microclima

Dentro de la

cubierta vegetal DATOS

Sensores: Permiten recoger datos del área que les rodea

Nodos: Dispositivo capaz de gestionar varios sensores

• Temperatura y humedad ambiente

• Humedad y temperatura del suelo

• Radiación solar

• etc.

Explotación Comercial

Dehesa de Luna

3.000 ha de extensión

•Bosque mediterráneo

•Labor secano

•Olivar

•Almendro

•Vid

850 m altitud

Área de estudio

82 ha de viñedo total

Parcela de ensayo: 12 ha

Diseños de plantación y

sistemas de conducción,

innovadores en la región.

CONDICIONANTES

Presencia de obstáculos orográficos y de masas vegetales

Distancia entre la parcela y la ubicación del Gateway

Condiciones ambientales extremas para los equipos

Escasa infraestructura de comunicaciones

Problemas de autonomía y frecuentes cortes del suministro eléctrico

Diseño empresarial de la explotación

Analizar la variabilidad microclimática para

determinar el efecto de los parámetros agronómicos

y aportar recomendaciones tácticas de diseño

Optimizar una RSI para usos vitícolas

Integrar la información adquirida en un SI

Validar y aplicar estas tecnologías en el proceso de

toma de decisiones del viticultor

Objetivos

Determinación de los puntos de muestreo

Variabilidad Inducida

• Sistema de conducción

• Orientación de filas

• Variedades

Variabilidad Natural

• Pendiente

• Orientación

Condicionantes

• Distancias

• Interferencias

• Parcelación

Número necesario de Nodos

Ubicación

ZONA Orientación Pendiente

(%)

Max. Pend.

(%)

Dif.

Altitud (m)

Altitud

(msnm)

A 278º W 5.49 15.4 5.99 777

B -- -- 1.63 6.58 3.93 775

C 69º NE 3.85 11.7 4.39 777

D 70º NE 3.01 5.57 3.90 779

E 294º WNW 7.74 15.5 14.4 782

F 306º WNW 4.55 7.18 8.87 788

G 250º WSW 5.21 8.67 6.96 788

H -- -- 1.86 3.92 3.45 790

Variabilidad Natural

8 zonas distintas

• superficie total 12 ha

• 10 parcelas

• 5 variedades: CS- Cabernet Sauvignon, Sy-Syrah, PV-Petit verdot, C-T- Cencibel, G-Graciano

• 3 sistemas de conducción: [ESP] Espaldera, [SPW]Sprawl, [EV] Vertical

Variabilidad Inducida

8 combinaciones distintas

Tratamiento de los datos

Estado de la Red

Consulta en tiempo real de los datos

1.- Gráficos de evolución

1.1.- Comparación entre nodos

1.2.- Comparación con la Estación climática

2.- Interpolaciones (IDW)

Tramos diarios Curva diaria de temperatura

Dividida en 5 tramos

noche amanecer mañana mediodía tarde

1.-Análisis Descriptivo

2.-Análisis multivariante

Conclusiones del estudio

No existe ningún efecto de los condicionantes agronómicos durante la noche y

el amanecer.

Si existe efecto durante la mañana, el mediodía y el atardecer, especialmente

sobre la duración

Las Espalderas presentan las mañanas más cortas y los mediodías y

atardeceres más largos mientras que, el Eje Vertical presenta las mañanas más

largas y los mediodías y atardeceres más cortos.

Se confirma la viabilidad técnica de la red y de los protocolos de funcionamiento

ya que ha funcionado durante toda la campaña de forma ininterrumpida

Los análisis de variabilidad ayudan a retroalimentar el diseño de la RSI,

optimizando el numero y la ubicación de los nodos

Francisco Montero

España

Santiago de Querétaro, septiembre de 2013

viticultura de precisión

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