Este artículo apareció originalmente en la edición de octubre de 2019 de la revista Good Fruit Grower: Spray, without the sprayer
Para obtener una buena cobertura, los investigadores modificaron los emisores de riego de bajo costo que rebota un cono de pulverización hasta el dosel de la vid como parte de una prueba para optimizar la ingeniería de un sistema fijo de suministro de pulverización para viñedos en curso el Centro de Extensión e Investigación Agrícola de la Washington State University, en Prosser. Lav Khot, quien encabeza la investigación, dice que el sistema tiene como objetivo proporcionar una cobertura eficiente el mínimo de corriente.
(Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
El compresor emite un zumbido seguido de un silbido y una suave niebla verde.
Ocho segundos después, listo.
Eso es todo lo que se necesita para obtener cobertura de pulverización en esta prueba de viñedo, no se necesita tractor ni pulverizador.
En esto consiste el sueño del sistema fijo de suministro de pulverización: liberar a los agricultores del tedio del tiempo del tractor simultáneamente a reducir la corriente de la pulverización y maximizar la eficiencia química. El aire a presión de un compresor o bomba hidráulica empuja los productos pulverizados desde un tanque central a través de un sistema de líneas de suministro y emisores diseñados para satisfacer las necesidades específicas de la arquitectura del dosel.
“Estamos al mismo nivel que los disparos aéreos en términos de cobertura y deposición, pero con menos corriente”, dijo Rajeev Sinha, quien recientemente terminó su doctorado en la Washington State University mientras trabajaba en el sistema. “Lo mejor es que la parte que se pierde a causa de la corriente, por medio del aire también llega al dosel”.
Los investigadores rocían un tinte fluorescente y usan tarjetas de muestreo para evaluar la deposición y cobertura del pulverizador.
(Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
Desde hace casi una década, investigadores de todo el país han estado colaborando en la idea, que comenzó a nivel de la fruta del árbol. Matt Grieshop, de la Michigan State University, lidera el proyecto, que está financiado por las subvenciones de la Iniciativa de investigación de cultivos especializados del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.
La segunda generación de sistemas de manzanas es prometedora en los experimentos de Washington y Michigan, pero una prueba más reciente en el Centro de Investigación y Extensión de Agricultura Irrigada de WSU en Prosser sugiere que funcionaría igual de bien, si no mejor, en uvas de vinificación.
“A mi modo de ver, la aplicación en viñedos es más simple y hay más potencial de aplicación”, dijo Gwen Hoheisel, especialista en extensión de WSU que ha trabajado con los sistemas tanto en viñedos como en huertos de manzanas. Un grupo de productores que asesora el proyecto desde hace tiempo se encarga de asegurar que el diseño se ajuste a la gestión existente, y están ansiosos por ver qué tan bien se desempeña en los próximos años de pruebas, dijo.
Dijo que las uvas de vinificación tienen la ventaja de un dosel menor, lo que hace que sea más fácil obtener una buena cobertura con menos boquillas, y el sistema se puede instalar con relativa facilidad en un viñedo posicionado con brotes verticales. La colocación de las líneas de suministro a lo largo de la línea de goteo existente y el cordón no interfiere con las prácticas de gestión como el deshijado mecanizado y el aclareo de los brotes.
El ingeniero Lav Khot está al frente de las pruebas del sistema fijo de WSU, incluido el proyecto de la uva que está actualmente en su tercer año, y dijo que su equipo en el Center for Precision and Automated Agricultural Systems adoptó un enfoque frontal de ingeniería en relación con el concepto de sistema fijo desde que lo adoptó hace cuatro años.
“Queremos optimizar el sistema antes de hacer la eficacia biológica”, dijo Khot. La primera fase en las pruebas del sistema de suministro de dosel fijo (SSCDS) hace años estaban más orientadas en mostrar la eficacia biológica, pero sin el énfasis en optimizar primero la ingeniería, por lo que los primeros resultados fueron menos convincentes para los productores, dijo.
Actualmente, los desafíos cruciales de ingeniería se están resolviendo tanto en manzanas como en uvas.
En julio, Khot y Hoheisel compartieron sus hallazgos en SuproFruit, una conferencia sobre tecnología de pulverización en el Reino Unido, junto con una presentación sobre el trabajo de MSU por Grieshop y su equipo. Varios grupos de investigadores europeos trabajan actualmente en sistemas similares, sin embargo, el enfoque novedoso de WSU en los viñedos, que busca llevar la pulverización hacia arriba a la zona de fructificación al igual que hacia abajo, generó mucho interés, dijeron.
El sistema fijo de pulverización se basa en un tanque de pulverización típico y un compresor que empuja el líquido a través de las líneas de suministro. Khot dice que el sistema podría ampliarse dividiendo un viñedo en zonas y automatizando la activación de cada zona, una a la vez, para utilizar de manera más eficiente la potencia de salida del compresor.
(Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
Optimizar y automatizar
En el viñedo VSP, los mejores resultados provienen de un sistema de dos niveles con tres emisores por parra, uno que rocía desde arriba y dos que rocían hacia la zona de la fruta, dijo Khot. Pero las boquillas de pulverización ascendente estaban fuera del presupuesto, por lo que los ingenieros diseñaron una modificación impresa en 3D para un emisor de riego de $ 1 USD que parece competir con las boquillas de $ 9 USD que funcionaron mejor en los primeros dos años de la prueba.
“En el caso de las uvas, podemos tener cobertura foliar, pero lo que más importa es la cobertura de racimo”, dijo Khot. “Con nuestra modificación impresa en 3D, estamos tratando de ver si podemos reducir los costos y lograr una mejor cobertura”.
La modificación es una pequeña copa de plástico que hace que el aerosol rebote desde un microemisor básico de vuelta al dosel en la forma justa de cono para una cobertura óptima. Los ingenieros de MSU han hecho la versión impresa en 3D para pruebas de investigación, pero esperan convencer a un fabricante para que los produzca, dijo Khot.
“Ahora que sabemos qué taza funciona mejor, vamos a pasar de la impresión 3D a un molde para la fabricación”, dijo. “Estamos tratando de hablar con los fabricantes de emisores para ver si pueden hacerlo, porque en el último caso, ellos serán los que lo vendan a los productores”.
Los emisores modificados diseñados para viñedos también funcionarán bien en aplicaciones de doseles de árboles frutales, dijo Khot. Ese es solo un ejemplo de cómo las innovaciones en cada sistema benefician a las otras aplicaciones.
Para rociar en la zona de frutas, los investigadores de WSU primero usaron boquillas comerciales que cuestan alrededor de $ 9 USD cada una, pero ahora están probando un emisor de riego de $ 1 USD equipado con una pequeña copa de plástico que imprimieron en 3D en la forma óptima para una cobertura que rebota la pulverización hasta el dosel.
(Kate Prengaman/Good Fruit Grower)
En el caso de las manzanas, se dieron cuenta de que, para mantener un suministro constante en todo el sistema, necesitaban colocar depósitos en todo el dosel. Los depósitos se ceban, se llenan con el volumen correcto de producto, antes de aplicar la pulverización, asegurando que la presión hidráulica sea la misma al comienzo y al final de la línea.
El enfoque del depósito permite que el sistema se amplíe, dijo Hoheisel, y se usará en la aplicación para viñedo el próximo año con el fin de ampliarlo también, dijo Khot.
Si los resultados de la prueba de este año con los emisores impresos en 3D arrojan una buena cobertura y deposición, evaluados con el tinte marcador verde, el próximo año ampliarán la prueba de campo para analizar el control y la eficacia de enfermedades, dijo Khot. Grieshop comenzó a evaluar la eficacia biológica este año en el sistema optimizado de dosel de manzanas en Michigan.
Próximamente, otro estudiante graduado de WSU, Rakesh Ranjan, también se propone la automatización del sistema.
La idea es que eventualmente el sistema podría instalarse en viñedos comerciales en conjuntos, por ejemplo, de 10 o incluso 50 hileras, dependiendo de la capacidad del tanque y del compresor. Entonces, un programa de control automatizado usaría una presión baja (20 psi) para cebar la primera zona y llenar el sistema, para posteriormente cambiar a una presión más alta (45 psi) para abrir los emisores y el pulverizador durante 8 segundos, luego invertir con baja presión para recuperar el producto sobrante, seguido de una última ráfaga de aire a alta presión para limpiar el sistema.
Las válvulas solenoides, válvulas que responden a una señal de computadora, podrían abrirse y cerrarse para permitir que el mismo proceso se repita para el siguiente conjunto y el siguiente, en sucesión automatizada, dijo Khot.
“Con este sistema, potencialmente se puede rociar todo el bloque en 15 minutos”, dijo, permitiendo a los productores aplicar todo el pulverizador en las condiciones climáticas óptimas. “Esa es una ventaja que no tenemos con los pulverizadores hidroneumáticos”.
Otras ventajas incluyen no tener que conducir plataformas de pulverización en condiciones lodosas en primavera, evitar la compactación del suelo, reducir el uso de combustible y el kilometraje del equipo y reducir los gastos de productos químicos.
“La ausencia de aire eleva las oportunidades de que llegue todo el producto al cultivo y, por ende, es posible usar volúmenes más bajos porque todo irá a donde uno quiere que vaya”, dijo Hoheisel.
Un economista de MSU planea revisar los sistemas optimizados diseñados para cada dosel para evaluar si la inversión en el sistema fijo daría frutos a los productores.
Khot cree que, una vez establecido, el sistema puede ser adaptable para múltiples propósitos, como el enfriamiento por evaporación sensible a la temperatura en manzanas. Ese es otro proyecto que planea realizar la próxima temporada.
Por Kate Prengaman
