Diferenciación tecnológica en la protección moderna de cultivos: comparación entre los sistemas SpotSpraying y PatchSpraying

La protección moderna de los cultivos está experimentando una profunda transformación tecnológica. Para reducir de forma significativa el uso de herbicidas y optimizar la eficiencia de los insumos agrícolas, la aplicación localizada según la posición y la identificación de las plantas adquiere cada vez mayor importancia. Sin embargo, para que la utilización de SpotSpraying y PatchSpraying resulte práctica y eficaz, es fundamental distinguir con precisión las diferentes tecnologías existentes. Esta diferenciación se basa en el sistema biológico de detección y en su implementación técnica.

El primer elemento diferenciador hace referencia al entorno visual y al objetivo biológico.

El primero, conocido como Green-on-Brown, se limita a distinguir la vegetación del suelo desnudo. Cuando el sistema detecta píxeles verdes sobre un fondo de tierra, activa automáticamente la pulverización. Esta tecnología se utiliza ampliamente en sistemas de siembra directa y en climas secos, donde las malas hierbas suelen emerger como plantas aisladas.

El segundo concepto, Green-on-Green, es considerablemente más complejo. En este caso, el sistema debe diferenciar las malas hierbas del cultivo dentro de una cubierta vegetal completamente desarrollada, lo que requiere visión artificial avanzada e inteligencia artificial capaz de reconocer especies individuales. HORSCH continúa invirtiendo intensamente en esta tecnología, especialmente para cultivos en línea y en situaciones donde las malas hierbas aparecen formando rodales definidos.

El rendimiento del SpotSpraying también depende del propio pulverizador. Las máquinas HORSCH incorporan control neumático individual de boquillas, espaciamiento entre boquillas de 25 o 50 cm y distintas configuraciones de portaboquillas múltiples. El sistema AutoSelect almacena hasta 16 perfiles diferentes de boquillas y selecciona automáticamente la combinación óptima en función de la velocidad de avance y de la dosis objetivo, garantizando que la presión y la calidad de pulverización se mantengan siempre dentro del rango de trabajo ideal. Asimismo, ajusta automáticamente la altura de la barra cuando cambia la configuración de boquillas, manteniendo una distribución uniforme de la pulverización incluso durante aplicaciones altamente selectivas.

El segundo gran elemento diferenciador desde el punto de vista tecnológico hace referencia a la cadena logística existente entre la captación de datos y la aplicación del tratamiento.

• El método online: detección en tiempo real desde la máquina. El método online se caracteriza por la conexión directa entre los sistemas de detección y la aplicación. Consiste en cámaras y sensores instalados de forma permanente en el pulverizador de protección de cultivos. Durante el trabajo, estos sistemas analizan el cultivo y la parcela en tiempo real, identifican las malas hierbas y las especies gramíneas y, en cuestión de milisegundos, envían la señal al sistema de control individual de boquillas para abrirlas o cerrarlas inmediatamente con la máxima precisión.
  Este sistema plantea requisitos muy exigentes. A las velocidades habituales de trabajo del pulverizador, el funcionamiento en tiempo real requiere tiempos de respuesta extremadamente reducidos. En consecuencia, la máquina necesita una elevada capacidad de procesamiento a bordo para analizar los complejos datos de imagen y tomar decisiones en cuestión de segundos. En la práctica, el método online se utiliza actualmente sobre todo en sistemas Green-on-Brown, que resultan más sencillos de implementar desde el punto de vista técnico. En este segmento, HORSCH trabaja intensamente en el desarrollo de sus propios sistemas online y en su introducción con éxito en el mercado.

• El método offline: aplicación en dos fases mediante drones. El método offline separa completamente la detección de la aplicación del tratamiento y se basa en un proceso de dos etapas. En la primera, se realiza un reconocimiento aéreo preciso de las parcelas mediante tecnología moderna de drones. En la segunda, los datos de alta resolución obtenidos se analizan en una plataforma en la nube mediante inteligencia artificial (IA) para generar un mapa digital de aplicación. Posteriormente, este mapa se transfiere al terminal del pulverizador, permitiendo tratar el cultivo de forma localizada.
  Este método ofrece importantes ventajas. El dron puede utilizarse con gran flexibilidad y precisión en todas aquellas aplicaciones en las que SpotSpraying y PatchSpraying resultan técnica y agronómicamente adecuados. Además, permite alcanzar una capacidad de trabajo muy elevada.
  Desde el punto de vista tecnológico y económico, una de sus principales ventajas reside en la propia máquina: para realizar la aplicación posterior puede utilizarse un pulverizador moderno convencional, siempre que esté equipado con un sistema estándar SectionControl y un sistema GPS de alta precisión. No es necesario instalar costosos sistemas de cámaras para detección en tiempo real en el pulverizador, lo que reduce considerablemente la barrera tecnológica y económica de acceso para los agricultores.

Según HORSCH, este método offline ofrece actualmente claras ventajas en las aplicaciones más exigentes de Green-on-Green. Para aprovechar plenamente esta tecnología, la compañía ha establecido una alianza estratégica con la empresa especializada SAM-DIMENSION.

SAM-DIMENSION lleva varios años desarrollando de forma intensiva tecnologías basadas en drones, sistemas avanzados de cámaras y la plataforma de inteligencia artificial encargada del análisis de los datos, con el objetivo de proporcionar este tipo de información de alta precisión.

En la práctica agrícola, el sistema offline para Green-on-Green resulta especialmente adecuado, por ejemplo, en el trigo —especialmente en el trigo de invierno— para detectar con precisión rodales de cardos, elaborar un mapa de aplicación y tratar únicamente las zonas afectadas por las malas hierbas. En cultivos extensivos y monocultivos, los focos de infestación pueden identificarse de forma fiable y eliminarse mediante tratamientos localizados.

También desde el punto de vista de la gestión de los datos se ha producido un cambio tecnológico decisivo. Mientras que anteriormente era necesario transferir manualmente los mapas de aplicación a la máquina mediante soportes físicos tradicionales, como memorias USB, en la actualidad este proceso se realiza a través de servicios en la nube.

Un mapa de aplicación puede enviarse de forma inalámbrica y directa desde una cuenta personal de MyHORSCH al pulverizador. Si la explotación dispone de la infraestructura técnica básica necesaria, SpotSpraying y PatchSpraying pueden implantarse desde el primer momento con muy pocas dificultades técnicas.

Por último, conviene explicar la coexistencia de los conceptos SpotSpraying y PatchSpraying.

HORSCH tiene muy claro que el futuro de la protección de cultivos no pasa únicamente por aplicar menos, sino por aplicar mejor.

• El concepto original de SpotSpraying consiste en que el sistema aplica el tratamiento directamente sobre una planta individual, actuando sobre una superficie objetivo muy reducida.
• Sin embargo, en la práctica agrícola —especialmente en las aplicaciones tradicionales Green-on-Green en cereales y otros monocultivos— las malas hierbas y las gramíneas adventicias rara vez aparecen de forma aislada. Lo habitual es que se distribuyan en rodales o manchas de mayor tamaño. En consecuencia, el sistema abre y cierra las boquillas para tratar estas franjas o superficies más amplias. Precisamente estas zonas infestadas son las que se denominan patches.

El desarrollo de las tecnologías SpotSpraying y PatchSpraying ha avanzado de forma significativa en Alemania, donde HORSCH ha realizado gran parte de los trabajos de ensayo y validación. Sin embargo, la compañía considera que el potencial de ambas tecnologías va mucho más allá de las condiciones de cultivo propias de Europa Central.

España ofrece una extraordinaria diversidad de cultivos, sistemas de producción y condiciones climáticas. Desde las grandes superficies de cereal de secano hasta los cultivos industriales, el maíz, el arroz o los sistemas intensivos de regadío altamente mecanizados, la amplia variedad de escenarios agrícolas del país constituye un entorno ideal para seguir desarrollando estas tecnologías.

En numerosas explotaciones, las malas hierbas aparecen formando rodales claramente definidos, lo que convierte a PatchSpraying en una solución especialmente eficaz para reducir la superficie tratada. En otras situaciones, el desarrollo continuo de SpotSpraying permitirá alcanzar niveles aún mayores de precisión a medida que los algoritmos de reconocimiento incorporen nuevas especies de malas hierbas habituales en los sistemas agrícolas mediterráneos.

Los pulverizadores HORSCH comercializados actualmente en España ya incorporan la plataforma tecnológica necesaria para esta evolución, con control individual de boquillas, gestión electrónica de la pulverización, compatibilidad ISOBUS, sistema AutoSelect, guiado automático y una de las barras de pulverización más estables del mercado. Sobre esta base tecnológica seguirán desarrollándose nuevas funciones que permitirán adaptar los tratamientos fitosanitarios a las necesidades específicas de cada explotación.

El futuro de la protección de cultivos no consiste únicamente en aplicar menos producto, sino en aplicarlo con mayor precisión. En este sentido, SpotSpraying y PatchSpraying son dos tecnologías complementarias que reflejan el compromiso de HORSCH con una agricultura más inteligente, eficiente y preparada para afrontar los desafíos de la próxima década.

El importador de HORSCH para el mercado español es Pita.