Drones de pulverización agrícola: lo que debes saber para una aplicación eficiente

El dron de pulverización agrícola se ha consolidado como uno de los principales avances de la agricultura moderna, demostrando su capacidad para reducir costos operativos y los tiempos de trabajo, optimizar del uso de productos fitosanitarios y, sobre todo, contribuir al cuidado del medio ambiente y a la protección de la salud humana. En el Perú, ya se observan algunos ejemplos claros de su utilización en cultivos como ajo, arroz, banana, caña de azúcar, cebolla y palta, principalmente. Su adopción ha crecido de forma sostenida, permitiendo que un número creciente de productores perciban sus beneficios. No obstante, pese a su creciente protagonismo, el conocimiento técnico sobre su eficiencia aún sigue siendo limitado. Además, el país aún carece de un marco normativo específico y de estudios que evalúen de manera integral la efectividad de esta tecnología. En este artículo se abordan los principales aspectos relacionados con la eficiencia de aplicación, los parámetros técnicos que condicionan su desempeño y las consideraciones para alcanzar resultados óptimos con el uso de drones agrícolas.

En los últimos años, el uso de drones para la aplicación de productos fitosanitarios ha experimentado un crecimiento acelerado en la agricultura actual. Este tipo de tecnología representa una tecnología eficaz para la protección de los cultivos, al reducir tiempos de trabajo, optimizar el uso de insumos y minimizar la exposición directa del operador a sustancias químicas.

La adopción de los drones agrícolas se inició en China con desarrollos experimentales entre los años 2007 y 2010, y alcanzó un uso comercial alrededor de 2012. La expansión masiva se dio en 2015, impulsada por subsidios gubernamentales y la creciente escasez de mano obra agrícola. Un año clave fue 2017, cuando DJI - líder mundial en tecnología de drones - lanzó la serie Agras T10, T16 y T20 lo que permitió la rápida difusión de esta tecnología en cultivos como el arroz, el algodón y el té. En Brasil, las primeras pulverizaciones con drones agrícolas se registraron en 2017, con el uso de herbicidas en cultivos de soya en el estado de Río Grande do Sul. Actualmente, según la Agencia Nacional de Aviación Civil de Brasil (ANAC), se estima que operan alrededor de 35,000 drones agrícolas en diversas regiones del país. En el Perú, su adopción comercial se produjo entre 2019 y 2020, expandiéndose durante el período de la postpandemia y experimentando un marcado crecimiento a partir del año 2022.

En este contexto, el uso de los drones responde a una necesidad de mejorar la productividad y fortalecer la sostenibilidad del manejo de plagas y enfermedades. 

¿Por qué usar drones para la aplicación de productos fitosanitarios?

Los drones destacan por su capacidad para operar en áreas donde las máquinas de aplicación terrestre a veces presentan dificultades, especialmente en terrenos irregulares y de difícil acceso. Su alta maniobrabilidad y autonomía de vuelo, permiten realizar aplicaciones con mayor rapidez que los métodos convencionales, utilizando significativamente menores volúmenes de agua. Estos aspectos resultan fundamentales en la optimización del tiempo de trabajo en campo y la mejoría en la gestión de los recursos disponibles.

Parámetros clave en ensayos con los drones de aplicación agrícola.

Antes de iniciar las aplicaciones en campo, es recomendable realizar ciertos ensayos que permitan evaluar el desempeño operativo y la calidad de la pulverización del dron agrícola. De acuerdo con la norma ISO 23117-2, el lugar de ensayo debe contar con un mínimo de área de 30 m de ancho por 60 m de largo y, que incluya una distancia de seguridad a los 10 m a lo largo de todo su perímetro. Estas medidas pueden variar según el tamaño del dron y su velocidad de vuelo, y buscan garantizar la uniformidad en la descarga del líquido y la correcta deposición dentro de la zona de muestreo. También es necesario considerar el registro de la velocidad del viento, una estación climática portátil, la delimitación de la línea de vuelo y la ubicación de la línea de colecta del producto fitosanitario. Asimismo, deben contemplarse las distancias necesarias para que el dron alcance estabilidad de vuelo durante el trayecto de ida y retorno, según la configuración establecida para el vuelo. Las condiciones climáticas durante un ensayo deben mantenerse dentro de rangos específicos: temperatura entre 5°C y 35°C, humedad relativa entre 15 y 90% y la velocidad del viento inferior a 3,0 m/s (10.8 km/h). Considerar estos parámetros permitiría minimizar las pérdidas por deriva y evaporación, contribuyendo a resultados más confiables.

Para la recolección de muestras existen los filtros de papel, papeles hidrosensibles (para evaluar cobertura y distribución) y placas de Petri. La selección de las puntas de pulverización debe corresponder al caudal recomendado por el fabricante del dron, de modo que se preserve la integridad del padrón de pulverización. El tanque de pulverización, por su parte, debe llenarse hasta el 50% de su capacidad nominal para homologar las condiciones del ensayo y evitar variaciones por peso. Con todos estos elementos en su lugar, se procede a la ejecución del vuelo experimental y al análisis de los resultados de la uniformidad de la pulverización, el padrón de la distribución y la determinación del ancho efectivo de la aplicación. Estos nos permitirían realizar ajustes operativos garantizando aplicaciones más eficientes y seguras en el campo.

Los ensayos preliminares son indispensables para la calibración de los parámetros de vuelo y pulverización, garantizando eficiencia y seguridad de las aplicaciones agrícolas. Adaptado de ISO 23117-2. Fuente: El autor, 2025.

Parámetros clave para una aplicación eficiente de productos fitosanitarios.

Para maximizar la eficacia de los drones de pulverización agrícola, es fundamental considerar otros parámetros que influyen directamente en la calidad de aplicación. Uno de esos aspectos es el tamaño de gota, ya que determina tanto la cobertura como el riesgo de deriva. Gotas demasiado finas pueden ser arrastradas por el viento o evaporarse con facilidad, mientras que gotas excesivamente gruesas disminuyen la penetración en el dosel foliar y reducen la uniformidad de la distribución. El volumen de aplicación debe ajustarse en función del cultivo, su densidad foliar y el tipo de plaga o enfermedad a controlar. Del mismo modo, la altura de vuelo y la velocidad del dron afectan el patrón de deposición, debido a la turbulencia generada por el flujo descendente de las hélices (downwash). Un ajuste inadecuado de estos parámetros puede provocar zonas con dosis insuficiente o pérdidas de producto fuera del objetivo. Las condiciones ambientales también desempeñan un papel crítico, la velocidad del viento, la temperatura y la humedad relativa deben ser monitoreados para minimizar pérdidas y asegurar una adecuada deposición de las gotas sobre la superficie vegetal. La selección correcta de las puntas de pulverización y la presión de trabajo recomendada por el fabricante también son factores determinantes para obtener patrones de pulverización uniformes y consistentes. Finalmente, la interacción entre el tipo de punta de pulverización, el tamaño de gota y la altura de vuelo del dron determina en gran medida la calidad y uniformidad de la aplicación. El ajuste de estos parámetros permite aumentar significativamente la eficiencia del tratamiento fitosanitario.

El análisis del efecto downwash y la determinación del ancho efectivo de pulverización son esenciales para optimizar la eficiencia y garantizar la uniformidad de la aplicación. Fuente: El autor, 2025.

A pesar de sus múltiples beneficios, los drones de aplicación agrícola aún presentan que deben abordarse para garantizar su uso eficiente y seguro. Su operación depende de condiciones climáticas favorables, lo que restringe las aplicaciones en horarios o temporadas de mucho viento. La capacidad reducida del tanque obliga a realizar recargas frecuentes en cultivos extensos, y la ausencia de un marco normativo específico genera incertidumbre entre los usuarios. Además, la falta de capacitación en parámetros de aplicación es otro desafío, ya que contribuyen a reducir su eficiencia, mientras que la escasez de estudios técnicos dificulta establecer recomendaciones adaptadas para cada zona agrícola.

La deriva constituye uno de los principales desafíos en las aplicaciones con drones agrícolas, y debe controlarse para evitar pérdidas de producto y reducir el impacto ambiental. Fuente: El autor, 2025.

Sin embargo, las perspectivas para el Perú son altamente prometedores. Los avances tecnológicos continúan mejorando la autonomía de las baterías, la precisión de los sensores y la calidad de distribución del producto fitosanitario. La integración de los drones con la agricultura de precisión como mapas de prescripción, imágenes satelitales y análisis de vigor del cultivo permitirá aplicaciones más selectivas, sostenibles y eficientes. En un país con una importante base de cultivos de exportación, esta tecnología representa una oportunidad para incrementar la competitividad y cumplir con los estándares de inocuidad alimentaria. La adopción de normas internacionales, junto con una adecuada formación técnica y un marco regulatorio sólido, será clave para una implementación segura y sostenible de los drones agrícolas en el Perú.

Refrencia Bibliográfica: ISO 23117-2 Agricultural and forestry machinery - Unmanned aerial spraying systems

La robótica en la agricultura

La robótica agrícola está avanzando rápidamente, transformando el sector al mejorar la eficiencia, reducir costos y optimizar el uso de recursos naturales. En mi reciente visita a la World FIRA en Toulouse, Francia, uno de los principales eventos sobre robótica agrícola, quedó claro que el futuro ya está aquí. Robots con inteligencia artificial, visión computarizada y sensores avanzados realizan tareas como siembra, manejo de cultivos y cosecha con una precisión impresionante. Estos robots también permiten detectar plagas y enfermedades de manera temprana, facilitando respuestas rápidas y localizadas. La automatización no solo aumenta la productividad, sino que mejora las condiciones laborales, reduciendo tareas repetitivas y físicas, y fomenta una agricultura más sostenible. En este artículo, exploraremos algunos de los avances más prometedores en robótica agrícola y su enorme potencial para transformar el sector.

Hoy en día, es común encontrar en internet información sobre vehículos autónomos y funciones avanzadas de asistencia al conductor. Estas tecnologías incluyen sistemas que controlan automáticamente los frenos, la distancia entre vehículos, la velocidad e incluso el estacionamiento. A medida que estos avances se vuelven más frecuentes, surgen dudas sobre los términos automatización y autonomía, que, aunque relacionados, tienen significados distintos.

La automatización hace referencia al uso de tecnología, sistemas mecánicos o digitales para ejecutar tareas de manera eficiente sin necesidad de intervención humana directa. En cambio, la autonomía implica que un sistema o máquina pueda operar por sí mismo, tomando decisiones y adaptándose en tiempo real a las condiciones del entorno, sin necesidad de supervisión constante. Esta distinción es fundamental para entender la diferencia entre sistemas que solo asisten al ser humano y aquellos que pueden actuar de forma independiente.

En el ámbito agrícola, la automatización ya está generando impactos significativos: mejora la eficiencia, reduce los costos y optimiza procesos como la siembra, el mantenimiento de los cultivos y la cosecha. Sin embargo, la verdadera revolución llega con la autonomía, que permite a las máquinas y robots agrícolas tomar decisiones inteligentes basadas en datos sobre el suelo, clima y estado del cultivo, todo en tiempo real.

La agricultura, tradicionalmente vista como una actividad manual, ha evolucionado gracias a los avances científicos y tecnológicos. En particular, la agricultura corporativa, que se caracteriza por grandes extensiones de terreno, ha adoptado con fuerza los principios de la agricultura de precisión. Esta filosofía busca maximizar la producción utilizando eficientemente los recursos, aprovechando herramientas como sensores, sistemas GPS, inteligencia artificial y robótica avanzada.

Al igual que en otros sectores, la eficiencia en el agro pasa por automatizar procesos y minimizar errores humanos. En este sentido, la incorporación de tecnologías robóticas se ha vuelto no solo relevante, sino vital, para afrontar los desafíos actuales: desde el aumento de la demanda alimentaria global hasta la necesidad de reducir el impacto ambiental y promover una producción más sostenible.

Mantenimiento del cultivo y siembra con sistemas guiados.

Para este tipo de operaciones, se recopilan datos multiespectrales mediante drones equipados con sensores. El objetivo es monitorear el cultivo y luego definir la actividad agrícola a realizar. La empresa TSCF (Tecnologías en Sistema de Información), con sede en Francia, ha diseñado dos robots que trabajan en conjunto (figura 1).

Figura 1. Dos robots trabajando de forma conjunta: el primero más adelante en la foto actúa como líder, trazando la ruta de trabajo mientras realiza la preparción del suelo; el segundo lo sigue, ejecutando la siembra. Fuente: El autor, 2025.

El robot líder sigue una trayectoria a velocidad constante utilizando RTK GNSS (sistema global de navegación por satélite y cinemática en tiempo real). El segundo robot sigue esta misma trayectoria utilizando el mismo sensor, pero también controla su velocidad para mantener la distancia deseada con el líder. Es posible que se desplacen uno al lado del otro o a unos metros por detrás. Al final de la fila, los robots realizan un giro en U, uno tras otro: cuando el robot líder llega a la zona de giro, lo ejecuta y libera el espacio al terminar; entonces, el segundo robot espera a que dicha zona esté libre antes de entrar. Ambos robots están equipados con implementos para realizar una tarea especifica en el campo. En la figura se observa el robot líder con un implemento cultivador y al segundo robot con una sembradora.

Un robot llamado Orio (figura 2), desarrollado por la empresa Naïo Technologies, trabaja en siembra con precisión gracias a un sistema de guiado basado en señal GPS RTK. Este robot está diseñado para cultivos en hileras y parcelas, como lechuga, cebolla, zanahoria, col, puerro, coliflor, ajo y culantro. Tiene una velocidad de desplazamiento de 5,5 km/h y una autonomía de 8 horas de trabajo continuo.

Figura 2. El robot Orio, diseñado específicamente para la siembra precisa de hortalizas. Fuente: El autor, 2025.

Otro robot de la misma empresa, llamado Ted (figura 3), está especializado en el trabajo en viñedos. Realiza deshierbado mecánico y preciso, sin el uso de herbicidas, respetando tanto el suelo como el cultivo. Con la misma autonomía de 8 horas, Ted permite programar intervenciones de forma sencilla y conveniente. Su estructura está diseñada para adaptarse a diversos implementos, como discos dentados, dedos escardadores y rejas cavadoras.

Figura 3. El robot Ted está diseñado para el mantenimiento de cultivo en viñedos. Fuente: El autor, 2025.

Cosechadoras de uva

La cosechadora de uvas autónoma está diseñada específicamente para la producción de vinos, donde el desprendimiento de la uva del racimo y la oxidación son inaceptables. La única alternativa para una vinificación de alta calidad era la vendimia manual, ya que todas las cosechadoras mecánicas existentes eran máquinas que operaban por sacudidas. El problema fundamental de este tipo de máquinas es que desintegran los racimos, provocando el desprendimiento de las uvas por vibración y la oxidación inmediata del mosto. Esto reduce significativamente la calidad de la uva cosechada, haciéndola inadecuada para la producción de vinos de alta calidad. 

La cosechadora Slopehelper (figura 4) elimina este problema al recolectar cuidadosamente los racimos, garantizando que permanezcan intactos y sin oxidación. A diferencia de las cosechadoras convencionales, la Slopehelper permite transportar racimos enteros al centro de producción de vino, donde se clasifican mediante máquinas de clasificación avanzadas. Esto preserva la calidad, lo que permite producir vinos excepcionales que antes solo se lograban con cosecha manual. Esta innovación marca una revolución en la automatización de los viñedos, permitiendo a los viticultores combinar eficiencia con una producción enológica de primer nivel.

Figura 4. Robot cosechador de uvas diseñado para la producción de vinos de calidad. Fuente: El autor, 2025.

Mientras el mundo avanza hacia una agricultura cada vez más automatizada y tecnológicamente avanzada, en gran parte de América Latina, y especialmente en el Perú, la robótica agrícola sigue siendo una promesa lejana más que una realidad palpable. Aunque existen algunos esfuerzos aislados, lo cierto es que la brecha tecnológica es considerable, y muchos agricultores aún dependen de métodos tradicionales que, si bien han sostenido al campo por generaciones, hoy enfrentan desafíos complejos como el cambio climático, la escasez de mano de obra y la creciente demanda alimentaria.

La falta de infraestructura, inversión en innovación, capacitación y entrenamiento, políticas públicas sólidas y acceso a tecnología en zonas rurales son barreras que impiden la adopción de soluciones avanzadas como la robótica. Esta situación se acentúa por la fuerte segmentación del agro: mientras grandes empresas agroexportadoras cuentan con ciertas tecnologías de precisión, la mayoría de pequeños y medianos agricultores —que representan una porción importante de la producción nacional— aún operan con herramientas básicas.

Sin embargo, no todo está perdido. El caso de Brasil es un ejemplo cercano e inspirador. A través de una combinación de inversión pública, colaboración con universidades, desarrollo de startups agrícolas y una visión estratégica de largo plazo, Brasil está logrando posicionarse como un referente en robótica y automatización aplicada al campo. La ciencia, la tecnología y la investigación han permitido que dicho país haya escalado a los niveles más altos, con récords en la producción y exportaciones de granos, reafirmando la agroindustria como un sector fundamental para el desarrollo brasileño y posicionándolo como uno de los principales proveedores mundiales de alimentos. Este modelo demuestra que, con voluntad política, visión de futuro y articulación entre el Estado, la ciencia y el sector privado, es posible cerrar la brecha tecnológica.

El Perú tiene talento, biodiversidad y un sector agrícola con gran potencial. Pero para que la robótica agrícola deje de ser una utopía y se convierta en una herramienta real de desarrollo, es necesario apostar por la innovación con un enfoque inclusivo. Invertir en educación técnica, impulsar políticas de apoyo a la tecnología en el agro y fomentar la colaboración regional pueden ser los primeros pasos hacia una agricultura más moderna, productiva y sostenible. La tecnología ya está transformando el mundo. La pregunta es: ¿dejaremos que nos pase por encima o nos subiremos al tren del cambio con inteligencia y visión?

El autor, Rubén Darío Collantes Veliz, PhD de la Universidad Federal de Santa Maria (Brasil) y la Universidad Politécnica de Cataluña (España), posa en la Unidad de Mecanización Agraria (UMA) de la UPC. 2025.

La poda y la trituración de los cultivos

Las labores manuales en la agricultura han demostrado muchas veces la necesidad de sustituirlas con máquinas agrícolas y utilizar una tecnología adecuada, para hacerlas más eficientes y mejorar los costos de producción. En este artículo abordaremos algunos conceptos de las máquinas que se utilizan en la poda y trituración de residuos de los cultivos, así como sus características y sus principales funciones.  

Hace alguno años se acostumbraba a quemar las hojas de la caña de azúcar antes de su cosecha y causaba un daño agronómico, operacional, social y sobre todo un enorme impacto ambiental. En la actualidad, las hojas de la caña de azúcar son aprovechadas para generar energía de forma renovable y ha permitido también que en el desarrollo de otros cultivos importantes como la palta, el arándano, la uva de mesa, el limón, la naranja y el pimiento, se promueva la poda y la trituración de sus residuos, para un mejor aprovechamiento energético de estos o en todo caso su incorporación como materia orgánica en la mejora de las propiedades del suelo.

La Poda

La poda de un determinado cultivo es decisiva en la producción y la calidad de este, facilita las operaciones agrícolas, permite contener el crecimiento excesivo de la vegetación, mejora la concentración de los nutrientes, existe una mejor circulación del aire y mayor filtración de la luz solar y promueve un entorno más saludable contra las plagas y enfermedades. Las podadoras se clasifican por el sistema de corte y se dividen en tres grandes grupos: podadoras de discos (corte por impacto), podadoras de barras de corte (corte por cizallamiento) y podadoras de cuchillas rotativas (corte por impacto). La poda se puede realizar de tres formas: lateral (para controlar el ancho de la vegetación), en altura (para aumentar la ramificación del cultivo) y en la parte baja (para facilitar la aplicación de herbicidas o la cosecha mecanizada). El acoplamiento de las podadoras generalmente es en la parte frontal o posterior de un tractor agrícola, teniendo en cuenta el criterio de la visibilidad y la estabilidad del conjunto. La estructura de las podadoras está constituida por unos brazos articulados, telescópicos o giratorios y los elementos de corte, que le permite adaptarse a diferentes cultivos, generando una amplia variación de especificaciones técnicas. Por citar algunos ejemplos, existen podadoras de corte unilateral y de una sola altura, o corte bilateral con dos alturas. Las podadoras poseen un circuito hidráulico que les permite mover los brazos y posicionarse según el corte requerido, es decir, elevándose, descendiendo, acercándose y alejándose, a su vez que acciona los elementos de corte. Para el caso de las podadoras de discos, este circuito también permite adaptar a los discos a cualquier ángulo o posición e invertir su giro. Cuando nos referimos a los elementos de corte, hablamos de los discos dentados (podadoras de discos), las cuchillas (podadoras de barras de corte) y cuchillas rotativas (podadoras de cuchillas rotativas). Los discos dentados suelen tener un diámetro que oscila entre 40 y 60 cms y están dispuestos en un número de 4 a 8 discos. Las cuchillas poseen un movimiento alternativo en relación con una contracuchilla y se localizan a lo largo de la barra de corte. Las cuchillas rotativas a diferencia de las cuchillas anteriores no llevan contracuchillas. Las podadoras pueden realizar cortes de material cuyo diámetro varía entre 6 a 20 cms, con una longitud de 2 a 3 m, con un ancho de 2 a 8 m y una altura de hasta 6 m. La velocidad de operación del conjunto en este caso varía de 1.5 a 2 km/h.

Podadora adaptada a un tractor agrícola, cuyos discos de corte se sitúan en los extremos de una estructura de cuatro brazos. Fuente: MAQUITEAM, 2022. 

La Trituración

La trituración de los residuos de ciertos cultivos pretende aprovecharlos como fuente de energía, biomasa o mejorar la estructura del suelo. Para este fin son utilizadas las trituradoras de eje horizontal y las de eje vertical. Las trituradoras de eje horizontal son las más utilizadas y disponen de anchos de trabajo que pueden llegar hasta 8 m, pero las más comunes varían entre 1.15 a 3 m. El peso se encuentra entre 300 y 1000 kgs y su requerimiento de potencia según el ancho de corte puede estar entre 30 a 90 hp. Estas trituradoras poseen un rotor, donde son instalados unos martillos de punta lisa (golpe) o cuchillas en forma de “Y” (corte) que al girar golpean con unos contramartillos o contracuchillas, consiguiendo con dicho golpe trozar el material. Este tipo de máquinas pueden llegar a triturar material desde 1 a 12 cms de diámetro. En las trituradoras de eje vertical el elemento trozador que puede ser una cadena o una cuchilla está suspendido en un rotor vertical cuyo movimiento giratorio realiza el trozado o corte. Su uso está más direccionado al sector forestal, donde la uniformidad del corte no es de gran relevancia. El ancho de trabajo está entre 1.5 a 4.5 m. El peso entre 400 y 1000 kgs y el requerimiento de potencia está entre 60 y 100 hp.

La trituradora de eje horizontal es utilizada en viñedos, cítricos y pimiento. Fuente: BCS AGRÍCOLA, 2022.

Características técnicas de una trituradora de residuos de eje horizontal. Fuente: SEPPI, 2022.

La poda y la trituración son las labores agrícolas que se han convertido en las más habituales de la explotación agrícola y han permitido el aumento del mercado de máquinas especiales que permiten une mejor recuperación e incorporación de los residuos de importantes cultivos.

Referencia Bibliográfica: Innovagri, 2020.

Nueva tecnología en máquinas agrícolas

Los gases de efecto invernadero es propiciada por el uso de los combustibles fósiles en todo tipo de máquinas y vehículos. Por ejemplo, el sector agricultura produce alrededor del 23 % de esos gases y algunas máquinas agrícolas contribuyen con ello. Una de las alternativas sostenibles para contrarrestar este impacto es la innovación y uso de máquinas eléctricas, que se apoyan en el uso de energías renovables y son mucho más “amables” con el medio ambiente. A la electrificación de las máquinas, también se suman la automatización, la autonomía y la inteligencia artificial, que se han convertido en los principales hitos del futuro de la producción agrícola y un modo de enfrentar el desafío que representa el cambio climático. 

Antes de sumergirnos en el conocimiento de la nueva tecnología desarrollada en las máquinas agrícolas, resulta importante aclarar ciertos términos relacionados a ella, porque el lenguaje se puede tornar confuso y difícil a medida que vayamos describiendo sus particularidades. Con esta pequeña introducción estoy seguro de que lograremos una mejor comprensión.

Conceptos claves

La automatización se refiere a las funciones que una máquina realiza de forma automática. Esto significa que el operador puede llevar una secuencia de trabajo antes o después de la actividad automatizada, con la única finalidad de poder completar dicho trabajo. La autonomía de una máquina o equipo significa la realización de las operaciones programadas en ciertas condiciones, sin intervención del ser humano. La semi-autonomía es cuando una máquina realiza un conjunto de actividades, sin la intervención del operador y sólo interviene en la finalización de dichas actividades. La operación humana es cuando el operador controla una máquina en todo momento, mientras que la inteligencia artificial es un programa de computación, que realiza determinadas operaciones que se consideran propias de la inteligencia humana.

Tecnología de la electrificación

La tecnología de la electrificación comenzó en el sector automotriz y es importante establecer las diferencias entre los vehículos que poseen esta tecnología. Los vehículos EV (electric vehicle) son totalmente eléctricos, los HEV (Hybrid Electric Vehicle), cuyo sistema de propulsión lo compone un motor de gasolina y un motor eléctrico, los PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) que posee el mismo sistema de propulsión que un vehículo HEV, pero incluye, además, un enchufe para cargar una batería de mayor capacidad y los FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), cuyo sistema de propulsión consiste en un motor eléctrico y una batería que obtiene la energía a través de una pila de combustible de hidrógeno. Como observamos, existe una serie de alternativas que fomentan las ventajas de la electromovilidad y que se enfocan, principalmente, en el cuidado del medio ambiente, en el fácil mantenimiento y en la reducción de los costos operativos.

En tractores agrícolas

Lo primero que observamos en los tractores agrícolas que funcionan con electricidad es el reemplazo del motor de combustión interna por un motor eléctrico y normalmente se le conoce como tractor eléctrico. La tendencia actual es “la electrificación del todo”, es decir, otros componentes como la transmisión, dirección o la acción de acoplar de implementos agrícolas al tractor, también deben funcionar eléctricamente. Esto se encuentra en una etapa de desarrollo y a través de los ensayos, pruebas y la investigación, vienen comprobando su desempeño. Para referirnos a los tractores agrícolas inmersos en este tipo de tecnología debemos mencionar necesariamente algunas marcas que la desarrollaron y vienen desarrollando en la actualidad.

● Case IH: Fue una de las primeras marcas en realizar el lanzamiento del tractor autónomo ACV, sin cabina y conducido de forma remota. Opera con un piloto automático y con un sistema de telemetría para ser comandado a distancia. Este prototipo fue diseñado para realizar labores de siembra, distribución de fertilizantes y recolecta de cosecha.

Primer tractor agrícola autónomo lanzado por CASE IH en 2017. Fuente: Agronews Castilla y Guijón, 2022.

●John Deere: A través de su programa SESAM (Sustainable Supply for Agricultural Machines) desarrolló un prototipo de alta potencia (400 hp) de la Serie 6R, que posee baterías de litio para alimentar los motores eléctricos que accionan los elementos de propulsión y otros componentes del tractor. También ha diseñado un tractor compacto eléctrico modelo 1R con cero emisiones, cuya batería se carga en 4.5 horas y básicamente se desempeña en el mantenimiento de los pastos y jardines. Asimismo, ha creado el tractor eléctrico semi-autonómo, que lleva un motor eléctrico, no lleva cabina ni volante y tampoco un elemento que controle la dirección. Este tipo de tractor capta una señal mejorada de GPS, registra y transmite información geolocalizada a una estación, desde donde se lleva el control.

Tractor eléctrico para su desempeño en pequeñas áreas. Fuente: JOHN DEERE, 2022. 

● Fendt: Es otra marca que ha desarrollado un tractor totalmente eléctrico, con potencia de 81 hp, el modelo e100 Vario posee una autonomía de trabajo de cinco horas en condiciones normales y su batería se recarga hasta en un 80 % en 40 minutos. Puede utilizar implementos agrícolas convencionales y eléctricos.

Tractor agrícola modelo e100 Vario completamente eléctrico. Fuente: FENDT, 2022.

● Solectrac: Es una empresa americana que ha desarrollado un tractor agrícola eléctrico modelo e70N, con una potencia de 70 hp, está dotado con una batería recargable en 6 horas con paneles solares o en 10 horas utilizando un enchufe convencional de 220V 50A. Este tractor cuenta con un sistema doble tracción y una autonomía de trabajo de 4 a 8 horas, ideado para trabajar en viñedos y en locales poco espaciosos que requieren de una alta maniobrabilidad.

Tractor agrícola eléctrico para desarrollo de trabajos en viñedos. Fuente: SOLECTRAC, 2022.

● Kubota: La empresa japonesa anunció recientemente el lanzamiento de un tractor eléctrico modelo LXe-261, con una potencia de 25 hp, que trabaja con una batería de litio recargable en una hora y autonomía de funcionamiento de 4 horas. El tractor fue diseñado para realizar labores de transporte y mantenimiento de áreas verdes.

 Tractor agrícola compacto para que mantenimiento de parques y jardines. Fuente: KUBOTA, 2022.

Otras máquinas

La tecnología descrita anteriormente no es exclusiva en los tractores agrícolas, también existen otras máquinas que la utilizan y a continuación describiremos algunas de ellas.

● Guss: La marca americana Global Unmanned Spray System-Guss lanzó al mercado en el 2019 los pulverizadores autónomos para frutales que, con un tiempo de trabajo de 12 a 14 horas, realizan los tratamientos de forma totalmente automatizada a cualquier hora del día y reduciendo en gran medida la mano de obra para esta labor. Este pulverizador suele tener una longitud de 7.3 metros, un ancho variable entre 1.8 m a 2.3 m y un tanque de pulverización de 2270 litros, cuenta con tecnología de geolocalización, LIDAR, visión artificial para su posicionamiento, guiado y la aplicación de los productos fitosanitarios. Un solo operador puede llegar a monitorizar hasta ocho máquinas de forma simultánea.

Pulverizador autónomo para frutales cuyo tanque es de 2270 lts de capacidad. Fuente: GUSS, 2022.

● Jacto: El mayor fabricante de pulverizadores agrícolas en Brasil también ha diseñado un pulverizador autónomo para frutales, el modelo Arbus 4000 JAV, con un tanque de pulverización de 4000 litros, posee un sistema de escaneo de la planta, un conjunto de ventiladores accionados eléctricamente y controlar el aire de forma independiente, un sistema de aplicación inteligente que considera el tamaño de la planta y que le permite reducir el uso de los productos fitosanitarios, generando menos contaminación del medio ambiente.

Pulverizador autónomo para frutales cuyo tanque es de 4000 lts de capacidad. Fuente: JACTO, 2022.

● John Deere: Ha creado un pulverizador autopropulsado convencional con un tanque de pulverización de 560 litros. Con la ayuda de la inteligencia artificial y la tecnología See&Spray, el sistema reconoce las plantas cultivadas y las plantas dañinas, realizando un tratamiento localizado.

Pulverizador autónomo de barra sobre orugas de 570 lts de capacidad. Fuente: JOHN DEERE, 2022.

● Agco y Fendt: Han desarrollado una generación de robots agrícolas dentro de un proyecto de investigación innovador. El robot Xaver posee una unidad de siembra precisa y un sistema de autoguiado que asume el control con gran precisión. Su funcionamiento es silencioso, con tres o cuatro ruedas, peso en vacío de 150 kg, con un tanque de 20 litros para las semillas y con baterías de iones de litio posee una autonomía de dos horas de trabajo. Un conjunto de seis robots podría realizar hasta 3 ha/hora, incluido el tiempo de recarga.

Robot eléctrico con unidad de siembra de precisión modelo Xaver. Un grupo de 6 robots pueden sembrar hasta 3 ha/h. Fuente: FENDT, 2022.

Este gran avance de la tecnología se ha instaurado en las máquinas agrícolas, pero implica estar preparados para poder implementarla y obtener los beneficios con el aumento de la productividad agrícola y por sobre todo estaremos cuidando nuestro medio ambiente. Surgen también preguntas como: ¿Hasta qué punto es posible? ¿Qué cantidad de recursos se necesita para impulsar esta tecnología? ¿Las máquinas eléctricas poseen el mismo desempeño que las convencionales? ¿Por qué debemos invertir en electrificación? ¿Es posible su desarrollo? Por el momento resulta complicado responder, pero estamos a pocos pasos de conocer las respuestas y esperamos sean satisfactorias. 

Referencias bibliográficas: 1) Catalán, H.; Más que máquinas agrícolas. 2) Marquez, L.; Los eléctricos en la maquinaria industrial y agrícola.

Pequeños grandes tractores

El tractor es una importante máquina de tracción y fundamental en el proceso de la producción agrícola, sus configuraciones y características técnicas han hecho que actúe con buen desempeño en cualquiera de las operaciones agrícolas conocidas. Justamente entre las configuraciones, destacan aquellos con menores dimensiones, cuya versatilidad y maniobrabilidad los coloca en un sitio privilegiado en el actual sector agroexportador peruano.  

Generalidades

La agroexportación en el Perú durante las últimas dos décadas ha mostrado una evolución de la producción de cultivos especiales como los arándanos, la uva, la palta, el espárrago, el mango y los cítricos, logrando una cifra récord en ventas de US$ 9,172 millones en el 2021 (Minagri, 2022). La producción de dichos cultivos favoreció también la utilización de los tractores agrícolas “compactos”, que gracias a su versatilidad y maniobrabilidad se pueden desempeñar en espacios reducidos o cerrados y con los mismos componentes que posee un tractor agrícola estándar, es decir, con toma de fuerza, enganche de tres puntos, opciones en el tipo de transmisión, válvulas de control remoto y en algunos casos equipado con una cabina. La Norma ISO 12934 denomina a los tractores compactos como “angostos” y los caracteriza en relación con el peso (entre 400 y 3000 kg) y con el despeje libre vertical (600 mm), los subdivide también en dos grupos: a) los tractores viñateros: aquellos utilizados en la producción de vid y poseen un ancho de 950 mm y b) los tractores fruteros: aquellos que trabajan con cultivos arbustivos y poseen un ancho posterior que oscila entre 950 y 1150 mm.

Tractor compacto marca Landini con cabina y conectado a un atomizador marca Saher para aplicaciones fitosanitarias. Fuente: El autor, 2022.

En el Perú, además de los mencionados, existen otros tipos de tractores compactos y a pesar que la norma no los considera, podemos clasificarlos y definirlos como c) utilitarios: aquellos cuya configuración permite el acople de diversos implementos para la realización de tareas específicas; d) microtractores: aquellos cuya potencia es menor a los 30 hp y e) motocultores: que también son tractores, pero con un solo eje y con dos ruedas.

Las unidades importadas y sus características

Los tractores compactos importados en el Perú en el período 2009-2021 fueron 3227 e involucra a 52 marcas y 189 modelos. De ese total, 790 u pertenecen a la Clase I (menor o igual 30 hp), 431 u a la Clase II (entre 30 y 56 hp), 1928 u a la Clase III (entre 56 y 99 hp) y 78 u de la Clase IV (entre 99 y 158 hp). Con respecto al tipo de motor, 1792 u son de aspiración natural y 1435 u son turboalimentados. Con respecto al puesto del operador, 3129 u son semiplataforma, 92 u con plataforma y 6 u son con cabina. Con respecto al tipo de chasis, 268 u son de tipo articulado y 2959 u son rígidos. En el Gráfico 1 se muestra los países de procedencia, siendo Italia el país que más provee al parque de tractores compactos en el Perú.

Principales usos

El tractor viñatero y/o frutero se desempeña en diversas operaciones agrícolas y principalmente actúa como vehículo de accionamiento y traslado de los atomizadores (pulverizadores de chorro transportado) para realizar las aplicaciones fitosanitarias. Dichos atomizadores poseen una capacidad en el tanque de pulverización de 2000 y 3000 L y son muy utilizados en la producción de palta, cítricos y uvas. Otra operación agrícola importante, se encuentra en la trituración de los restos de la cosecha de ciertos cultivos perennes como la vid y lo realiza con un implemento llamado trituradora de poda o de “sarmiento”, que se encarga de recoger, triturar y descargar los restos de tallos y hojas al terreno, para luego incorporarlos como materia orgánica. Otros implementos agrícolas que trabajan con el tractor viñatero y/o frutero son: las cortadoras rotativas, las prepodadoras y podadoras de discos, las azufradoras, las nebulizadoras, las horquillas montacargas y los carros de transporte de cosecha.

El atomizador es uno de los equipos más utilizados en la agroexportación peruana y optimiza su desempeño con el tractor compacto. Fuente: El autor, 2013. 

Los tractores utilitarios pueden accionar y conectarse con implementos para realizar actividades específicas de carguío, nivelación, transporte y mantenimiento de pastos y jardines (cortar, hoyar y excavar). En algunos casos está conectado hasta con dos o tres implementos a la vez y realizar las actividades mencionadas.

Tractor utilitario equipado con los implementos cucharón frontal y hoja niveladora. Fuente: John Deere. Acceso, 2022.

El tractor compacto está equipado con los mismos componentes de un tractor estándar, incluso con una configuración especial, como el enganche de tres puntos y toma de fuerza frontal. Fuente: El autor, 2019. 

Tractor agrícola compacto equipado con una horquilla montacargas conectado al enganche de tres    puntos. Fuente: El autor, 2019. 

Los microtractores por su tamaño pueden adaptarse a ciertas condiciones topográficas en nuestro país y mayormente se utilizan en las labores livianas de preparación de suelos, fertilización y transporte. Justamente, por ser de pequeñas dimensiones y con una menor potencia en el motor, resultan ser muy beneficiosos en las unidades agropecuarias cuya área se encuentra entre 0.5 y 2.0 ha. Cabe resaltar que los motocultores son también tractores agrícolas, pero con un solo eje y con dos ruedas y también son ampliamente utilizados en estas unidades agropecuarias típicas de la sierra peruana. Sus principales características y su utilización en el campo serán parte de un próximo artículo.

El microtractor por sus dimensiones y versatilidad, le permite desempeñarse también en pequeñas áreas. Fuente: Kubota. Acceso, 2022.

Factores que influyen en la eficiencia de aplicación de productos fitosanitarios

En el 2014, la FAO publicó el Código Internacional de Conducta para la Gestión de Plaguicidas y en su artículo N°2 menciona algunos conceptos importantes como el equipo de aplicación: que es todo medio técnico, equipo, instrumento o máquina que se emplea para aplicar plaguicidas, así como la tecnología de aplicación: que es la liberación y distribución efectiva de un plaguicida sobre un organismo con el fin de controlarlo.

Control

La utilización de productos fitosanitarios en la producción de un determinado cultivo continúa siendo una de las operaciones agrícolas más representativas para el control de plagas, enfermedades y plantas dañinas y se puede dar a través de diversos métodos: a) control legislativo: se basa en la introducción de políticas y leyes sobre la importación, la comercialización y el transporte de los productos fitosanitarios; b) control genético: donde se puede utilizar plantas o semillas genéticamente modificadas; c) control cultural: está relacionado a la época de siembra, a la rotación de los cultivos, a las podas y a la adecuada fertilización; d) control físico: donde se controla la temperatura, la humedad o la luminosidad; e) control biológico: se refiere al empleo de enemigos naturales o productos biológicos; f) control mecánico: es la etapa donde se utilizan las máquinas e implementos agrícolas y g) control químico: donde se emplean los productos fitosanitarios. Cuando estos métodos se utilizan de forma conjunta da lugar a lo conocemos como el Manejo Integrado de Plagas (MIP) y enfermedades.

Tecnología de aplicación

La tecnología de aplicación consiste en la colocación precisa y en la cantidad suficiente del producto fitosanitario en el “blanco” que se pretende controlar y así obtener resultados satisfactorios en términos de eficacia, seguridad y economía. Este conjunto de conocimientos científicos y tecnológicos se viene desarrollando e implementando en la actualidad y continua en una constante evolución.

Calibración y regulación de los pulverizadores agrícolas

Estas acciones son fundamentales y a su vez obligatorias para cada una de las máquinas encargadas de realizar la aplicación de productos fitosanitarios. Los parámetros como el volumen de pulverización, la dosis de aplicación, el tipo y el caudal de la boquilla, el espaciamiento entre boquillas, la altura de la barra de pulverización, la presión de trabajo, la velocidad de operación y el caudal de aire de los atomizadores, son ítems que deben ser meticulosamente determinados y calculados, antes de ingresar al campo y poder garantizar el éxito de la aplicación.

Tecnología de aplicación variable

La tecnología de aplicación variable considera aspectos relacionados a las características geométricas y estructurales del cultivo (forma y volumen de la copa, densidad y área foliar). Para este fin, son los utilizados sensores que pueden ser los ultrasónicos encargados de detectar objetos y realizan mediciones, así como el LIDAR (Light Detection and Ranging) que determina la distancia entre un punto de emisión y un objeto a través de un pulso laser. Existen dos métodos para realizar la aplicación variable y se basan en los sensores y en los mapas. La aplicación variable con sensores detecta durante el avance del conjunto tractor-pulverizador, la forma o arquitectura del cultivo para actuar como principal indicador de la aplicación. Cuando son utilizados los mapas, estas se obtienen de los satélites o de los drones de captura de imágenes, que ofrecen información del estado y vigor del cultivo, aquella luego de un proceso de análisis, se convierte en los mapas de aplicación variable. Asimismo, con la ayuda de un dispositivo electrónico se realiza la apertura y cierre de las boquillas hidráulicas en las zonas afectadas y de forma proporcional a la masa vegetal del cultivo.

Pulverización inteligente: Bosh y Digital Farming Solutions de BASF han desarrollado un sistema de aplicación que detecta la presencia de plantas dañinas a través de cámaras y realiza la aplicación del herbicida en el punto exacto de su ubicación y con la cantidad suficiente para su tratamiento. Fuente: Bosh, Acceso en 2022.

Estas acciones y/o actividades deben ser acompañadas con la adecuada capacitación y entrenamiento para lograr con éxito el uso sostenible de los productos fitosanitarios y permitir un mejor cuidado de nuestro ambiente, con la garantía de conservar la buena salud de nuestro agricultor y del consumidor.

Calibración y Regulación en los drones de pulverización agrícola

¿Cómo es ir hacia el campo y realizar pulverizaciones con un dron? ¿Cómo debo aplicar? ¿Qué volumen de aplicación debo utilizar? ¿Qué velocidad y altura de vuelo debo utilizar? ¿Para todos los cultivos es similar la forma de aplicación de los productos fitosanitarios? ¿Qué parámetros durante la aplicación debo considerar? Esas y otras interrogantes surgen en todo tipo de aplicación agrícola y en especial cuando vamos a realizar una pulverización, ya sea con un pulverizador agrícola, mochila pulverizadora o con el uso de los drones, se deben considerar diversos aspectos para lograr una pulverización económica, rápida y eficaz.

En primer lugar, debemos conocer las diferencias entre calibrar y regular un equipo de pulverización. Calibrar significa verificar el caudal de las boquillas de pulverización, determinar el volumen de aplicación y la cantidad de producto que será colocado en el tanque. Regular significa ajustar los componentes de la máquina a las características del cultivo y a los productos fitosanitarios que serán utilizados, es decir, ajustar la velocidad de operación, seleccionar los tipos de boquillas, determinar el espaciamiento entre las boquillas, ajustar la altura de la barra y definir la presión de trabajo. Está claro que estas regulaciones se refieren principalmente a los equipos mecánicos y/o manuales y su objetivo es obtener una mejor capacidad operacional en las máquinas con relación al tiempo disponible y al tamaño del área a tratar. En el caso de los drones de pulverización agrícola, los aspectos a considerar son los mismos que se consideran en las pulverizaciones con avión agrícola. Estos son:

Tiempo de abastecimiento: Tiempo en que el dron permanece en el suelo y comprende, desde que toca el suelo para aterrizar, reabastecerse con producto fitosanitario, cambiar de baterías, revisar la máquina e iniciar el despegue.

Velocidad de vuelo de aplicación: Cada tipo de dron posee una velocidad de vuelo ideal, de acuerdo con su arquitectura de fabricación. Normalmente la velocidad de vuelo es indicada en km/ho y los fabricantes indican que puede variar desde 5 hasta 60 km/ho. Existen trabajos que indican que la velocidad de aplicación juntamente con la capacidad de carga y ancho de la faja de aplicación afectan el tiempo de aplicación. La velocidad de vuelo puede influir directamente sobre el rendimiento en la aplicación y velocidades muy altas perjudican la deposición del producto fitosanitario.

Tiempo de aplicación: Duración en que el dron permanece aplicando producto fitosanitario en el área tratada.

Velocidad de traslado: Está relacionada al traslado del dron hacia el área de aplicación y/o al local de abastecimiento. Asimismo, el aumento de dicha velocidad puede reducir el tiempo de vuelo gasto entre el local de aterrizaje y el área de aplicación.

Ancho de aplicación: Es realizada en forma paralela o adyacente, cubriendo el área a ser tratada. Ese ancho de aplicación puede variar entre 3 a 9 metros y depende del dron a ser utilizado, del tipo de boquilla, del producto fitosanitario y de la altura de vuelo, siendo un factor que influye en el rendimiento del dron para realizar una aplicación efectiva.

Altura de vuelo: Puede ser muy variable, las aplicaciones actuales utilizan alturas entre 3 a 11 m y depende del tipo de cultivo a tratar y de la localización del blanco (insecto u hongo) en el cultivo.

Tiempo de curva al final de la aplicación: El dron describe una curva y retorna a la línea consecutiva a ser tratada. Ese tiempo que se toma el dron en describir dicha curva se mide en segundos e influye en la determinación de la capacidad operacional del dron.  

Volumen de aplicación: Este sigue criterios técnicos, donde son considerados el ancho de aplicación, la velocidad de operación y el caudal de las boquillas. Asimismo, se debe tomar en cuenta el tipo o modo de acción (sistémico o de contacto) del producto fitosanitario, las condiciones climáticas (temperatura y humedad relativa), arquitectura de las plantas y área foliar; así como, el tamaño y la cobertura de las gotas.

Boquillas de pulverización: Intervienen en la cantidad (volumen de aplicación) y en la calidad (tamaño, distribución y cobertura de las gotas), por ese motivo su selección es fundamental para atender las demandas específicas de un determinado cultivo.

Presión de pulverización: En las boquillas de energía hidráulica, la variación de la presión de pulverización ejerce un efecto sobre el volumen de aplicación y posee un valor de presión, que no debe exceder al indicado, que puede generar un desgaste y deteriorar la calidad de pulverización.

Plan de vuelo: Es muy importante para mejorar la capacidad operacional del dron y se elabora de acuerdo con el formato del área a tratar. Los planes de vuelo mayormente utilizados son los tipos: “zig-zag" y “carrousel”.

En síntesis, los aspectos de calibración y regulación en los drones de pulverización agrícola resultan ser bastante amplios, y depende también de los conocimientos previos en la tecnología de aplicación de productos fitosanitarios, que son importantes para mejorar la capacidad operacional del dron, la calidad de la pulverización y contribuir con la productividad en el campo.

Calibración de las boquillas: La imagen muestra como se realiza en el campo la medición del caudal de las boquillas de pulverización, realizando tres repeticiones en un tiempo determinado. Fuente: El autor, 2022.

Altura de vuelo: Es un factor que influye en la calidad de la pulverización y depende del tipo de cultivo y lo que se desea controlar para definir la altura adecuada. Fuente: El autor, 2022.

Plan de vuelo: La imagen muestra los planes de vuelo más frecuentes en la pulverización realizada con drones. Fuente: El autor, 2022.

Ing. Agríc. MSc. Rubén D. Collantes Veliz, docente de la UNALM, está posando junto a un dron de pulverización agrícola.