Proyecto Nacional 
Agricultura de Precisión

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Manfredi, Córdoba   República Argentina
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Agricultura de Precisión en el Norte de Córdoba

Autores: Ing Agr M.Sc Mario Bragachini, Ing Agr PhD Rodolfo Bongiovanni,
Ings. Agrs. Andrés Méndez - Fernando Scaramuzza Lic. Federico Proietti.
Proyecto Agricultura de Precisión - INTA Manfredi.
 
Año 2005
 

Introducción

El comienzo de la Agricultura de Precisión en Argentina y en el mundo se basaba en poder manejar la variabilidad, la cual, puede ser según algunos autores natural (topografía, génesis de suelo, etc.) e inducida (manejo de la fertilidad, rotaciones, etc.) o la combinación de las dos variabilidades. En este momento la Agricultura de Precisión en Argentina posee todas las herramientas que se encuentran disponibles para el resto del mundo, desde la base de esta herramienta que es el GPS, continuando con el monitor de rendimiento, software, monitores de siembra, equipamiento para la aplicación de semilla y fertilizante, dosis variable, banderilleros satelitales, sensores remotos (como fotografía aérea, imágenes satelitales, etc.). Otros sistemas que también sirven para control son los registradores de actividades que se realizan en el campo por cualquier maquinaria (sembradora, pulverizadora, cosechadora, etc.), sistemas de guía (como lo son el autoguía y el volante hidráulico), NIRS sensores en tiempo real de proteína en grano (se mide en la noria de la cosechadora), N sensor (se basa en sensores que leen biomasa e índice verde del cultivo y tienen la posibilidad de hacer la aplicación variable de fertilizante nitrogenado a medida que atraviesa la variabilidad). Estas son prácticamente todas las herramientas que se encuentran en el mercado argentino, algunas más costosas que otras y unas con mayor aplicación que otras a campo.

En la actualidad, no se discute la utilidad del monitor de rendimiento con GPS puesto en la cosechadora ni tampoco algunos monitores controladores de actividades como pueden ser los de siembra, entre otros. Los software disponibles cada vez son más utilizados, van aumentando sus prestaciones y potencialidad para el análisis de datos a la vez que son más amigables para el usuario. En lo que respecta a dosis variable merece un párrafo aparte dado que puede no ser rentable en lotes donde la variabilidad no sea bien definida y/o de escasa magnitud, o donde se hagan recomendaciones sin tener el conocimiento adecuado sobre respuesta a fertilidad, densidades óptimas, etc. Las imágenes satelitales y las fotografías aéreas son de mucha utilidad si podemos leer lo que ellas expresan con las variaciones de colores que reflejan, y dependerá de la información que queremos recabar. Los banderilleros satelitales son una herramienta muy útil en cuanto a seguridad y calidad de aplicación.

Las demás herramientas como lo son el N Sensor o el NIRS, el autoguía o el volante hidráulico, necesitan un análisis más detallado de costos / beneficios, según la situación que se pueda plantear a campo.

En el Norte de Córdoba se pueden adaptar ensayos como los que este proyecto viene desarrollando desde hace varios años y que dan buenos resultados en cuanto a la información base que se genera de lotes con variabilidad o sin variabilidad. El monitor de rendimiento brinda alrededor de 800 datos por hectárea a diferencia del dato promedio de rendimiento que obteníamos de los diferentes lotes que se cosechaban. En lotes con escasa variabilidad el monitor de rendimiento puede brindar cuál es la mejor dosis de fertilización, el mejor híbrido, la mejor variedad, la mejor densidad de siembra, etc., y en lotes con alta variabilidad se puede obtener información de la mejor dosis, híbrido, variedad, densidad de siembra, etc., aunque a nivel de sitio específico. Ejemplo de sitio específico pueden ser las diferencias entre lomas, medias lomas y bajos, suelo sódico, con tosca, etc, lo cuál va a ser útil al momento de recomendar dosis o densidades para cada ambiente.

Los beneficios agronómicos pueden ser menores al 10%, en algunos casos con mayor y en otros casos con menor cantidad de insumos, o sea costos. Esas diferencias con los actuales márgenes pueden ser muy significativas en un resultado agronómico. Ejemplo: si el costo de un cultivo de maíz es 8.000 kg/ha, extraer 9.000 kg/ha en lugar de 8.000 kg/ha cambia totalmente el resultado del negocio. Se sabe que ello implica conocimientos agronómicos y la utilización de herramientas de la Agricultura de Precisión que cada día están más al alcance para mayor cantidad de usuarios.

Seguramente en un país que subfertiliza, que no rota adecuadamente los cultivos, hablar de manejo de la variabilidad dentro de un lote no parece adecuado, sin embargo conocer los resultados de los ensayos exploratorios e iniciarse en el tema parece como prioritario a corto plazo.

 
Ensayos de Dosis Variable en tiempo Real (campaña 2004/05)

Se llevaron a cabo ensayos de dosis variable de semilla y fertilizante nitrogenado en el cultivo de maíz los cuales fueron sembrados con la sembradora inteligente IOM Agrometal TX Mega de 12 surcos a 52,5 cm de separación entre cuerpos, con doble fertilización (al costado entre ambos cuerpos de siembra y en la línea 2x2). Esta sembradora posee las siguientes características: Distribuidor neumático de semilla por succión, con accionamiento de turbina en forma hidráulica por bomba acoplada a la TDP. Distribuidor de semilla/tren cinemático, motor hidráulico variable. El sistema de fertilización es doble dosificación con distribuidor tipo chevron; tren cinemático comandado por motor hidráulico.

 
Funcionamiento de la sembradora de dosis variable

La programación se inicia confeccionando la prescripción de semilla y/o fertilizante variable dentro del lote a sembrar con sus correspondientes coordenadas GPS de acuerdo a la información disponible y al conocimiento agronómico del asesor.

Para ello se pueden utilizar diferentes software que puedan leer archivos Excel y realizar archivos con puntos georeferenciados (latitud y longitud) que posean los cambios de dosis y densidad correspondientes. Luego esa información se ingresa a un programita específico de Verión llamado MapEdit que es muy sencillo y es el que va a leer esa prescripción. Prescripción es lo que el asesor indica que tiene que ir dosificando la sembradora en cada sitio del lote. El último paso consiste en ingresar los datos elaborados de la computadora al monitor que va en la cabina del tractor.

  Fig 1:ubicación en el tractor del monitor Verion (arriba) y monitor de siembra Agrometal (abajo).

Fig 2: detalle monitor Verion para dosis variable manual o satelital.

El monitor de la figura 2 es un navegador de 3 canales que sirve para aplicar 3 productos variables en tiempo real (único en el mundo) y de manera independiente. El monitor de la fig. 1 (arriba) es un monitor de siembra Agrometal que mide velocidad, indica la densidad de siembra, la distribución de la semilla y mediante una alarma indica si algunos de los cuerpos de siembra se queda sin semilla.

 
Fig. 3: sensor en la rueda y activador de siembra cuando la máquina está clavada.

Fig. 4: detalle de 1 de los 3 motores hidráulicos variadores de vueltas del tren cinemático para dosificar variable tanto semilla como fertilizante.

 

Fig. 5: ejemplo de la prescripción de uno de los ensayos de maíz realizado en Río Primero Pcia. de Córdoba, campaña 2004.

Mapa generado por programa MapEdit donde se pueden ver diferencias de colores y es debido a la variación de la densidad o dosis a aplicar en el lote en tiempo real cuando esté conectado a un GPS.

La dosis y densidad variable que se puede notar por las diferencias en los colores del mapa del lote que está en la figura 7 se determinó según potencial de rendimiento de mapas anteriores, mapa de topografía, muestreo de suelos y caracterización de ambientes por resultados de los análisis físicos y químicos de cada ambiente. Luego de conocer a que se debían las diferencias en el rendimiento se planificó la densidad de siembra variable y la dosis de nitrógeno según método del balance aplicando el fósforo en las zonas donde el nivel crítico estaba cercano al punto donde se limita el potencial de rendimiento del cultivo de maíz (15 ppm según Bray).

 
Ubicación del ensayo

El lugar donde se realizaron los ensayos fue en la localidad de Río Primero, el cual poseía variabilidad natural entre sitios debido a topografía.

La dosis variable consistía en realizar variaciones de densidad de siembra y dosis de fertilizante nitrogenado (urea). El planteo de los ensayos de dosis variable se realizó comparándolo con una dosis uniforme y con un testigo con 0 de N. Estas variaciones de semilla y/o fertilizante se realizaron según potencial de cada zona (bajo, media loma y loma) y estimando que el rendimiento del cultivo en el bajo iba a ser mayor que en media loma y loma. Para lo cual se hicieron los siguientes tratamientos:

Tratamiento

Zonas

Semilla m/lineal

Dosis de N kg/ha

Dosis de FDA kg/ha

Dosis variable de semilla y fertilizante

Bajo

4.5

168

70

Media Loma

3.7

98

Loma

2.8

97

Dosis variable de semilla

Bajo

4.5

120

70

Media Loma

3.7

Loma

2.8

Dosis variable de fertilizante

Bajo

3.7

168

70

Media Loma

98

Loma

97

Dosis uniforme 120 kg/ha de N

Bajo

3.7

120

70

Media Loma

Loma

Dosis uniforme 0 kg/ha de N

Bajo

3.7

0

70

Media Loma

Loma

Dosis uniforme 90 kg/ha de N

Bajo

3.7

90

70

Media Loma

Loma

La cosecha de ensayos fue realizada el día 9/04/05 y esos datos se bajaron en la computadora utilizando software específicos ej: Farm Works y SSToolbox. A los datos de rendimiento se les superpuso la recomendación (aplicación de insumos variables) y mediante la utilización de los programas mencionados y otros programas específicos de estadística como lo es el Geoda se analizaron los datos mediante una regresión. Luego los resultados se analizaron en una planilla de Excel y se exponen a continuación:

Rendimientos de los distintos tratamientos por zonas, cuadro 1:

 

Bajo

Media loma
qq/ha

Loma

Variable Sem -N 109 8978  
Variable Sem 103 93 83
Variable N 104 95 87
Uniforme Alto N 102 95 87
Uniforme 0 N 76 62 63
Uniforme 90 N 95 95 87

Calculo de los ingresos en base a lo producido en cada zona, cuadro 2:

 

Costos según lo aplicado de semilla para cada zona, cuadro 3:

 

Costos por zona según lo aplicado de fertilizante nitrogenado, cuadro 4 y 5:

 

 

Resultados de los ingresos teniendo en cuenta lo que se produce en cada tratamiento y restando el costo de insumos aplicados en cada tratamiento, cuadro 6:

 

Los resultados económicos indicaron que para los tratamientos realizados y comparándolos respecto a la dosis uniforme de 120 kg/ha de N, hubo dos tratamientos que fueron rentables en promedio, y los cuales fueron los de dosis variable de urea y el uniforme de 90 kg/ha de N (tomado de ensayo de curvas de respuesta). Si se analiza el ensayo por zonas se puede notar que da resultado positivo en los dos tratamientos, el de dosis variable de urea y dosis uniforme de 90 kg/ha de N en las zonas de loma y media loma, pero en el bajo ese resultado da negativo. Esto indicaría que la predicción de aplicación de N (en este caso urea) para el bajo fue muy alta perdiendo dinero (por una sobrestimación del rendimiento objetivo del cultivo en esa zona). La sobredosificación ocurrió por que la recomendación, cuando se plantearon estos ensayos fue en base al mapa de rendimiento de la campaña 2002/03 en la cual los rendimientos variaron entre 125 y 145 qq/ha en el bajo y entre 90 y 115 en la loma. Estos rendimientos anteriores llevaron tal vez a un error en la recomendación de fertilización por una sobre estimación de rendimientos.

Los datos indicarían que variar la densidad de siembra dentro de los rangos de 2,8 a 4,5 semillas/m fue en detrimento económico más allá que en el bajo con más cantidad de semillas/m el rendimiento haya sido mayor.

Resultados en pesos por hectárea de cada uno de los tratamientos comparándolos con la dosis uniforme que poseía 3.7 sem/m – 264 kg/ha de Urea y 70 de FDA. Cuadro 7:

 

Bajo

Media Loma

Loma

Resultado

Resultado $/ha
Variable Sem-N -36 -53 -47 -45
Variable Sem -38 -23 -10 -24
Variable N -70 60 57 16
Uniforme Alto N 0 0 0 0
Uniforme 0 N -200 -318 -166 -228
90 N -59 82 78 34

Los datos que están con signo negativo significan pérdida de ingreso.

 

Si comparamos los resultados respecto al testigo que era 0 de urea y 70 kg/ha de Fosfato Diamónico podemos observar que las ganancias utilizando cualquier tratamiento variable o fijo son altamente positivas. Lo cual demuestra que cuando se fertiliza para lograr un rendimiento objetivo muy alto hay mayor probabilidad de riesgo.

Mapa de aplicación variable de insumos y mapa de rendimiento de un bloque analizado de dosis variable.

 

La propuesta podría ser fertilizar con una dosis no tan exigente en cuanto al rendimiento potencial y podríamos ganar dinero respecto a fertilizaciones más bajas.

Lo ideal sería conocer la dosis óptima económica y agronómica de fertilizante para cada sector (bajo, m loma y loma) que fue lo realizado en otro ensayo que estaba en otro sector del lote de este campo; y dicho ensayo se realiza para obtener la curva de respuesta a N.

Grafico 1: muestra las curvas de respuesta de rendimiento en maíz al agregado de nitrógeno (expresado en unidades de N).

 

En este caso se realizaron para fertilizante (urea) y consistió en atravesar la variabilidad del lote con franjas de distinta dosis de fertilización (0 N, 70 kg/ha de N, 140 kg/ha, 210 kg/ha y 280 kg/ha) y de esta manera podemos conocer cual fue la dosis óptima económica y agronómica para cada zona (bajo, media loma y loma). Conociendo la curva de respuesta (grafico 1) se puede calcular con mayor precisión la necesidad de fertilizante nitrogenado para cada ambiente. Las dosis óptimas económicas para el bajo fueron de 130 kg/ha de N y para la media loma y loma fueron de 91 y 90 kg/ha de N respectivamente. Si a estos resultados los comparamos con la dosis uniforme del cuadro 7 obtendríamos:

Cuadro nº 8

 

Bajo

Media Loma

Loma

Dosis Variable de N óptima para cada ambiente

$/ha 20.7

$/ha 80

$/ha 74

Con estos datos se podrían hacer estimaciones de rendimiento más precisas y no sucedería lo que sucedió de sobredosificar fertilizante en el bajo del tratamiento de dosis variable de N.

 

Resultados:

En la zona del bajo se pudieron observar rendimientos mayores para mayores dosis de fertilización pero solamente fueron significativas esas diferencias cuando se analizaron todos los tratamientos respecto a la dosis variable de semilla y fertilizante, o cuando se analizaron las tres dosis variables más la dosis uniforme de 120 kg/ha de N versus la dosis uniforme de 90 kg/ha de N y la dosis uniforme 0 N (testigo 0 N).

En la zona de la loma se puede observar que la densidad de siembra menor (2,8 sem/m) en lo que respecta a densidad variable de semilla se comportó de manera negativa dado que el rendimiento fue menor respecto a la densidad de 3,7 sem/m. En lo que respecta a fertilización no se pudieron identificar disminuciones de rendimiento dado que ninguna dosis fue menor a los 90 kg/ha de N y dicha dosis fue la de mejor comportamiento según datos obtenidos de la curva de respuesta.

 

Conclusiones:

Sería importante antes de realizar dosis variable poseer mayor conocimiento de la variabilidad del lote y la curva de respuesta a los insumos que se deseen variar para poder manejar con mayor certeza la dosis a aplicar en cada ambiente.

Una opción muy apropiada es hacer ensayos de curva de respuesta atravesando los distintos sitios del lote para poder obtener información de curvas de respuesta a diferentes insumos (si los insumos respondiesen a una curva).