sábado, 11 de diciembre de 2010

Agricultura de Precisión. Ambientaciones.

Comparación de distintas metodologías de Ambientación para Agricultura de Precisión.

Ing. Agrónomo Dulau Damián

Introducción
Con el objetivo de conocer la variabilidad edáfica y comenzar a trabajar con agricultura de precisión (sitio específico), se propuso realizar un trabajo de ambientación de un lote, mediante diferentes metodologías.
La ambientación se realizó con dos metodologías diferentes, para conocer las características y evaluar la conveniencia de la aplicación de cada una en mayores superficies.
El trabajo se realizó en el lote 7 Alto. Est. Las Flores. Gualeguay. Entre Ríos.
Se eligió este lote ya que es uno de los más chicos (93 Has.) y con mayor variabilidad del terreno. Tiene una diferencia de alturas de 5,5 mtr. en 1.300 mtrs. de distancia, desde la loma (22,75 mtr. snm) hasta el bajo (17,25 mtr. snm) (Imagen 1).
Por otra parte, en la loma se han encontrado las mayores cantidades de P en análisis de suelos (55ppm en 2004 y 42ppm en 2007); y esta diferencia en el contenido de P, respecto al resto del lote (y del campo en general), podría ser un elemento a tener en cuenta para la diferenciación de sectores y evaluar la conveniencia del manejo diferenciado de la fertilización.
En este lote se hace agricultura en siembra directa hace más de 10 años y para la campaña 2010-11, ya estaba planificada su siembra con sorgo, buscando aumentar el % de Materia Orgánica en el lote en general y en la loma en particular, ya que históricamente es la zona menos productiva.

Previo a este trabajo (en el 2007), la empresa Mediciones Satelitales SRL de Colvill Jones y Joos realizó una medición planialtimétrica de todos los lotes agrícolas, para conocer con detalle el relieve y la superficie agrícola real del campo.

Este trabajo consiste en un relevamiento con GPS Geodésico de alturas y superficies de todo el campo, y de donde se obtiene la información de hectáreas totales de cada lote, superficie agrícola, superficie ganadera, bajos, caminos, montes, canales, desperdicios y un plano de curvas de nivel de 20cm de equidistancia.

Imagen 1: Curvas de altura (M.S.N.M.) en el lote 7.


Metodología de trabajo
Las metodologías usadas para la ambientación del lote fueron “Análisis general del suelo mediante conductividad eléctrica” y  “Mapeo de productividad mediante el procesamiento de imágenes satelitales”.
Análisis general del suelo mediante conductividad eléctrica
Este trabajo fue realizado un mes antes de la siembra por la empresa LABORATORIO MOLISOL..
El mismo consiste en el mapeo de conductividad eléctrica (CE) y altimetria realizada con Veris (rastra eléctrica) y Trimble (GPS); y permite identificar áreas con propiedades contrastantes de suelos, ya que (en suelos no salinos) la CE es una medición de la textura del suelo siendo esta una propiedad relacionada íntimamente con la capacidad de retención de agua y capacidad de intercambio catiónico, factores claves de la productividad.
A medida que el equipo Veris avanza por el campo, un par de cuchillas inyectan una corriente eléctrica al suelo mientras que otras cuatro leen la caída del voltaje.
Los suelos con arcilla conducen mas la electricidad que las partículas más grandes como ser arena y limo. Las zonas de CE son consistentes a lo largo del tiempo y no cambian por años o diferentes estaciones; por lo cual un mapeo de CE debe ser considerado una inversión por varios años.
Con el equipo Veris se obtuvo el mapa que se ve en la Imagen 2.
Imagen 2: áreas de suelo con propiedades contrastantes (diferente CE).


Con la imagen anterior, se pueden distinguir 3 áreas diferentes, las cuales se confirman en primera instancia recorriendo el lote.

A)- ZONA ROJA DE ALTA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
Corresponde al sector de loma-media loma del lote.
Presenta un perfil textural muy arcilloso desde la superficie, por lo que es la zona menos productiva.

B)- ZONA VERDE DE INTERMEDIA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
Es la parte mas productiva del lote, por presentar un muy buen perfil textural.

C)-  ZONA AZUL DE INTERMEDIA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA
Los sectores azules son zonas mas bajas y pueden sufrir anegamientos temporarios, siendo por esto menos productivos que el sector verde.


Mapeo de productividad mediante el procesamiento de imágenes satelitales

Simultáneamente al trabajo realizado con Laboratorio Molisol, se encargo la ambientación del mismo lote, pero mediante el Análisis de Imágenes Satelitales o Percepción Remota, a la empresa GEOAGRO.
Este procedimiento geo-estadístico permite integrar respuestas del suelo de diferentes momentos en un único mapa.
En este caso se utilizaron imágenes Landsat de 6 diferentes años (28-11-2001; 19-02-2006; 4-10-2007; 12-03-2008; 6-08-2009 y 29-01-2010); se hizo el Índice Verde de cada una y posteriormente se realizo la normalización y combinación de los mapas de índice verde (NDVI).
Se entrego la información de base, un mapa integrado de NDVI y un mapa de productividad, donde se definen polígonos de acuerdo a la respuesta de cada zona.
La empresa Geoagro también proveyó el software GIS para el análisis de toda la información georeferenciada que se genera.
Los resultados de dicha ambientación se pueden apreciar en la Imagen 3.

Imagen 3: Mapa de productividad por procesamiento de imágenes satelitales.


Analizando la Imagen anterior, se pueden distinguir 2 áreas contrastantes dentro del lote.

A)- ZONA AZUL DE MAYOR PRODUCTIVIDAD
Corresponde al sector medio del lote.

B)- ZONA VERDE DE MENOR PRODUCTIVIDAD
Es la parte menos productiva del lote. Corresponde a la loma y los bajos, por lo que se podría establecerlas como diferentes zonas.

Resultados

En las distintas zonas delimitadas por la metodología Veris, se tomaron muestras de suelo en los puntos que se ven en la Imagen 4, para conocer las propiedades y parámetros correspondientes a cada sector.

Imagen 4: Puntos de muestreo para hacer análisis de suelo.



En este ensayo, la toma de muestra de suelos se realizo siguiendo la imagen lograda por Veris, ya que la empresa Laboratorio Molisol  cuenta con un calador neumático para la toma de las muestras y esto es parte del servicio que brindan.

Como se ve en la Imagen 5, si se parte del mapa de productividad obtenido por procesamiento de imágenes satelitales, la toma de muestras se debería hacer en los mismos sectores del lote en donde se sacaron.

Imagen 5: puntos de muestreo sobre mapa de productividad.


Las muestras de suelo se analizaron en laboratorio y los resultados muestran las características y/o propiedades de cada zona del lote: loma (muestras 1, 9, 10, 11,12 y 13), media loma (muestras 2, 3, 4 y 8) y bajos (muestras 5, 6 y 7).


Resultados de los análisis de suelo de las distintas muestras.

SITIOS DE MUESTREO
M. O. %
PH
CE US/CM
P PPM
N PPM
CA PPM
MG PPM
K PPM
SODIO PPM
AZUFRE PPM

LOMA

1.    0-20 CM
1,17
6,45
125
45
5,0
4000
400
1170
60
6
20-60 CM

7,1
126
29



1300
50

60-100 CM

8,3
220
20



1400
60

9.    0-20 CM
0,50
6
83
84
8,0
900
150
260
50
8
20-60 CM

5,8
73
117



300
50

60-100 CM

5,7
82
50



380
50

10.  0-20 CM
1,89
6,12
100
26
5,0
4000
400
450
60
5
20-60 CM

6,85
115
15



500
60

60-100 CM

7
102
10



500
50

11.  0-20 CM
2,17
6,45
136
23
7,0
3900
400
470
60
6
20-60 CM

7,7
350
3



840
60

60-100 CM

8,1
470
2



750
60

12.  0-20 CM
1,68
6,9
260
277
29,0
2900
300
260
70
10
20-60 CM

7
190
150



290
70

60-100 CM

7,4
150
35



300
75

13.  0-20 CM
3,30
6,1
129
117
20,0
2500
300
350
70
10
20-60 CM

6,35
100
73



340
50

60-100 CM

7
163
25



750
50


M. LOMA

2.   0-20 CM
2,84
6,2
77
3
5,0
2000
200
200
50
8
20-60 CM

6,5
81
3



100
50

60-100 CM

6,3
78
3



100
50

3.  0 - 20 CM
2,65
6,01
70
5
6,0
1800
200
290
60
9
20-60 CM

6,2
71
7



300
60

60-100 CM

6,6
99
6



250
50

4.  0 - 20 CM
2,94
6,15
75
5
6,0
1800
250
250
50
8
20-60 CM

6
71
6



200
50

60-100 CM

6,5
94
4



300
50

8.   0-20 CM
3,15
6,2
95
4
6,0
1800
250
260
60
7
20-60 CM

6,4
80
4



27
70

60-100 CM

6,7
100
4



250
60


BAJO

5.   0-20 CM
2,87
5,9
83
9
8,0
1850
220
190
60
6
20-60 CM

7
115
3



180
150

60-100 CM

7,8
182
4



200
150

6.    0-20 CM
2,93
6
80
7
8,0
1800
210
180
50
6
20-60 CM

6,2
85
3



200
50

60-100 CM

6,7
122
2



210
60

7.   0-20 CM
2,83
6,1
90
8
8,5
1840
200
240
60
6
20-60 CM

6,3
80
3



200
50

60-100 CM

6,9
140
4



230
50


Las ambientaciones logradas con cualquiera de los 2 métodos, muestran 3 posibles zonas diferentes (loma, media loma y bajos). Asimismo los resultados de los análisis de las muestras de suelo muestran una alta heterogeneidad edáfica, que justifica la aplicación variable de insumos, debido principalmente a un nivel de fósforo muy alto en la zona de la loma (coincidente con la zona menos productiva) y niveles bajos de fósforo en el resto del lote (zona con mayor potencial).
Lo anterior converge en la decisión de plantear 2 zonas de manejo como se ve en la Imagen 6.

Imagen 6: Sectorización del lote para su manejo diferenciado.


Sector rojo: corresponde a la loma, es la parte menos productiva del lote debido principalmente a su perfil textural muy arcilloso desde la superficie y presenta un alto contenido de fósforo (26-43 o mas ppm de P).

Sector verde: corresponde a la media loma y bajos, es la zona más productiva del lote pero a su vez es deficiente en fósforo (3 a 9 ppm).

Con esta sectorización se pueden tomar distintas decisiones de manejo en cada zona, por ejemplo reduciendo la dosis de fósforo en la loma en cualquier cultivo (ya que, según numerosos ensayos, con mas de 18 ppm de P en suelo no se esperan respuestas productivas al agregado de este fertilizante); sembrando sorgo en la loma y maíz en el resto del lote; reduciendo la cantidad de plantas por hectárea de maíz en la loma; etc…

Para simplificar la siembra del sorgo (por no contar con una sembradora de dosificación variable) se trazo una recta en la parte inferior del sector rojo (Imagen 7) y de esta manera se sembró con una dosis reducida de MAP en la zona de Loma A y se fertilizo normalmente la zona de Loma B y el sector verde.

Imagen 7: Trazado de recta para variar la dosis de fertilizante en la siembra.


Posteriormente, para la fertilización nitrogenada, se podrá realizar una nueva sectorización del lote (Imagen 8) para reducir la dosis en la loma y bajo, según la evolución del cultivo.

Imagen 8: sectorización para la aplicación variable de Nitrógeno.




Conclusiones
  • Las dos metodologías evaluadas definieron una ambientación similar del lote, por lo que pueden utilizarse indistintamente para comenzar a trabajar con A. P.
  • Los resultados obtenidos son aplicables y posibles de evaluar desde la primera campaña.
  • Las ambientaciones se compararan con el mapeo de rendimiento que realizara la cosechadora, y esto servirá para ajustar el manejo de las diferentes zonas en las próximas campañas.
  • El costo de cualquiera de estos trabajos no debe asignarse totalmente al cultivo a realizar el primer año, ya que la información generada es permanente y se seguirá usando en futuras campañas.



Agradecimientos


25 de Noviembre de 2010.                                           Ing. Agr. Dulau Damián
Gualeguay. Entre Ríos.                                               damiandulau1@yahoo.com.ar                                                              .


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