Agricultura (Viticultura) de Precisión...Viticultura de precisión. Una visión realista: ¿Qué pueden ofrecer las nuevas tecnologías a la viticultura de hoy? 29/06/2016 Tecnologías

Viticultura de precisión. Una visión realista: ¿Qué pueden ofrecer las nuevas tecnologías a la viticultura de hoy?

29/06/2016Tecnologías de dosificación variable.

Tratamientos fitosanitarios de precisión.

Dr. Jordi Llorens Calveras 1

Dr. Jordi Llorens [email protected]

Research Group on AgroICT and Precision Agriculture. Department of Agricultural and Forest Engineering.

Universitat de Lleida - Agrotecnio Center, Lleida, Spain

Jornada Técnica AgroalimentariaLogroño 29/06/2016

Agricultura (Viticultura) de PrecisiónDatos de cultivo

Datos de suelo y del entorno

DSSSiembra variable

Fertilización variable

Pulverización variable

Riego variable

Otros...






Tratamientos fitosanitarios en viña.

µg/cm2

L/ha

+

Tipología y estado de la vegetación


OBJETIVOHojas, frutos, enfermedades, insectos, estadio

vegetativo, sistemas de plantación o variedad

LÍQUIDOVolumen de aplicación, presión de trabajo, tamaño y número de

boquillas

AIREAjustable a la

vegetación para reducir pérdidas

µg/cm2

Tratamientos “convencionales” de fitosanitarios en viña.






EL FACTOR CLAVE ES: Conocer como es y donde se encuentra la vegetación.


¿Cómo se desarrolla la vegetación?

Watanabe, J., R.M. Pool, and K.N. Watanabe. 1998. Difference in leaf area development with hand‐pruned andmachine‐hedged “Concord” grapevines managed by conventional and organic viticultural methods.






Escolà, A., F. Camp Feria‐Carot, F. Solanelles Batlle, J. Llorens Calveras, S. Planas de Martí, J. Rosell Polo, F. Gràcia Aguilà, E. Gil, andL. Val Manterola. 2007. Variable dose rate sprayer prototype for dose adjustment in tree crops according to canopy characteristicsmeasured with ultrasonic and laser lidar sensor. p. 563 – 571. In ECPA‐6th European Conference on Precision Agriculture. Skiathos.

Principio de Tecnología de aplicación variable (VRT)


OBJETIVOHojas, frutos,

enfermedades, insectos, estadio vegetativo,

sistemas de plantación o variedad

SENSORESUso de sensores de copa para monitorizar volumen de vegetación, densidad,

presencia/ausencia.GPS: Posicionamiento y

velocidad

CONTROL CENTRAL

Entradas, salidas y monitorización


boquillas.

AIREAjustable para adaptarse a la vegetación

µg/cm2

Tratamientos “modernos” de fitosanitarios en viña.





Jornada Técnica AgroalimentariaLogroño 29/06/2016 9

r/2

Ch

Ch/3

exs

Cw

r/2

Ch

Ch/3

exs

Cw

1/3 height (m)

Speed ct. (Km/h)

0.095 L/m3

sw xer (m)C 2

n

ivC

qh

u

60

10003

C (L/min)

w

Application coefficient:Byers et al., (1971)

Gil, (2001)Gil et al., (2001)

Llorens et al. (2010)

DESARROLLO EQUIPO 1: Dosificación variable (líquido)

http://www.ece.uvic.ca/


Software:LABVIEW® 8.5

LIDARSCAN® v.1

Ethernet (RJ-45)

PC CONTROLADVANTECH ARK 3384

COMPACT FIELDPOINT

National Instruments cFP-2120

Software:LABVIEW® 8.5

cFP-AI-100 cFP-AO-210 cFP -CTR-500 cFP-DIO-550

GPS ANTENNA

GPS agGPS 332TRIMBLE

Serial Port (RS-232)

Sate

llite

C

omm

unic

atio

n

ULTRASONICSENSOR

Signal 0-10 VCC

PRESSURE SENSOR

Signal 0-10 mA

ELECTROVALVESOLENOID

Signal 0-10 VCC

FLOW METER

Signal0 or 5 V

CC

ELECTROVALVEON/OFF

Signal0 or 12 VCC







Applied volume (mL) Variable rate

Applied volume (mL) Conventional Canopy volume (m

3)


0.013

App

lied

volu

me

(mL/

10 c

m ro

w)

Canopy volum

e (m3)

Distance (m)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 700.000

0.006

0.019

0.025

0.031

0.038

0.044

0.050


Theoretical performance curveFlo

w ra

te (L

/min

)

Pres

sure

(Bar

)

Real performance of system







Ahorro de volumenA

pplie

d vo

lum

e ra

te (L

/ha)

Variety, year and crop stage*

Conventional application Aplicació proporcional

58 %

M-2007(85) Cs-2008 (75) Cs-2008 (85) T-2008(75) T-2008(85)

*Según escala de clasificación fenológica BBCH.

Average

Variable rate application



Louvre system

DESARROLLO EQUIPO 2: Dosificación variable (aire)

LANDERS, A., 2009. Innovative technologies for precision application for pesticides in vineyards. Aspects of Applied Biology.






ARDUINOBOARD

Arduino: Analogic OutputRange: 0‐5 VDC

ACTUATORRight side

Arduino: D2, D3≈, D4, D5≈, D6≈, D7, D8, D11≈,D12, D13

CONTROL OF PROCES

PRESSUREArduino: AIRange: 0‐5 VDC

Serial RS-232

DATALOGGER CR 800

Arduino: Serial RS-232 (USB)Settings: 9600,8,N,1

COMPUTERADVANTECH ARK‐3360L

ROUTERASUS RT‐N16

FLOW RATEArduino: PULSERange: Frequency

Arduino: AIRange: 0‐5 VDC

ULTRASONIC SENSORS

US-3

US-1

US-2

Arduino: AIRange: 0‐5 VDC



y = 0.0025xR² = 1

012345678

0 1000 2000 3000 4000

Act

uato

r A

pert

ure

(cm

)

TRVai

y = -8E-07x2 + 0.0048x + 0.1905

R² = 0.993

012345678

0 1000 2000 3000 4000

Act

uato

r A

pert

ure

(cm

)

TRVai

y = 1E-06x2 - 0.0006x + 0.1607R² = 0.9963

012345678

0 1000 2000 3000 4000

Act

uato

r A

pert

ure (

cm)

TRVai

500

m3 /Ha

2000

m3 /Ha

1.25 cm

5 cm

500

m3 /Ha

3 cm

2000

m3 /Ha

6.5 cm

500

m3 /Ha

2000

m3 /Ha

3 cm

0.2 cm







Rick Reissinger Orchards, Watkins Glen

Eric Brown, Browns Berry Patch, Waterport

Chris Oakes, Lynoaken FarmsLyndonville

ControlManual



Sistemas Electrónicos de Control dePulverización en equipos comerciales

• Apertura y cierre general.• Apertura y cierre de sectores.• Control de presión.• Control de Volumen de aplicación.






1. Control de velocidad.2. Control de presión.3. Unidad de control.4. Sistema de regulación.

Sistema de regulación conCaudal Proporcional al Avance (CPA)







CONTROL CENTRAL

Entradas, salidas y monitorización


boquillas.

MAPASMapas de recomendación de tratamientos

Tratamientos de fitosanitarios en viña basados en mapas.

• Ajuste manual.• Ajuste automático (no

disponible en arbóreos)








Boquillas ATR Naranja

Número boquillas 10

Ancho calle 3

Zona 1 Zona 2

Volumen (L/Ha) 407 518

Presión (Bar) 5 9

Caudal Unitario (L/min) 1.02 1.29

Velocidad (Km/h) 5 5

Zona 1 Zona 2 Zona 3

Volumen (L/Ha) 380 518 601

Presión (Bar) 4 9 12

Caudal Unitario (L/min) 0.95 1.29 1.50

Velocidad (Km/h) 5 5 5



Boquillas ATR Naranja

Número boquillas 10

Ancho calle 3

‐30

‐20

‐10

0

10

20

30

40

‐30 ‐20 ‐10 0 10 20 30

Velocidad (%)

Volumen (%

)

‐30

‐20

‐10

0

10

20

30

40

‐30 ‐20 ‐10 0 10 20 30

Presión (%)

Volumen (%

)

Velocidad 5 Km/hPresión 5 Bar

Velocidad 5 Km/hPresión 5 Bar

Tratamientos de fitosanitarios en viña. Limitaciones.






1. El LED INFRAROJO emite una señal luminosa2. El detector lee la luz reflejada3. El controlador electrónico activa la válvula si se ha detectado la mala

hierba4. La boquilla pulveriza justo encima de la mala hierba

Principio de funcionamiento sistema WeedSeeker.

http://www.ntechindustries.com/demo.html#


BALSARI, P.; MARUCCO, P.; TAMAGNONE, M. 2005. Laboratory Assessment of Sensor‐based Weed Control for Vineyards. FRUTIC 05, Information and technology for sustainable fruit and vegetable production. 7th Fruit nut and vegetable production engineeringsymposium. Cemagref: 679‐688.






FONT: www.accenture.com







Escola de viticultura i enologia Mercè Rossell i Domènech


Projecte:OPTIDOSATítol: Reducció de l’ús de productes fitosanitaris en cultius arboris. Optimització de la dosid’aplicació en tractaments mecanitzats en vid.Referencia: AGL2007‐66093‐C04‐02/AGRPeríode: 2007‐2010Entitat finançadora: Ministerio de Ciencia e InnovaciónAltres participants: Universitat de Lleida, Universitat Politècnica de Valencia, InstitutoValenciano de Investigaciones AgrariasImport: 104.000 €

Projecte: SAFESPRAYTítol: Estratègies integrals per a una utilització de fitosanitaris segura i eficaç. Polvorització intel∙ligent en vinya.Referència: AGL2010‐22304‐C04‐04Període: 2011‐2014Entitat finançadora: Ministerio de Ciencia e InnovaciónAltres participants: Universitat de Lleida, Universitat Politècnica de Valencia, InstitutoValenciano de Investigaciones AgrariasImport: 60.500 €

SECRETARÍA DE ESTADO DE INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN

Trabajos realizados en USA: Viticultural Consortium‐EastLake Erie Regional Grape ProgramGrape Production Research Fund, New York Wine Grape Growers, and the New York Wine and Grape Foundation

SECRETARÍA DE ESTADO DE INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN






www.grap.udl.cat


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