Aplicaciones de la agricultura de precisión en
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1. que se requieren experimentos adicionales para con firmar esta hip tesis los indicios preliminares permi ten establecer alertas para intensificar las acciones de diagn stico y control de esta enfermedad CONCLUSIONES En relaci n con el trazado de plantaciones se obser va que la utilizaci n de la tecnolog a AMS podr a ayudar a incrementar el rendimiento de la labor en aproximadamente 48 con respecto al rendimiento m ximo obtenido mediante trazado manual con la ventaja de que se puede operar de noche o de d a con igual precisi n El trazado con equipo AMS disminu y los requerimientos de mano de obra en un 75 En cuanto al manejo de plagas y enfermedades se demuestra que el uso apropiado de tecnolog as de in formaci n geogr fica tales como GPS y SIG contri buye a mejorar el manejo agron mico la detecci n de focos y el control de plagas y enfermedades REFERENCIAS BIBLIOGR FICAS 1 R Khosla Zoning in on Precision Agriculture Colo rado State University Agronomy Newsletter Vol 21 No 1 2001 pp 2 4 2 S Thrikawala A Weersink G Kachanoski G Fox Economic feasibility of variable rate technology for nitrogen on corn American Journal of Economics Vol 81 No 4 November 1999 pp 914 927 3 T Fairhurst I Rankine A G Kerstan V McAleer C Taylor and W Griffiths A Conceptual Framework for Pre cision Agriculture in Oil Palm Plantations Singapore ISBN 9812. la aparici n de las plagas i realizaci n de muestreos para detectar la aparici n de focos y iii el manejo de los focos detectados METODOLOG A Georeferenciaci n del cultivo de palma Un manejo apropiado del agrosistema del cultivo de palma de aceite empieza por una adecuada geotefe renciaci n de los objetos que constituyen el cultivo es decir la plantaci n los lotes las l neas de palma l neas palma y las palmas individuales Por geore ferenciaci n se entiende la localizaci n en el espacio geogr fico de los objetos asociados al cultivo La georeferenciaci n de las plantaciones de los lotes y de las l neas palma se puede realizar utilizando re ceptores GPS del tipo navegador que son equipos de bajo costo por debajo de dos millones de pesos cuyos errores de posici n oscilan entre 1 y 10 metros Luego de realizar la georeferenciaci n de los objetos palmeros se realiza la estructuraci n de los mismos para asegurar que los datos espaciales tengan la geo metr a y la topolog a apropiadas y tengan asociados todos los atributos que se requieran desde el punto de vista agron mico Esta labor se realiza utilizando software de sistemas de informaci n geogr fica SIG 4 Obviamente en el caso de enfermedades letales la mejor estrategia es erradicar la enfermedad antes de que se propague y almacenando la informaci n resultante en un siste ma manejador de bases de datos DBMS La info
3. m viles De acuerdo con las pruebas realizadas en una plantaci n la reducci n del tiempo de realizaci n de los censos es el orden del 30 Sin embargo el beneficio m s importante es el aumento sustancial de la confiabili dad de los datos La disponibilidad de informaci n georeferenciada ha permitido el dise o de redes de trampeo de insectos defoliadores a nivel regional Estas redes se estable cen en el per metro de las plantaciones a una distancia regular con el objeto de crear franjas de sanidad que permitan controlar las poblaciones de insectos La existencia de una ted de estaciones meteorol gicas en la zona central ha permitido iniciar el registro del comportamiento del tiempo atmosf rico Al mismo tiempo se est n desarrollando estudios para la deter minaci n del ciclo de vida de los insectos m s da i nos Aunque la influencia de las variables meteorol gicas en la poblaci n de insectos es bien conocida dossier 33 revista de ingenier a 129 130 estos estudios apuntan a determinar cu les son las va riables claves que afectan su crecimiento y desarrollo y cu les son los umbrales que exacerban las plagas y enfermedades El an lisis preliminar de los datos provenientes de las estaciones meteorol gicas ha permitido establecer la hip tesis de que la incidencia de la enfermedad Pudri ci n de Cogollo PC aumenta significativamente cuando la precipitaci n mensual es mayor de 300 mm Aun
4. que para este caso fue de 0 5 Este valor corrige el receptor starfire con respecto al plano horizontal del terreno El sistema con se al SF7 permite obtener una preci si n de 33 cm De esta forma se realiz el levanta miento geod sico y para este fin se recorri la mitad del per metro de un lote rectangular o cuadrado al final del recorrido se obtuvo el rea de unidad de tra bajo que fue de 1 1 y 1 15 ha Una vez determinadas las reas de trabajo se ubic el tractor en posici n norte sur y se marc una l nea recta luego se traza ron l neas paralelas a 7 8m de la l nea inicial norte sur distancia entre las calles en E aeis Guineensis hasta 1 GIS Geographic Information System GPS Global Positioning System DGPS Differential Global Positioning System VRT Variable Rate Technology RS Remote Sensing 2 AMS Ag Management Solutions 3 Pantalla greenstar Contiene los diferentes men s de operaci n y visualizaci n de resultados para las diferentes opciones de la tecnolog a Ordenador m vil Es instalado en la parte trasera de la pantalla greenstar y sirve para almacenar par metros de operaci n cultivo posici n as como otras aplicaciones Receptor starfire Recibe la se al de posicionamiento global y correcci n satelital de la red John Deere Piloto autom tico Permite brindar al sistema guiado autom tico del tractor con m ltiples opciones terminar el rea marcada Posterio
5. 04 8485 2 2003 4 E Bernal El cultivo de la palma de aceite y su beneficio gu a para el nuevo palmicultor Colombia Fedepalma 2001 p 186 5 Z R Raygada Manual t cnico para el cultivo de la palma aceitera Per Comisi n nacional para el desarrollo y vida sin drogas devida Proyecto de desarrollo alternativo Tocache Uchiza Prodatu Asociaci n de promoci n agraria 2005 p 109 6 D Motta J Beltran Establecimiento y manejo de vivero de palma de aceite Tecnolog as para la agroindustria de la palma de aceite Bogot D C 2010 p 161 7 M Amezquita L Santacruz J Zambrano Manejo co mercial de h bridos Elaeis Oleifera x Elaeis Guinensis en la zona oriental Sistematizaci n de trabajos presentados en la Reuni n T cnica Nacional sobre Palma de Aceite 2001 2008 Cenipalma 2009 8 L Santacruz J Zambrano Manejo comercial de h bridos Elaeis oleifera x Elaeis guinensis en dos plantaciones de la zona oriental Sistematizaci n de trabajos presentados en la Reuni n T cnica Nacional sobre Palma de Aceite 2001 2008 Cenipalma 2009 9 M vila D D az O Mipaz A Rodr guez y J Verdugo Trazado de plantaci n Especialistas en manejo agron mico del cultivo de la palma de aceite Comunicaci n personal Marzo 2011 10 L Limas D ngel L Restrepo Gerencia de producto l nea AMS Soluciones de gesti n agr cola Bogot D C Casa Toro S A Maquinaria agr cola John
6. 124 Aplicaciones de la agricultura de precisi n en palma de aceite Elaeis Gusneensis e hibrido OxG Precision Agriculture Applications in the Cultivation of Elaeis Guineensis and Hybrid O x G Oil Palms Iv n Alberto Lizarazo Salcedo Oscar Alberto Alfonso Carvajal PALABRAS CLAVES Agricultura espec fica por sitio sanidad de cultivos sistemas de informaci n geogr fica trazado de plantaciones RESUMEN La agricultura de precisi n est basada en el recono cimiento de la variabilidad espacial y temporal del cli ma los suelos y los cultivos y consecuentemente de la importancia de proporcionar un manejo agron mico espec fico que tenga en cuenta esas diferencias En este art culo se describe la perspectiva y los conceptos de agricultura de precisi n que se est n desarrollando en el sector de la palma de aceite en Colombia En particular se presentan dos aplicaciones que resuelven las limitaciones asociadas a las pr cticas agr colas con vencionales una relacionada con el trazado de una plantaci n y otra referida al manejo de plagas y en fermedades KEYWORDS Crop health geographic information systems plantation layout site specific agriculture ABSTRACT Precision agriculture is based on the recognition of the spatial and temporal variability of weather soils and crops Thus its importance lies in providing a spe cific agricultural management that takes into account these differences This a
7. Deere 2008 p 31 11 P Barreiro B Diezma L Ruiz C Valero Prueba en campo con el sistema de guiado integrado Autotrac de Jhon Deere Madrid Departamento de ingenier a rural Universidad Polit cnica de Madrid 2007 p 6 12 Cenipalma Plagas de la palma de aceite en Colombia Santaf de Bogot Fedepalma Cenipalma 2000 p 90 13 A Darus and M B Wahid Intensive IPM for Management of Oil Palm Pests Malaysian Palm Oil Board 1999 Recibido 11 de mayo de 2011 modificado 15 de julio de 2011 aprobado 18 de julio de 2011
8. Opsiphanes cassina Stenoma cecropia y Enprosterna elaeasa que por su elevada capacidad defoliadora pueden ori ginar considerables da os en la planta en poco tiem po 12 No se conoce con certeza en qu poca del a o hay mayor prevalencia de estos insectos ni la exis tencia de diferencias significativas de sus poblaciones durante los fen menos de El Ni o y La Ni a Uno de los conceptos claves para el manejo de pestes es el promovido por la FAO que se denomina ma nejo integrado de plagas IPM por sus siglas en in gl s El IPM es un sistema que en el contexto de un medio ambiente espec fico y una din mica particular de diseminaci n de una plaga determinada utiliza todas las t cnicas y m todos posibles por ejemplo control qu mico control cultural regulaci n biol gi ca o control microbiol gico para mantener la pobla ci n de plagas por debajo de los niveles que puedan causar p rdidas econ micas 13 Como se deduce de esa definici n existen dos elementos claves para el manejo integrado de pestes la realizaci n de mues treos para monitorear el nivel de diseminaci n de la plaga y la definici n del umbral de poblaci n por encima del cual la productividad del cultivo se afecta de manera sustancial En Cenipalma el manejo integrado de plagas est orientado a tres acciones principales i manejo apro piado del cultivo de la vegetaci n y del ecosistema circundante para prevenir
9. ancia de siembra y o mayor el tiempo de operaci n MANEJO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES El cultivo de palma de aceite en Colombia es afecta do por vatios tipos de enfermedades e insectos plagas que ocasionan p rdidas de importancia econ mica Cada una de las zonas palmeras de Colombia norte central oriental y occidental tiene diferentes condi ciones agroclim ticas que favorecen la aparici n y o el desarrollo de enfermedades y plagas A za A eid EA zz 7 78 Figura 1 Trazado de campo para palmas a sembrar al tres bolillo de 9 m dossier 33 revista de ingenier a 127 128 Distancia de siembra Promedio cm em Trazado DIURNO E aeis 900 897 8 Guineensis Trazado NOCTURNO h brido 950 948 3 OxG Desviaci n est ndar M ximo cm M nimo cm cm 6 3 909 891 5 5 957 940 Tabla 1 Verificaci n en campo de las distancias marcadas con AP La zona central palmera comprende los municipios de Barrancabermeja Puerto Wilches Sabana de To rres y San Vicente de Chucur en el departamento de Santander Simit y San Pablo en el departamento de Bol var C cuta Sardinata y Tib en Norte de San tander y Aguachica San Alberto San Mart n y R o de Oro en el departamento del Cesar En esta zona el problema sanitario de mayor importancia econ mica es el ataque de insectos como los lepid pteros
10. d apropiada est entre una 1 y tres 3 palmas por hec t rea El muestreo debe ser r pido de ejecutar y ga rantizar confiabilidad en los datos recolectados Para el efecto Cenipalma ha desarrollado aplicaciones de captura de datos en campo que utilizan dispositivos m viles de captura de datos tales como asistentes digitales personales PDA por sus siglas en ingl s Estas aplicaciones reemplazan el uso de formularios en papel que son ineficientes y fr giles y est n pro pensos a errores Manejo de los focos detectados El manejo de los focos de plagas que se detecten en los censos muestreales tiene que ver con la decisi n de intervenir cuando la poblaci n de insectos supera el umbral econ mico de da o y se requiere realizar alguna acci n de control biol gico microbiol gico cultural o qu mico Para apoyar decisiones apropiadas el sistema de informaci n provee reportes gr ficos y tablas y dispara alertas tempranas cuando se alcanzan los niveles cr ticos asociados a cada plaga RESULTADOS Durante el a o 2010 se realiz la georeferenciaci n de 325 000 hect reas de cultivos de palma estableci dos en el territorio nacional Los datos estructurados se almacenaron en una base de datos MySQL y pue den ser consultados por los usuarios usando aplica ciones de software SIG de escritorio y mediante una interfaz web Igualmente se inici la recolecci n de datos de cen sos de sanidad utilizando dispositivos
11. o a la producci n agr cola 2 Una vez que se reconoce localiza cuantifica y registra la variabilidad espacial y temporal de cada unidad agr cola es posi ble proporcionar un manejo agron mico diferencia do en cada sitio espec fico 1 En el cultivo de palma de aceite la meta final de la agricultura de precisi n es que el manejo agron mico sea lo m s espec fico posible es decir a nivel de cada lote y en algunos casos a nivel de cada palma Para que esta meta se pueda cumplir un requerimiento b sico es la creaci n de un sistema de informaci n para el manejo agron mico cuyos principales componen tes son 3 e Un subsistema de adquisici n de datos en campo que usualmente incluye el uso de equipos de posi cionamiento global satelital GPS estaciones agro meteorol gicas y dispositivos m viles de captura de datos e Un subsistema de almacenamiento de datos que suele incluir el uso de un manejador relacional de base datos DBMS Un subsistema de producci n y an lisis de informa ci n que usualmente incluye el uso de un programa para el manejo de informaci n geogr fica SIG Dicho sistema debe apoyar actividades como el moni toreo de la sanidad de las palmas el seguimiento de la producci n la aplicaci n de fertilizantes y eventual mente la programaci n de riegos teniendo en cuenta la variabilidad espacial y temporal de cada unidad del cultivo 3 Cenipalma realiza inve
12. rmaci n geogr fica almacenada en el sistema debe mantenerse actualizada con el prop sito de que los usuarios puedan tomar decisiones apropiadas para el ma nejo agron mico de la plantaci n tales como mantener una cobertura vegetal apropiada controlar la aparici n de malezas preservar la vegetaci n natural circundante realizar podas programar el riego y la fertilizaci n ase gurar un drenaje adecuado del lote entre otras Adicionalmente es fundamental contar con datos de variables meteorol gicas que ayuden a monitorear el tiempo atmosf rico conocer la din mica de cambio clim tico y establecer riesgos de infestaci n asociados a eventos meteorol gicos extremos Por ello en la zona central palmera se ha instalado una red de diez 10 estaciones meteorol gicas las cuales transmiten autom ticamente datos de radiaci n solar temperatu ra precipitaci n y humedad relativa Detecci n de focos de enfermedad La detecci n de focos requiere la realizaci n de mues treos peri dicos en cada uno de los lotes del cultivo para realizar el conteo de huevos larvas pupas o in sectos adultos para cada una de las plagas de inter s Para cada una de ellas se realiza un estudio previo de determinaci n del umbral por encima del cual el da o econ mico es inaceptable La realizaci n de muestreos se realiza con una densi dad tal que garantice un cubrimiento aceptable y que al mismo tiempo no sea muy onerosa Una densida
13. rmente el tractor se ubic para trazar l neas a 60 con respecto a las l neas iniciales y los puntos de corte correspondieron a la posici n de siembra de las palmas como se mues tra en la Figural En el caso del h brido la distancia marcada es de 8 2 m En la Tabla 1 se indican los valores registrados para las dos distancias seleccionadas Los promedios encontrados se apartan en 2 2 cm 9m y 1 7 cm 9 5 m de las distancias requeridas para la siembra de E aeis Guineencis y del h brido interespe c fico O x Galto oleico en las dos condiciones evalua das diurno y nocturno Los valores obtenidos en el espaciamiento son similares y desde el punto de vista de uso pr ctico son aceptables Los valores prome dios pueden ser explicados a ra z de que el programa mostr una se al superior al 90 durante la evalua ci n Seg n 10 el sistema permite tener precisi n de 33 y 6 5 cm en el 95 y 65 del tiempo En el caso de necesitar precisi n de 2 cm se debe triangular con N o S N AS una se al RTK en el terreno 10 o errores de distan cia entre pasadas del 3 para trayectorias lineales a 7 y 15 km h e independientes del tipo de se al SF7 o SF2 seg n lo reportado por 11 Bajo los supuestos considerados se encuentra un ren dimiento de 21 ha d a sin embargo este valor puede ser superior en la medida que sea mayor la velocidad de operaci n la cual depende de las condiciones del terreno mayor la dist
14. rticle describes the vision and concepts developed for precision farming of oil palm in Colombia In particular there are two applications that address the limitations associated with conventional farming practices one is connected to plantation la youts and the other to pest and disease management a PhD en Geograf a Investigador Titular rea de Geom tica Corporaci n Centro de Investigaci n en Palma de Aceite Cenipalma Bogot D C Colombia Dilizarazo0cenipalma org b Ingeniero agr cola Auxiliar de Investigaci n Programa de Agronom a Proyecto Mecanizaci n Agr cola Corporaci n Centro de Investigaci n en Palma de Aceite Cenipalma Villavicencio Colombia 2 oalfonsoOcenipalma org 33 revista de ingenier a Universidad de los Andes Bogot D C Colombia rev ing ISSN 0121 4993 Enero junio de 2011 pp 124 130 INTRODUCCI N La agricultura de precisi n conocida tambi n como agricultura espec fica por sitio usa tecnolog as de in formaci n espacial tales como los sistemas de posi cionamiento global GPS y sistemas de informaci n geogr fica SIG para mejorar las decisiones agron micas de diferentes cultivos La agricultura de precisi n integra diversas tecnolo g as para optimizar la productividad de un cultivo al mismo tiempo que minimiza su impacto ambiental 1 Esta disciplina reconoce la variabilidad espacial inherente que est asociada a cada plantaci n o lote destinad
15. stigaci n sobre las diferentes fases del cultivo la planeaci n la adecuaci n y la pre paraci n de los suelos la producci n del material de siembra el establecimiento el manejo del cultivo al igual que la cosecha y la postcosecha del fruto Este art culo tiene como objetivo ilustrar dos ejemplos de aplicaci n de la agricultura de precisi n el primero es el trazado autom tico de plantaciones y el segundo es el apoyo de tecnolog a de informaci n para el manejo de plagas y enfermedades TRAZADO AUTOMATICO DE PLANTACIONES El cultivo de la palma de aceite tiene gran capacidad de adaptaci n a diferentes condiciones su potencial de producci n se expresa bajo condiciones favorables de clima y suelo 4 5 Las etapas de previvero y vi vero son fundamentales para el correcto desarrollo y crecimiento de las plantas all se debe dar el manejo ptimo de fertilizaci n riego sanidad y llevar a cam po las mejores palmas con una edad entre 12 y 14 meses despu s de la siembra 6 En Colombia el principal material comercial es E aeis Guineensis el cual se siembra cada 9 m con una densi dad de 143 palmas hect rea 6 en el caso del h brido O x G se siembra cada 9 5 m con densidad de 128 cada 10 m para una densidad de 116 palmas hect rea 7 8 El trazado de siembra al tres bolillo es una labor dis pendiosa cuyo rendimiento var a entre 6 y 11 hec t reas d a con una cuadrilla de 3 a 4 hombres Este rendimien
16. to depende de la experiencia de los traba jadores la topograf a del terreno y la metodolog a de campo 9 El procedimiento est ndar de trazado del campo comienza con la ubicaci n de la l nea norte sur luego se realiza la triangulaci n a 9 45 m con guayas marcadas a la distancia de siembra finalmente se realiza la ubicaci n de la palma en los sitios inter medios dossier 33 revista de ingenier a 125 126 La Agricultura de Precisi n AP permite la distribu ci n eficiente de insumos recursos y mano de obra haciendo uso de tecnolog as de punta como son GIS GPS DGPS VRT RS entre otras El objetivo de esta aplicaci n es establecer las ventajas de la AP para el trazado del campo mediante la tecnolog a AMS re ceptor starfire iTC piloto autom tico autotrac pantalla greenstar GSD 2600 y ordenador m vil en compara ci n con el sistema de trazado manual METODOLOG A Las pruebas se realizaron en la Hacienda La Caba a Cumaral Meta en terreno plano correspondiente a una pradera con pasto natural Antes de iniciar las pruebas respectivas se hizo la calibraci n del m du lo de compensaci n del terreno TCM mediante la marcaci n en el computador port til de la posici n delantera y trasera del tractor El TCM toma la medi da de calibraci n como referencia y la compara cons tantemente para corregir las diferencias por desnivel del terreno en las condiciones de trabajo actual Las e
17. valuaciones de trazado de campo se realizaron en dos hect reas de terreno que fueron levantadas geod sicamente con el mismo equipo una hect rea de terreno para el trazado diurno y otra hect rea para el trazado nocturno Las evaluaciones iniciaron con la definici n y marcaci n de una l nea en sentido norte sur luego se trazaron l neas paralelas a esta Despu s se defini el ngulo con respecto a la norte sur y se trazaron l neas rectas paralelas a la distancia definida Para finalizar se verificaron las distancias obtenidas en el campo mediante un dec metro y se tomaron 15 puntos en el lote para las dos distancias seleccionadas de 9 m para Elaeis Guineensis y de 9 5 m para el h brido interespec fico O x G El rendimiento potencial del sistema se estim me diante la Ecuaci n 1 teniendo en cuenta los siguien tes supuestos velocidad de operaci n de 6 km h dis tancia entre pasadas de 7 8 m eficiencia de la labor de 75 2 pasadas por unidad de rea y tiempo en operaci n de 12 horas d a RP AAA N Ecuaci n 1 En donde RP rendimiento potencial ha d a Vo velocidad de operaci n m s Dp distancia entre pasadas m E eficiencia de la labor decimal To tiempo en operaci n h d a N pasadas por unidad de rea adimensional y f factor de conversi n de unidades RESULTADOS El computador mostr en la pantalla greenstar el ngu lo de calibraci n para corregir pot desnivel
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