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Stanley Best S.Ingeniero Agrónomo, Ph.D.sbest@quilamapu.inia.cl

Lorenzo León G.Ingeniero Agrónomo, M.Sc.

INIA Quilamapu

Adquisición y proceso de una imagenaérea multiespectral. Cámara en labase del avión (a), sistema de guía

de vuelo con DGPS (b), avión utilizado(c) y laboratorio de proceso de la

información adquirida (d).

Viticultura de precisiónPRODUCCIÓN DE VINOS DE ALTA CALIDAD

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En el artículo precedente se explicó los fundamentos de la agricultura de precisión. Eltexto que sigue es un ejemplo de cómo esos conceptos pueden utilizarse en la práctica,en este caso para la producción vitivinícola.

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a viticultura de precisión permiterepresentar en un mapa la variabi-lidad espacial de las propiedades

del viñedo, en cuanto a características delsuelo (profundidad, retención de humedad,contenido de nutrientes, acidez, etc.) y dela planta (m2 de hojas por m2de suelo oíndice de área foliar, relación hojas/frutos,entre otras).

Con ello aumenta enormemente la po-sibilidad de control de los factores condicio-nantes del rendimiento y la calidad, compa-rado con el manejo tradicional en torno apromedios generales que, en los mejorescasos, llegan al nivel de cuartel. El diagnós-tico para manejo de cada sitio específico setraduce en aplicar los insumos en sectoreshomogéneos y obtener cosechas diferencia-das, logrando aumentos substanciales enla eficiencia de dichos insumos.

La selección de subáreas de calidaduniforme de uvas en un viñedo se puedehacer a través de imágenes multiespectra-les que se manejan con sistemas de infor-mación geográfica, SIG (foto 1). La imagencapturada se somete a diversos análisis,con los que se obtiene los “índices de vigorvegetativo”, entre los que se encuentra elíndice de vegetación diferencial normaliza-do, NDVI.

Una adecuada representación delvigor vegetativo se encuentra altamenteasociada a la calidad de la uva que va aser vinificada. Así, se realizan “planos devigor” donde el viñedo se divide en sec-tores de calidad uniforme (figura 1). Rea-lizar esta tarea mediante un muestreotradicional con un número de puntos su-ficiente para representar la variabilidadde los cuarteles tiene un costo elevado,por lo que habitualmente no se hace. Losíndices vegetacionales derivados de imá-genes aéreas tienen gran precisión y unaadecuada representatividad. Dichas imá-genes pueden ser adquiridas en empresas

de servicios (AgroPrecisión, AgroSat, etc.)que actualmente se encuentran en elmercado y su valor fluctúa según la super-ficie que se desea adquirir, con valoresmáximos de $3.000/ha. Permiten la loca-lización de puntos representativos demuestreo, es decir se hace lo mismo queen el sistema tradicional, pero la localiza-ción no es al azar sino según los patronesencontrados, la mayoría de las veces enun menor número del que actualmente seutiliza, con mejores resultados. Sólo encasos muy puntuales de alta variabilidad

de los cuarteles se llega al mismo númerode muestras que se hace tradicionalmente.

El número de imágenes, muestreos yanálisis en la temporada depende de loque se quiera; si solo se ve el tema demonitoreo y selección de área de calidad,con una basta, pero si se quiere profundizarse requeriría más de una.

Además, el seguimiento de la rutinade los índices vegetacionales en una mismatemporada y entre temporadas permitetener en el tiempo una visión precisa de lacondición del viñedo. Con el sistema tradi-cional no es posible hacer esa misma com-paración entre temporadas porque existeuna variación estacional dada por condicio-nes climáticas que hace fluctuar las áreasentre años.

Es importante destacar que el empleode esta tecnología requiere obtener infor-mación específica de terreno del viñedode donde se sacan las imágenes multies-pectrales, para evitar diversas fallas deinterpretación y lograr una adecuada utili-dad de las imágenes.

Figura 1. (a) Imagen multiespectral de un viñedo, donde en colores rojos se puedenapreciar las plantas. (b) Imagen procesada y clasificada según índices de vigorvegetativo en el viñedo (NDVI). Cada color (más de 9 en esta imagen) representa unnivel de vigor específico. Fuente: Terra Space.

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Primera experienciaen Chile

Hasta el 2001 no existían precedentesen el uso de esta tecnología en el rubrovitivinícola chileno. En ese momento seinicia el proyecto FIA-INIA “Desarrollo dela tecnología de manejo sitio específico enviñedos para mejorar la calidad de la uvaa vinificar”.

Entre otras razones, el proyecto esestratégico porque existe una marcadatendencia de los países competidores a notransferir completamente a Chile dichatecnología, dado el alto valor que le asignanlas empresas privadas asociadas a loscentros de investigación. La utilización deesta herramienta permitirá a Chile aprove-char desde sus inicios las ventajas que yahan estado percibiendo los países compe-tidores (ver recuadro en página 36).

Resultados e impactoLos mapas que muestran la variabili-

dad del vigor vegetativo (figuras 2, 3 y 4)son la base para establecer cuáles factoresestán provocando en mayor medida esasvariaciones, o sea qué corregir, separar oestandarizar en cada sector o sitio. Porejemplo, los resultados del proyecto handemostrado que la relación entre el áreafoliar (m2 hojas/m hilera) con respecto alos valores de NDVI, poseen una alta co-rrelación (con valores de r2 de 0,8) paraCabernet Sauvignon y Chardonnay. Tambiénse ha determinado que los valores de NDVI

tienen altas relaciones con el rendimiento(r2 =0,7), °Brix, (r2 =0,8) y acidez total (r2

=0,6). De igual forma, se obtuvieron altascorrelaciones en la calidad química de lauva y las áreas de vigor, en cuanto a nivelesde fenoles, antocianinas y característicasorganolépticas (degustaciones). Estos re-sultados concuerdan con la literatura inter-nacional. La información obtenida se usapara sectorizar áreas de rendimientos ycalidades similares.

Uno de los factores que influye sobrela variabilidad presentada por el viñedocorresponde al estado hídrico de las plantas(figura 5 en página 36). Esta determinaciónse ha logrado mediante el estudio de po-tencial hídrico xilemático a mediodía y suasociación a los distintos sectores de vigor.

Las investigaciones han desarrolladolos planos de equilibrio entre área foliar

(m2 hojas) y el rendimiento por planta (kguva/planta), (ver figura 6 en página 36).Para ello se realizaron, en terreno, medi-ciones de área foliar, conteo de racimos ycosechas diferenciadas según sectores.Además, sobre dichos planos, se incorporóla información de calidad de vino, la cualfue producida a partir de una mesa de cataenológica. Así se estableció un excelenteajuste de las áreas de equilibrio con lascalidades de los vinos.

Incorporar el viñedoa la precisión

Incorporar el esquema de agriculturade precisión a un viñedo implica seguirvarios pasos:1. Obtención de un SIG del área del viñedo.Ubicación geográfica de los puntos cen-trales de referencias. Su identificación

Figura 4. Plano de vigor obtenido luego de la captura y procesamiento de imagenmultiespectral. También se puede apreciar los puntos de muestreo de las determina-ciones efectuadas en terreno. Variedad Cabernet Sauvignon. Viña Martínez de Salinas.

Figura 2. Sector procesado de área de estudio. Se puede apreciar la imagen clasificada segúnel vigor vegetativo. En la parte superior se muestra un cuartel de la variedad Cabernet Sauvignon;abajo, un cuartel de Chardonnay. Viña Martínez de Salinas, Cauquenes, VII Región.

Figura 3. (a) Imágenes multiespectrales de un viñedo corregidas y dispuestas en un mosaico. (b) Visualización de la clasificación delíndice vegetacional en cuatro clases de vigor. Fuente: Viña Undurraga

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adecuada permite al personal encontrarlosfácilmente en terreno, lo que facilita os-tensiblemente las labores (figura 7). Estono ocurre con el uso de puntos de refe-rencia derivados a partir del empleo deGPS, menos eficiente y seguro operacio-nalmente.3. Identificación de zonas homogéneas,mediante la captura de imágenes multies-pectrales y la posterior obtención de índicesde vigor (NDVI) y de planos de vigor.4. Sectorizaciones sobre la base de tiposde vinos requeridos u orientación comercialde la empresa.5. Detección de problemas y potencialessoluciones según lo requerido.6. Monitoreos regulares en terreno de varia-bles de interés, los cuales estarán en con-cordancia con los análisis de sectorizacióny detección de problemas ya mencionados.7. Determinación de cambios temporalesy ajustes. La consideración de variablestales como las condiciones climáticas esde gran importancia para reducir errores.8. Integración de los pasos descritos alsistema de gestión del viñedo. Actualmenteen Chile hay más de cinco empresas queentregan asesorías en esta área.

Los costos de la realización de unmanejo sitio específico, considerando elactual estado del conocimiento y los servi-cios ofrecidos, varía entre 3.000 y 10.000pesos por hectárea de viñedo, dependiendode lo solicitado, lo cual resulta claramentecompensado por las ventajas que otorgael sistema.

Nuevos desafíosy beneficios

Entre los principales desafíos de lainvestigación para las futuras temporadasse encuentran:• Optimizar el diagnóstico del estado hí-drico del viñedo, por ser el principal com-ponente en la variabilidad de las plantas.Se está trabajando para implementar sen-soramiento remoto en esta área.• Desarrollar un sistema de pronóstico derendimiento temprano.• Incrementar las herramientas de integra-ción de manejo a los sistemas de gestión,para encontrar los mejores equilibrios téc-nico-económicos en la aplicación de latecnología de manejo sitio-específico. Estopermite evaluar la relación costo/beneficiodel viñedo por zonas para mejorar la distri-bución de recursos.

En cuanto a otros beneficios potencia-les, están:• La disminución de la carga de pesticidas(inocuidad).• Ajuste a los requerimientos de exporta-ción, al incorporar eficientemente elemen-tos como la trazabilidad.• Es una herramienta poderosa de marke-ting.

Beneficios actualesLos beneficios derivados de la aplica-

ción de la viticultura de precisión son:• Realización de cosechas diferenciadassegún el potencial de calidad de las uvaso su grado de madurez.

• Orientación de las labores de poda,manejo de follaje, riego, etc., según lasdistintas áreas de vigor.• Perfeccionamiento del monitoreo y susresultados, produciendo ahorros en manode obra.• Información precisa y oportuna que re-duce el riesgo de errores en las decisiones.• Análisis espacio–temporales para unmejor entendimiento de los problemasproductivos locales.

Figura 7. Sistema de información geográfica base para la localización de puntos deinterés en terreno.

Figura 5. Plano de vigor y resultados de potencial hídrico xilemático en puntos demuestreo. Viña Martínez de Salinas.

Figura 6. Mapa de equilibrio, donde se visualiza el área foliar en relación a la cargafrutal por planta. Viña Martínez de Salinas.

La viticultura de precisión se ha utilizado a escala comercial en países compe-tidores, como Australia y EE.UU. a partir de mediados de la década pasada. Lasprimeras experiencias se centraron en la detección de Philoxera en Napa Valley,EE.UU., prosiguiendo en la temporada de 1998 con aplicaciones en torno a la temáticade calidad. Algunos ejemplos de estas experiencias han sido el proyecto Vintage(http://geo.arc.nasa.gov/sge/vintage/vintage.htm) y el servicio Terraspase (http://www.terraspase.com/vinimage.htm). En importantes entidades, tales como el consorcioCRCV (Cooperative Research Center for Viticulture) en Australia, se ha dado unagran relevancia a la incorporación de esta tecnología, asignando recursos en formacreciente a centros de investigación como el Australian Centre for PrecisionAgriculture (http://www.usyd.edu.au/su/agric/acpa/) y asesoría en esta área(http://www.provisor.com.au).

VITICULTURA DE PRECISIÓN EN PAÍSES COMPETIDORES