Unidad 3 - Agricultura de Precision

8/15/2019 Unidad 3 - Agricultura de Precision

1/83

Ing. Agr. ALEJANDRO O´[email protected]

SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFI


2/83

3 AGRICULTURA DE PRECISIÓN

3.1 Definición. Antecedentes y evolución.

3.2 Adopción de la agricultura de precisión. Aplicación en cultivostradicionales. Beneficios potenciales.

3.3 Agricultura de precisión en los principales países de Sudamérica.3.4 Agricultura de precisión en Argentina. Fortalezas, oportunidades,

debilidades y amenazas.


3/83

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN .................................... 13

INTRODUCCIÓN...............................................................................................................15¿QUÉ ES LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN?.....................................................................15

ANTECEDENTES Y EVOLUCIÓN ........................................................................................18

ADOPCIÓN DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN ............................................................19

AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN CULTIVOS TRADICIONALES.........................................19

BENEFICIOS POTENCIALES ..............................................................................................20

REFERENCIAS ..................................................................................................................22


4/83

POBLACIÓN MUNDIAL 1965 - 2050

POBLACIÓN MUNDIAL Y DEMANDA DE ALIMENTOS

Alimentar una población global de 9 mil millones en el 2050 requerirá un 60 a 70 % deaumento en la producción mundial de alimentos.

Introducción - Contexto.


5/83


6/83

El crecimiento de los rendimientos seguirá siendo el principal factor que permitirá los incrementos en laproducción de los cultivos en el futuro. En los países en desarrollo, representará mas del 70% del crecimiento enla producción de los cultivos hasta el 2030.

CRECIMIENTO DE LOS RENDIMIENTOS DE LOS CULT



7/83

IMPACTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICOIntroducción - Contexto.


8/83

2010:Argentina : 0.8 ha/pUSA : 0.5 ha/pBrasil: 0.3 ha/p

China : 0.1 ha/p

FUENTE: FAOSTAT, Febrero 2011

TIERRA CULTIVABLE POR PERSONA“La Fábrica”

Población mundial y demanda de alimentos



9/83


10/83


11/83


12/83

AgeThe average age of U.S. farm operators increased from 55.3 in 2002 to 57.1 in 2007. The number of operators 75 yearsand older grew by 20 percent from 2002, while the number of operators under 25 years of age decreased 30 percent.

U.S.A. - Edad promedio del Principal Operario

E d a d



13/83

Japón - Disminución del Número de ProductoresAumento de la Edad Promedio



14/83

Argentina- Dinámica de Población Rural



15/83



16/83

Dr. Eugenio Cap – Instituto de Economia y Sociologia del INTA

El Cambio Tecnológico en la ArgentinaEvolución de la Productividad de la Mano de Obra

( 1908 – 2007 )

H e c t á r e a s

( M i

l e s )



17/83

Fuente: Agritrend S.A.



18/83


19/83

Agricultura de Precisión.

Conjunto de procesos y sistemas aplicados que permiten:

• Manejo localizado de las prácticas agrícolas – Manejo sitio Específico de Insumos (VRT).

• Mayor eficiencia de aplicación de insumos y trabajo de la maquinaria.

• Reducir impacto sobre el medio ambiente.• Disminuir los costos de producción.

• Segregación de la materia prima a campo para diferentes mercados.

• Trazabilidad de procesos para lograr un producto con denominación de origen.

Definición. Antecedentes y evolución.

f ó d l ó


20/83

Agricultura de Precisión:Convergencia entre la agronomía y la tecnología.

La línea agronómica: trabajos de las décadas del ‘70 y ‘80, en Minnesota, Estados Unidos, sobre lautilización de métodos de investigación de campo para conocer mejor la variabilidad de los factores desuelo y planta, incluyendo análisis de suelo, muestreo del suelo, fotografía del área y análisis de cultivos.Fue posible establecer el primer concepto de variabilidad de suelo y planta en los campos así como lospotenciales beneficios del gerenciamiento de estos campos por zona de manejo , en vez de toda el áreasembrada.

La línea de la ingeniería agrícola (Tecnología): se refiere a la evolución de las máquinas agrícolas,utilizando sensores y sistema de posicionamiento global (GPS) para mapeo y aplicación de insumos condosis variada.


D fi i ió A d l ió


21/83

La aplicación del concepto de la agricultura de precisión es posible gracias a la evolución de:

1. Sistema de Posicionamiento Global (GPS).

2. Sistemas de Información Geográfica (SIG).

3. Sistemas, sensores y equipamiento de monitoreo y/o mapeo.

4. Percepción remota.

5. Tecnologías de dosis variable (sensores, controladores, etc.).

6. Análisis de datos georeferenciados (Geoestadística, Econometría Espacial, Análisis

multifactorial, Análisis de Cluster y CART, etc.).




22/83


Agricultura de Precisión: línea de tiempo.

Massey Ferguson fue, en 1982, la primera compañía en producir una cosechadoracomercial con sistema de mapeo de productividad de granos. Luego, ya al comienzode los años ‘90, aparecieron los proyectos de John Deere, Case, AGCO y New Holland.



23/83

Manejo sitio especifico de insumos.

“Hacer el manejo correcto, en el lugar indicado y en el momento oportuno”

Su objetivo:• Aumentar la rentabilidad de los sistemas productivos.• Disminuir el impacto ambiental de las prácticas de manejo.

Implica:•El uso de sistemas de posicionamiento global (GPS) y de otrosmedios electrónicos para obtener datos del cultivo.

•El uso de la tecnología de información para generar, procesar y analizar einterpretar información de interés agronómico.

•La información obtenida puede usarse para implementar planes de manejo de laVARIABILIDAD,adecuando el manejo de suelos y cultivos por ambiente .



24/83

D fi i ió A t d t l ió


25/83

Variabilidad: conceptos.

1. Variabilidad espacial: expresa las diferencias de producción en un mismo campo, en unamisma campaña y cosecha.

2. Variabilidad temporal: expresa los cambios de producción en un mismo campo, en distintascampañas de cosecha.

La Variabilidad puede ser:

• Natural: topografía, tipos de suelo, napas.

• Inducida: fertilizantes, densidad de siembra, manejo anterior.

• Aleatoria: precipitaciones (lluvias, granizo)

Y nos interesa su:

•Magnitud.

•Superficie.

•Repetitividad.


Definición Antecedentes e ol ción


26/83


Definición Antecedentes y evolución


27/83

Lote : 14-15Cultivo: Maíz 07-08Rinde Promedio: 5960 kg/ha

Sup: 9.6 hasRinde: 3720 kg/ha

Sup: 17.57hasRinde: 8466 kg/ha


Mapa de Rinde – (Datos Base) Mapa de Contornos




28/83

Lote : 14-15Cultivo: Soja 09-10Rinde Promedio: 3315 kg/ha


Mapa de Rinde – (Datos Base) Mapa de Contornos







29/83

Variabilidad Inducida:




30/83


Adopción de la agricultura de precisión


31/83

Adopción de la agricultura de precisión.

Ciclo de Gartner:

Un ciclo de sobre-expectación es una representación gráfica de la madurez, adopción y aplicacióncomercial de una tecnología específica. Caracteriza el entusiasmo sobredimensionado y lasubsiguiente decepción que ocurre habitualmente en la introducción de nuevas tecnologías.

Desánimo por falta desoporte y baja rentabilidad

EntusiasmoInicial



32/83


Teoría de difusión de las Innovaciones:La teoría de difusión de innovaciones es una propuesta sociológica que intenta explicar lamanera como los individuos o grupos adoptan una innovación.

Everett Rogers1. Rogers, E.M. 1962. Diffusion of innovations. Free Press, New York.2. Rogers, E.M. (Ed.) 1976. Communication and development. Sage, Beverly Hills.3. Rogers, E.M. 1986. Communication technology: The new media in society, Free Press.



33/83


Adopción de Monitor de Rinde (U.S. – por Cultivo)1996 – 2009 / En % de acres sembrados



34/83


Adopción de Tecnología de Dosis Variable (U.S. – por Cultivo)1998 – 2009 / En % de acres sembrados



35/83


Adopción de Sistemas de Guiado (U.S. – por Cultivo)1996 – 2009 / En % de acres sembrados



36/83


Adopción de Sistema de Mapeo con G.P.S. (U.S. – por Cultivo)1998 – 2005 / En % de acres sembrados



37/83


Gastos Comparados entre Usuarios de Monitor de Rinde y No UsuariosU.S.A.



38/83


Gastos comparados entre Usuarios de Tecnología Variable y No UsuariosU.S.A.



39/83

p g p

Rindes comparados entre Usuarios de Monitor de Rinde y No UsuariosU.S.A.



40/83

p g p

Rindes comparados entre Usuarios de Sistemas de Mapeo con GPS y No UsuariosU.S.A.



41/83

p g p

Rindes comparados entre Usuarios de Tecnología Variable y No UsuariosU.S.A.

Agricultura de precisión en Argentina.


42/83

¿Donde estamos parados en el sistema productivo argentino?Adopción de tecnología en Argentina. Sector Agropecuario: esto se lee como que por ej. el 100% de los

productores extensivos utilizan en su campo alguna semilla OGM.

Fuente: IINTA Manfredi – Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini

g p g


43/83



44/83

MOTIVACIONES PARA EL USO DE A.P.

Fuente: USO, ADOPCIÓN Y LIMITACIONES DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN ARRed Agricultura de Precisión - INTA Paraná – Melchiori, R.J.M.; Albarenque, S. M.; Kemerer A.C.



45/83

TECNOLOGÍAS DE A.P. QUE UTILIZA


UTILIZA AP?



46/83

ALTO COSTO DE LA TECNOLOGÍA

ESCASA CAPACITACIÓN DE PROFESIONALES

ESCASA CAPACITACIÓN DE OPERARIOS DE MAQUINARIA

ESCASOS CURSOS DE CAPACITACIÓN DISPONIBLES

FALTA DE ESPACIALIZ. PARA USO DE HERRAMIENTAS

ALTO COSTO DE LOS SERVICIOS DE AP A CONTRATAR

BENEFICIO ECONÓMICO Y AGRON. NO DEMOSTRADO

FALTA DE FUENTES DE FINANCIAMIENTO

POCAS EMPRESAS DE SERVICIOS DE AP

RAZONES POR LAS QUE NO SE UTILIZA A.P.




47/83

PROBLEMAS QUE SURGEN POR EL USO DE A.P.



48/83



49/83

NECESIDADES


ANTIGÜEDAD EN EL USO DE APPotencial de Crecimiento


50/83



51/83

Fuente: INTA Manfredi – Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini


52/83



53/83

http://www.agriculturadeprecision.org/gacetillas/2013/20131210-Argentina-dosis-variable.asp

Un relevamiento realizado por el INTA arrojó que casi el 25% del área sembrable argentina setrabaja con maquinaria equipada con sistema de dosificación variable .

Aplicación de la agricultura de precisión.


54/83

- Aplicación de la Agricultura de Precisión

•Análisis de Mapas de Rinde•Ensayos

•Densidad de siembra variable

•Fertilización Variable

•Ajuste de variedades en Soja

•Pulverizaciones Variables

•Riego Variable

•Aumento de Eficiencia de la Maquinaria

Aplicación de la agricultura de precisión - Uso del Mapa de Rinde


55/83

Rinde – kg/ha

2° Fecha Siembra

Rinde: 5510 kg/ha

Manchón MalezasRinde: 3850 kg/ha

1° Fecha SiembraRinde: 4350 kg/ha

La Perla - Mapa de Rinde Maíz – Campaña 2011 / 2012Villa Mercedes – San Luis

Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.


56/83

Ubicación del Ensayo

Ensayo de Densidad de Siembra en Maíz



57/83

Ensayo de Densidad de Siembra en Maíz



58/83

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

Bajo (+)Loma

Bajo (-)

8,97

7,118,38

9,67

7,70

9,37

10,03

7,71

9,46

10,16

7,27

9,00

Ensayo de Densidad de Siembra en MaízRinde por Ambiente - Tn/ha

40000 45000 50000 63000Plantas a Cosecha

R i n

d e T N

/ H a



59/83

Rinde TN/Ha



60/83

R i n

d e

k g

/ H a



61/83

RENDIMIENTOS POR SITIO

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

110.00

120.00

BAJO O LOMA 1/2 LOMA BAJO E

Q Q / H A

Testigo (Sin Urea) 90 kg/ha Urea 145 Kg/ha Urea 160 Kg/ha Urea

CURVAS DE RESPUESTA

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0 89 145 160

Dosis Urea kg/ha

R i n d e q q /

h a

BAJO W LOMA 1/2 LOMA BAJO E

Ensayo Re-fertilizaciónde Maíz con Urea



62/83

UTILIDAD DE LOS MAPAS DE RENDIMIENTO PARA EVALUAR EFECTOSRESIDUALES EN LA FERTILIZACION DE CULTIVOS

Aplicación de la agricultura de precisión - Dosis Variable de Semillas.


63/83

Prof. Napa: 1.55mtsRinde: 11414 kg/ha

Prof. Napa: 2.10 mtsRinde: 8230 kg/ha

Prof. Napa: > 3 mtsRinde: 4385 kg/ha

PROFUNDIDAD DE NAPA Y RENDIMIENTO.Cultivo: Maíz – Rinde Promedio: 7416 kg/ha



64/83

SITIO SUPERFICIE % RINDE KG/HA PROF. NAPA MTS

1 6,64 11% 9018 1,652 14,31 25% 8335 1,80

3 3,28 6% 8145 1,75

4 3,78 6% 7703 2,25

5 6,12 10% 7533 2,00

6 24,22 42% 5433 > 3,00

58,35 100% 7416

42 %de la superficie rinde en promedio 8496 kg/ha .

42 %de la superficie rinde en promedio 5433 kg/ha .16 %de la superficie rinde en promedio 7618 kg/ha .

42 %

16 %

42 %

Napa, responsable de un 30 % de la producción.



65/83

A.P

M.P

B.P

Agricultura de Precisión – Siembra Variable Multi-hibrido/ Maíz


66/83

Kinze Continues Progress on World's First Electric Multi-Hybrid Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+PlanterPhoto credit (first photo on the right): Kinze Manufacturing. Aerial photo of a multi-hybrid field planted near Kinze’s headquarters in Williamsburg, Iowa.


http://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planter


67/83

Kinze Continues Progress on World's First Electric Multi-Hybrid Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+PlanterPhoto credit : AgriGold. Aerial photo of a field planted using Kinze’s multi-hybrid planter. The lighter hybrid is AgriGold 6442Stx and the darker hybrid is

AgriGold 6458VT3Prib.


http://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planter


68/83

http://ravenprecision.com/products/planter-controls/omnirow-multi-hybrid-control/

Aplicación de la agricultura de precisión – Reposición de Fósforo.


69/83

Soja 10-11

P i ió MAP k /h



70/83

Prescripción – MAP kg/haMapa de Ambientes

FERTILIZACIÓN

Fertilizante a utilizar

Superfosfato

simple Contenido P2O5 20.0 % Dosis MAPAMBIENTES KgsP2O5

Kg/haFerti

Sup -Has KG Ferti Total

Kg/haFerti

KG FertiTotal

AP1 52.1 260.4 8.3 2164.2 130.2 1082.10AP2 69.9 349.6 10.9 3821.1 174.8 1910.57BP1 14.3 71.6 4.6 328.0 35.8 163.98BP2 48.3 241.7 5.8 1411.7 120.9 705.86BP3 21.4 107.2 6.4 686.0 53.6 342.99MP 69.5 347.3 21.0 7290.3 173.7 3645.13

TOTALES 57.1 15701.3 7850.63



71/83

Aplicación de la agricultura de precisión – Sensores, re-fertilizacion con N en Maíz.


72/83

•Son Herramientas complementarias a las ya existentes. (Ej. Análisis de Suelo)•Es clave contar con calibraciones locales, adaptadas a las condiciones de la zona – Franja de referencia sinlimitaciones de Nitrógeno.•El uso del sensor asume que otras variables del cultivo (malezas, densidades de siembra) han sido bienmanejadas

Fuente: Ing. Agr. Ricardo Melchiori –

INTA Paraná

Aplicación de la agricultura de precisión – Ajuste de Variedades de Soja.


73/83

Cultivo 11/12: SojaManejo Propuesto: Se dividen los lotesen zonas de manejo en función depotencial de rinde y se siembran 2variedades diferentes.Zona 1: Bajo PotencialZona 2: Alto Potencial

Aplicación de la agricultura de precisión – Aplicación Variable de Fungicidas.


74/83

bajo

medio

Lenguajeconsensuad

o

ProcesoSimplificado

Exportación dePrescripciones

para VRT

Importaciónde Mapas deRendimiento

El dibujo permitegestionar

espacialmente toda lainformación

Tecnología de Aplicación

Tecnología de Gestión de Información Mapa de Prescripción

Mapa de Aplicación

Aplicación de la agricultura de precisión – Aplicación Variable de Fungicidas.


75/83

Respuesta Costo Ingreso Resultado RentabilidadKg/ha u$s/ha u$s/ha u$s/ha %

Promedio de todos los ensayos (1) 141 21 35 14 68%Sin Loma Arenosa ni Loma (2) 172 21 43 22 105%

+ Sin SPS3900 ni DM3810 (3) 191 21 48 27 127%Diferencia (2-1) 8Diferencia (3-1) 13

•La aplicación “generalizada” de fungicida en R3 tuvo un muy buen retorno: 14 u$s/ha 68% derentabilidad.

•Sin embargo, si no aplicamos en ambientes sin respuesta (L2 y L3), el retorno se eleva a 22u$s/ha aplicada

•Y si tampoco aplicamos sobre genotipos de muy buen perfil sanitario, mejora el resultado otros 5u$s/ha.

•Entonces: El valor del conocimiento de “donde aplicar” es de 13 u$s/ha

Aplicación de la agricultura de precisión – Pulverización Variable.


76/83

Aplicación de la agricultura de precisión – Pulverización Variable.


77/83


78/83

Aplicación de la agricultura de precisión – Riego Variable


79/83

Agricultura de Precisión – Eficiencia en Maquinaria


80/83

Swath Control Pro™ for planters Piloto Automático

Control de AlturaBanderillero Satelital Monitores de Siembray pulverización



81/83

Monitor de Siembra 20/20 SeedSenseMonitor de Siembra + Mantiene Constante Presión del Cuerpo sobre el suelo

Uniformiza profundidad de siembraEvita compactación alrededor de la semilla



82/83

Reguladores Automáticos de Flujo de Cosecha

Accesorios para Cosechadoras


83/83

MUCHAS GRACIASIng. Agr. Alejandro O’Donnell

[email protected]

Unidad 3 - Agricultura de Precision

Documents

Transcript of Unidad 3 - Agricultura de Precision