LA METODOLOGÍA EXPUESTA PERMITE LA OBTENCIÓN DE DATOS PARA LA GESTIÓN DE EXPLOTACIONES
Ca ac e ización de ope aciones
mecanizadas median e écnicas de
ag icul u a de p ecis · ón
Juan Agüe a Vega
1 y Manuel Pé ez Rulz2•
1 Op o. de Ingenie ía Ru al. Uni e sidad de Có doba.
2 Op o. de Ingenie ía Ae oespacial y Mecánica de Fluidos.
Á ea de Ingenie ía Ag o o es al. Uni e sidad de Se illa
En es e abajo se p esen a el diseño y los p ime os
esul ados ob enidos con un sis ema de oma y
egis o de da os comple amen e au ónomo, con
en ío de la in o mación po GSM ( ele onía mó il),
Ins alado a bo do de un ac o ag ícola. Su obje i o
inal es dispone de una me odología que pe mi a
des incula adicalmen e las a eas de medición de
pa áme os ela i os a las ope aciones
mecanizadas, de las a eas p opias de la ope ación
en sí misma, lo que educe d ás icamen e el
es ue zo necesa io pa a su consecución, al iempo
que aumen a la p ecisión y iabilidad.
1 concep o de ag icul u a de p ecisión (AP) ha ido e olucionando
desde que se acuña a a inales del pasado siglo. Una idea muy ex
endida es que la AP es sinónimo de Tecnología de Dis ibución
Va iable (VRT), es deci , ealización de ope aciones de dis ibución
de p oduc os en pa cela (semillas, he bicidas, e ilizan es, agua, e c.)
basadas en mapas de p esc ipción o en las lec u as que p opo cionan
dis in os ipos de senso es, a medida que se ealiza la ope ación. Tam
bién es á muy di undida la idea de conside a la AP como la aplicación
del Sis ema de Posicionamien o Global (GPS) en la ac i idad ag a ia.
Simila es a és as exis en o as pe cepciones de la AP, que sin se del
odo inco ec as ampoco son del odo comple as.
Los sis emas de ayuda al guiado o de guiado au omá ico no pod í
an encuad a se en la AP a endiendo a la p ime a idea de las expues as
an e io men e, ya que no implican dis ibución a iable. En i icul u a y
en o os u ales, la simple obse ación de las zonas de cul i o po don
de comienza la caída de la hoja espec o a las zonas más a días pue
de se i nos de o ien ación pa a ealiza una cosecha de p ecisión, ya
que en es as zonas más p ema u as ambién comienza an es la ma
du ación, po ene el ciclo lige amen e adelan ado. En es e caso se es
án aplicando écnicas de AP sin p ecisa ningún equipo GPS, lo que
con adice la segunda de las ideas.
38 Vida Ru al I ', <1,· 1111111, .'llilk
La AP debe en ende se hoy día como algo más amplio que odo
es o, ex endiéndose a cualquie a del conjun o de a eas encuad adas
en el ciclo ope a i o de la AP. En es e ciclo se ag upan las dis in as a
eas en cua o pa es:
•Recogida de in o mación (mapas de dis ibución de cosechas an
e io es, análisis de suelos, senso es emo os, dis ibución de malas
hie bas, e c.).
•Análisis de la in o mación, donde se c uzan los dis in os da os
disponibles pa a ob ene conclusiones.
•Toma de decisiones, basadas en las conclusiones del análisis e
alizado an e io men e. En es e pun o se elabo an los mapas de p es
c ipción, ya sean en un o ma o digi al pa a se u ilizados po máquinas
del pun o siguien e, o a mano alzada sob e una simple hoja de papel,
pa a indica a los ope a ios de la ecolección de u a po donde comen
za y segui después, po ejemplo.
•Ejecución de las decisiones omadas en el pun o an e io , lo que
puede implica el uso de máquinas VRT capaces de in e p e a los ma
pas digi ales de p esc ipción y/o las señales gene adas po los senso
es que inco po an, pa a aplica en cada zona de la pa cela la dosis que
se decidió. Además, se incluyen en es e pun o los sis emas de ayuda
al guiado y guiado au omá ico, pues o que suponen la o ma de ejecu
a de mane a p ecisa las ope aciones de cualquie ipo, incluso las
aplicadas a dosis ija sob e oda la pa cela.
En de ini i a, la AP debe se conside ada como un sis ema de ges
ión de explo aciones ag a ias basado en el conocimien o po meno i
zado de su uncionamien o, unos c i e ios de decisión acionalizados y
una ejecución p ecisa de las ope aciones de cul i o. Las nue as ec
nologías juegan un papel undamen al en su implan ación, pe o sus
undamen os eó icos son conocidos desde an iguo.
El p esen e abajo puede encuad a se en el p ime y segundo pun
o del mencionado ciclo al a a se de un sis ema pa a la ecogida de
da os de campo y su pos e io p ocesado.
Jus l
En la ac ualidad, uno de los capí ulos más impo an es de los cos
es de cul i o de las explo aciones ag a ias es el e e ido al uso de la
maquina ia ag ícola, acen uándose cada ez más con el aumen o de
p ecio de los combus ibles. Po o o lado, las emisiones de ca bono a
la a mós e a como consecuencia de la combus ión es a án cada ez
más penalizadas, lo que de una o ma u o a ambién epe cu i á en la
economía de la explo ación. Va ios ac o es in e ienen en la op imiza
ción de los cos es de los abajos mecanizados: co ec o dimensiona
do del pa que de maquina ia, momen o de ealización de las ope acio
nes, man enimien o y eno ación de las máquinas y, po supues o, una
buena plani icación de las ope aciones.
Fo o
1.
T ac o equipado con el equipo de
adquisición, egis o, olcado mg» de la

41
In o mación y
GPS.

411114111m4PMPI „,,,,,499",* ‘44L.
0".
Ma
AGRICULTURA
DE PRECISIÓN
Así pues, pa a ealiza una ges ión del pa que de maquina ia ag í-
cola según los c i e ios de la Al? es necesa io dispone de da os de a-
llados e e idos al uso de cada máquina en las condiciones pa icula-
es en las que debe abaja , lo cual sólo puede
consegui se
con igu-
osidad ecu iendo a la medición de los pa áme os necesa ios pa a
ca ac e iza cada ope ación, en las condiciones eales de abajo. Ello
no sólo pe mi e acumula in o mación pa a ealiza p og amaciones
cada ez más p ecisas, sino que además hace posible e alua los cos-
es de las ope aciones mecanizadas y así
epe cu i los
en los cos es
de cul i o de las pa celas. Quizás de un análisis p eciso de es os cos-
es se pueda conclui la con eniencia de ecu i a emp esas de se i-
cios de maquina ia ag ícola, con lo cual se án es as emp esas las in-
e esadas en dispone de in o mación pa a ealiza sus p esupues os,
ac u aciones po abajos ealizados, e c.
Dependiendo del ni el de de alle con el que que amos ca ac e iza
una ope ación mecanizada, los pa áme os a medi se án más o me-
nos nume osos. Los iempos de abajo y su dis ibución en los dis in-
os concep os que in eg an la ope ación, jun o a las supe icies aba-
jadas, suele se su icien e en muchos casos. Si además se dispone de
da os de elocidad, consumo de combus ible, esbalamien o de ue-
das mo ices y po encia necesa ia, la ca ac e ización se á casi com-
ple a
Pe o la medición p ecisa de es os pa áme os equie e de una de-
dicación que suele se di ícil de abo da , sob e odo cuando ha de ea-
liza se a dia io y en el ámbi o de una emp esa, ue a del ámbi o de la
pu a in es igación.
En es e abajo se p esen a el diseño y los p ime os esul ados ob-
enidos con un sis ema de oma y egis o de da os comple amen e au-
ónomo, con en ío de la in o mación po
GSM
( ele onía mó il), ins ala-
do a bo do de un ac o ag ícola. Su obje i o inal es dispone de una
me odología que pe mi a des incula adicalmen e las a eas de medi-
ción de pa áme os ela i os a las ope aciones mecanizadas, de las a-
eas p opias de la ope ación en sí misma, lo que educe
d ás icamen-
e el es ue zo necesa io pa a su consecución al iempo que aumen a la
p ecisión y iabilidad.
Ma e iales y
mé uuos
En e los eque imien os que nos impusimos pa a el diseño del
equipo de oma de da os pa a la ca ac e ización de las ope aciones
mecanizadas, cabe des aca :
•
To al au onomía en cuan o a in e enciones po pa e del ope a-
io del ac o
C
de
cualquie o a pe sona de la explo ación.
•
Volcado de
la
in o mación de o ma emo a, e i ando desplaza-
mien os has a el ac o y p oblemas mecánicos elacionados con sis-
emas de olcado suscep ibles de se enchu ados como memo ias ex-
aibles
o conexión de cables di ec os a PC po á iles.
•
Capacidad de ampliación median e la inco po ación de
senso es
especí icos de los pa áme os que se p e endan medi , lo que implica
que debe es a do ado de sis emas de acondicionado de señales, len-
guaje de p og amación y posibilidad de maneja g andes olúmenes de
in o mación.
•
Robus ez mecánica pa a sopo a las condiciones de abajo a
bo do de ac o es y dimensiones adecuadas pa a no a ec a la isibili-
dad, accesibilidad y
e gonomía
del pues o de
conducción.
Los elemen os seleccionados pa a cum-
pli con es os equisi os ue on dos: un equipo
de adquisición y egis o de da os ma ca Da-
a ake
modelo
DT85
y un Modem
GSM
mo-
delo
SMSX
de la misma ma ca. El p ime o ad-
mi e lec u as de en e
32
y
48 senso es,
de-
pendiendo del ipo de
senso es
empleados,
así como de ecep o es
GPS.
Posee un len-
guaje de p og amación p opio que pe mi e
adap a lo a la aplicación deseada. Median e
el p og ama
DeLogge
P o se acili a
su p o-
g amación
y su comunicación con el PC a a-
és
de dis in as ías. En cuan o al
mode n
u i-
lizado es de ecnología
GPRS
pe mi iendo
además de la comunicación de da os en o -
ma digi al, el en ío y ecepción de mensajes
SMS
hacia y desde elé onos mó iles con en-
cionales. Ambos equipos pueden se alimen-
ados a
12 V
y su consumo eléc ico es bas-
an e educido.
Al a a se de p uebas p elimina es pa a
e aluación de la me odología, sólo se han ma-
nejado dos ipos de señales: la p oceden e de
un ecep o
DGPS T imble
modelo
AgGPS132
y la ensión de ba e ía del ac o . El p og ama
de con ol que se ha elabo ado inicia el alma-
cenamien o de in o mación cuando se ac i a el con ac o del ac o y
con inúa a in e alos de un segundo mien as el con ac o es é ac i a-
do. Cada
egis o
cons a de: la i ud, longi ud, echa, ho a, elocidad y
di ección de mo imien o del ac o . Además, cada ez que se ac i a o
se desac i a el con ac o del ac o , se en ía de o ma au omá ica un
mensaje
SMS
al núme o que se le ha p og amado con in o mación bá-
sica sob e el es ado del equipo. También puede ecibi , p oceden e de
cualquie elé ono mó il, un mensaje
SMS
con un ex o cla e pa a es-
ponde con o o
SMS
in o mando de su es ado. Todo el equipo se ali-
men a con dos ba e ías, una in e na en el
DT85
de
6V
y o a ex e na
pa a el
mode n
de
12V,
cuya eca ga se lle a a cabo cuando el ac o
es á en ma cha. Con el con ac o desac i ado, odo el equipo se en-
cuen a
eléc icamen e
aislado de la ins alación del ac o .
El
ac o con el que se han ealizado los ensayos es un
Massey-Fe -
guson 390
( o o
1)
que o ma
pa e del pa que de maquina ia de la ex-
plo ación "La Pa illa" si uada a unos
50
km al oes e de Có doba
capi-
15
de junio 2008/Vida
Ru al/ 39
DOSSIER
Figu a
1.
al. Desde que se ins aló el equipo, a inales de ma zo del p esen e
año, es e ac o ha es ado ealizando p ác icamen e a dia io abajos
Reco ido ealizado po el ac o en una jo nada de abajo
de dis in o ipo en las pa celas de la explo ación de-
(27
de ma zo de
2008).
dicadas a cul i os anuales, las cuales es án con igu-
adas en lomos, ienen iego po
pi o
y siguen un é-
gimen de siemb a di ec a, con cul i os de algodón, ce-
bolla, maíz y gi asol.
Cada día, una ez inaliza la jo nada de abajo, se
conec a con el equipo a bo do del ac o desde la o i-
cina, a más de
50
km de la explo ación, median e un
PC equipado igualmen e con
mode n GSM,
pa a des-
ca ga la in o mación que se ha ido egis ando a lo
la go de la jo nada y libe a la memo ia una ez com-
p obado que se ha g abado en el PC sin e o es. El a -
chi o gene ado, en o ma o
".cs "
cons a po lo gene-
al de unos
25.000
egis os, dependiendo del iem-
po que el ac o haya es ado en ma cha ese día. Es e
a chi o se uelca sob e la aplicación
AgGIS SS oolbox
lo que nos pe mi e en e o as cosas, la isualización
de odo el eco ido hecho en el día
( igu a
1).
El análisis de los a chi os gene ados ha consis i-
do en de ec a en e odos los egis os de que cons-
Cuad o I.
a, los co espondien es a los siguien es e en os
(cuad o
1):
•

A anque y pa adas del mo o del ac o .
Localización de los luga es
y
momen os de inicio/ in de cada concep o en
una jo nada de abajo
(5
de mayo de
2008,
esiemb a de algodón).
•

Salidas y en adas en el ecin o de la na e de maquina ia ha-
cia/desde las pa celas de abajo.
LONGITUD

LAPTUD

HORA

CONCEPTO

"9111
•

Salidas y en adas en las pa celas de abajo.
5,14853379

37,73775348

07:35:48

A anca mo o
•

Inicio y inalización de las eca gas (po ejemplo el pun o A de la
igu-
-5,148781745
37,73786863
07:38:14
Pa a mo o
a
1).
-5148781745
37,73786863
07:40:03
A anca mo o
•

Inicio y inalización del iempo de descanso del ope a io.
5,148847563
37,73783238
07:40:26
Pa a mo o
Además de es o se calcula la elocidad media de abajo en pa ce-
5,148847563
37,73783238
07:45:14
A anca mo o
y
sale de na e
la y la supe icie cubie a, ambos da os po sepa ado pa a cada una de
-5,166989567
37,73666427
07:54:59
Llega a pa cela
las eca gas en el caso de que implique eg esa a la na e o al pun o A
5 167313017
37,7367143
09:10:59
Inicia eca ga en bo de pa cela
(cuad o
11
y
igu a
2).
-5,16730085
37,73671175
09:23:30
Finaliza eca ga
Una ez de ec ados es os momen os, po di e encias en e ellos,
-5,167432067
37,73974088
09:52:09
Pa a mo o
se ob ienen los iempos empleados en cada concep o que hemos con-
side ado de in e és:
-5,167432067
37,73974088
09:52:21
A anca
mo o
-5,16778225
37,73687967
11:28:04
Pa a mo o
e
inicia
pausa
ope ado
-5,16778225
37,73687967
11:47:20
A anca mo o . Fin pausa ope ado
•

Tiempo de abajo en el ecin o de la na e (p epa ación de abajos,
epa aciones,
e c,).
-5,16787025
37,73690548
12:07:31
Inicia
eca ga en bo de pa cela
•

Tiempo de anspo e a/desde pa celas de abajo a na e o pun o A.
-5,16786555
37,73691107
12:17:36
Finaliza eca ga
5,16842465
37,73719895
14:37:19
Sale de pa cela
•

Tiempo empleado en el
eabas ecimien o
(en su caso).
-5,14887236
37,73786697
14:47:26
Uega
a na e
•

Tiempo de abajo en pa celas.
-5,148672072
37,73780117
14:51:48
Pa a
mo o
•

Tiempo de descanso del ope a io.
•

Tiempo que el ac o ha pe manecido con el mo o en ma cha.
El p og ama de con ol que se ha
elabo ado inicia el almacenamien o de
in o mación cuando se ac i a el con ac o del
ac o y con inúa a in e alos de un segundo
mien as el con ac o es é ac i ado. Cada egis o
cons a de: la i ud, longi ud, echa, ho a,
elocidad y di ección de mo imien o del ac o .
Además, cada ez que se ac i a o se desac i a el
con ac o del ac o , se en ía de o ma
au omá ica un mensaje SMS al núme o que se le
ha p og amado con in o mación básica sob e el
es ado del equipo
Resul ados
Como comp obación de la e icacia de la me odología p opues a, se
mues an los esul ados del análisis de es jo nadas de abajo del
ac o . El
cuad o
11
mues a los esul ados ob enidos del día
27
de
Cuad o II.
Ca ac e ís icas del abajo ealizado con máquina pul e izado a, pa a cada
ca ga
(27
de ma zo de
2008).
Supe icie

Velocidad

Ancho de

Capacidad

Tiempo

Capacidad

Rendimien o
abajada

media

abajo

de abajo

empleado

de abajo en

en
O
la
/

(km/h)

011(

eó ica
(ha/h)

pa cela
(halb)

pamela (%)
Á ea
1
5,8

7,44

13,3
9,90 01:02:49
5,54
56,0
Ai
ea
2
5,3
7,71
13,3
10,25 01:01:32
5,17 50,4
Á ea
3
2,6
7,59 13,3
10,09
00:26:35
5,87
58,1
Á ea
4
5,9
7,60
13,3
10,11
00:46:24 7,63 75,5
40/Vida
Ru al/15 de junio
2008
III
27/3/08

5/5/08

16/5/08
Pul e izado
i
Semb ado a

Pul e izado loc.
Ope ación ealizada
Figu a
2.
Á eas abajadas con cada ca ga del pul e izado
(27
de ma zo de
2008).
ma zo de
2008 en que abajó sob e las pa celas que se mues an en
la
igu a 2
con una máquina pul e izado a.
En es e p ime análisis que se e ec úa cuando la máquina necesi a
eg esa a la na e o al o o pun o de eca ga (pun o A), se calcula el en-
dimien o en pa cela a pa i de la capacidad de abajo eó ica de la má-
quina y de la capacidad de abajo en pa cela. La p ime a son las hec-
á eas
po ho a que
la máquina se ía capaz
de abaja sin ningún ipo
de in e upción. Resul a de mul iplica el ancho de abajo po la elo-
cidad media en pa cela, con los cambios de unidades adecuados. La
capacidad de abajo en pa cela es el cocien e en e la supe icie a-
bajada con cada ca ga y el iempo que la máquina ha pe manecido en
la pa cela.
Po compa ación con la an e io enemos un indicado de las in e-
upciones y iempos empleados en maniob as que se han p oducido.
El meno endimien o ob enido en el á ea
2
es consecuencia de una
ins alación ija de iego si uada en e
pi o s,
que obliga a le an a uno
Cuad o
III.
Ca ac e ís icas del abajo ealizado en es di e en es jo nadas con el
ac o ensayado.
Ancho de abajo
(m)
Supe icie abajada (ha)
Tiempo en pamela
Tiempo en anspo e
Tiempo en eca gas
Tiempo en na e
Tiempo pausa ope ado
Tiempo o al empleado
Tiempo con mo o en ma cha
Velocidad media en pa cela (km/h)
Capacidad de abajo eó ica
(ha/h)
Capacidad de abajo en pa cela
(ha/h)
Capacidad de abajo eal
(ha/h(
Rendimien o de abajo en pa cela
(%)
Rendimien o de abajo eal
(%)
3,8

3.8
5,9 4,8
06:00:28
04:35:37
00:19:52
01:07:10
00:22:36
00:29:28
00:13:48 00:48:34
00:19:16
00:23:44
07:16:00
7:24:33
06:49:55
5:59:20
3,06
4,14
1,16
1,57
0,98
1,04
0,81
0,65
84,46
66.47
69,83
41,21
13,3
19,60
03:17:20
01:33:35
01:27:06
00:24:00
00:11:24
06:53:25
06:42:25
7,58
10,08
6,11
2,84
60,62
28,21
Checchi
i
Magli
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Dis ibución de iempos de abajo con pul e izado
(27
de ma zo de
2008).
41
n
m
PAUSA OPERARIO
2,8%
IZZ"
EN NAVE
5,8%
RECARGAS
21,1%
EN PARCELA
47,7%
TRANSPORTE
22,6%
PAUSA OPERARIO
EN NAVE

4.4°
3,2%
RECARGAS
5,2%
TRASN
PORTE
4,6%
EN PARCELA
82,7%
RECARGAS
6,6%
TRANSPORTE
15,1%
EN PARCELA
62,0%
PAUSA OPERARIO
5,3%
EN NAVE
10,9%
DOSSIER
55
Figu a 3.
Figu a 4.
Dis ibución de iempos de abajo con semb ado a
(5
de mayo de
2008).
Figu a 5.
Dis ibución de iempos de abajo con máquina de aplicación localizada de
he bicida
(16
de mayo de
2008).
Cada día, una ez inaliza la jo nada
de abajo, se conec a con el equipo
a bo do del ac o desde la o icina, a más
de 50 km de la explo ación, median e un PC
equipado igualmen e con modem GSM, pa a
desca ga la in o mación que se ha ido
egis ando a lo la go de la jo nada y libe a
la memo ia una ez comp obado que se ha
g abado en el PC sin e o es
de los la e ales de la ba a cada dos pases al pasa po es a zona. En
el á ea
4
los pases son más la gos y sin obs áculos en los ex emos lo
que educe los iempos mue os y aumen a el endimien o.
El
cuad o
III
mues a los esul ados de los pa áme os que ca ac-
e izan las ope aciones ealizadas en los es días analizados. En ellos
se
globalizan
los ob enidos de las dis in as eca gas en el caso de exis-
i y además se ob iene la capacidad de abajo eal como cocien e en-
e la supe icie abajada y el iempo o al empleado en la ope ación.
El endimien o de abajo eal es el cocien e en e la capacidad de a-
bajo eal y la capacidad de abajo eó ica mul iplicado po
100,
lo que
supone un indicado del iempo que es ocupado en el es o de concep-
os dis in os al abajo de la máquina. Las
igu as
3, 4
y
5
mues an g á-
icamen e es a dis ibución de iempos, poniendo de mani ies o la g an
di e encia que supone eabas ece la máquina a pie de pa cela (sem-
b ado a,
5
de mayo) en e al
eabas ecimien o
en pun os alejados (pul-
e izado ,
27
de ma zo).
Conclusiones
La me odología expues a pe mi e la ob ención de da os muy alio-
sos en la ges ión de explo aciones y emp esas de se icios de maqui-
na ia ag ícola, con las g andes en ajas de no in e e i con el abajo
del ope a io del ac o y no eque i desplazamien os has a la explo a-
ción pa a ecoge los da os. La inco po ación de nue os
senso es
como medido de consumo de combus ible, elocidad de gi o del mo o
y de las uedas, medido es de ue za y pa en los acoplamien os, en e
o os, pe mi i á en el u u o la ca ac e ización aún más de allada de las
ope aciones mecanizadas.
Ag adecimien os
[
---
Es e abajo ha sido posible g acias a la inanciación del p oyec o
INIA RTA 2006-00058-
CO3-03, co inanciado
po el Fondo Eu opeo de Desa ollo Regional de la
UE.
Los au o es ambién mani ies an su ag adecimien o a Ra ael Calleja y Ra ael
Galis eo
po las acilidades que nos han b indado pa a ealiza los ensayos en la explo ación "La
Pa illa" en Palma del Río, Có doba.
Bibliog a ía
Ag icul u a de p ecisión: nue as he amien as pa a el campo. J. Agüe a. Vida Ru al
,
Vol
2001-8.
pp
58-61.
Sis emas de ayuda al guiado
y
guiado au omá ico de ac o es
y
maquina ia ag íco-
la. J. Agüe a;
M.
Pé ez.
Te alia.
Vol
2004-43.
pp
40-47.
Moni o es de endimien o pa a cosechado as de algodón
y
oma e.
M.
Pé ez; J.
Agüe a. Vida Ru al. Vol
2005-202.
pp
60-63.
La Ag icul u a de P ecisión aplicada al cul i o de la id.
M.
Pé ez; J. Agüe a. Vida
Ru al. Vol
2005-212.
pp
48-53.
42/Vida
Ru al/15 de junio
2008