Detector de malezas

Introducción

En la actualidad, los herbicidas son aplicados uniformemente en la totalidad de la superficie del lote, siendo esto innecesario debido a que las malezas pueden ocupar desde el 80% hasta el porcentaje casi ínfimo de la superficie tratada. Una pulverización selectiva mejoraría notablemente la eficiencia en el uso de agroquímicos, disminuyendo los riesgos de ocasionar daños a la salud humana y al ambiente.

La aplicación sitio especifica de agro insumos es una práctica que va ganando terreno año a año, esto se debe a los beneficios ambientales y económicos que se derivan de su uso. El desarrollo de la temática en el área de la aplicación de agroquímicos se ha visto relegado debido a diversos contratiempos de orden técnico que están siendo superados constantemente con nuevos desarrollos aportados por organismos de investigación públicos y empresas del sector privado.

En lo que a la aplicación sitio especifica de herbicidas concierne y con la finalidad de reducir los costos y minimizar el impacto ambiental, han aparecido en el mundo varias iniciativas que abordan la problemática y que han logrado reducciones en el uso de estos fitoterápicos. Se han logrado disminuciones en el uso de herbicidas entre un 30% y 70% mediante la determinación de las zonas afectadas y posterior aplicación localizada, con niveles de precisión en la detección que llegan a un 95% y hasta del 100%. 

En el Instituto de Ingeniería Rural se diseñó y construyó un prototipo de un detector de malezas que trabaja con el método de detección RR/NIR el cual ha demostrado un correcto funcionamiento para distintas malezas y en distintos horarios y permitió generar un mapa georreferenciado de malezas de un lote en forma dinámica.

 

Desarrollo

Detector de malezas:

Se trata de un sensor basado en el método de detección NIR/RR que determina la cantidad de luz reflejada por la planta en las longitudes de onda del rojo e infrarrojo cercano. El sensor detecta la existencia de malezas aunque no es capaz de distinguir entre éstas y el cultivo, resultando beneficioso para la aplicación de herbicidas en el barbecho. Con el detector se puede disminuir entre un 30 y un 70% de producto aplicado, según el grado de enmalezamiento del lote.

Características:

  • Método de detección NIR/RR
  • Discrimina entre suelo o cobertura seca y malezas verdes
  • Para uso en barbechos y aplicación en entresurcos
  • Ángulo de visión 110º
  • Tiempo de respuesta 0,053 segundos, para válvulas electrónicas.

El éxito en el control de malezas mediante la realización de una aplicación variable de herbicidas depende básicamente de la precisión del sensor detector y de los tiempos de respuesta de los mecanismos que permiten la aplicación del producto en el objetivo a tratar.

 

En lo que a los tiempos de respuesta del sensor respecta, los mismos son variados y dependen fundamentalmente del tipo de sensor utilizado, sea este una sensor óptico o una cámara de video y a la carga de procesamiento del algoritmo de detección propiamente dicho. En el caso de cámaras de video, existen trabajos que se basan en el uso de redes neuronales, en donde se alcanzan precisiones del orden del 95% o sistemas mixtos que hacen uso de un filtro lineal en la primera etapa y en una segunda instancia, trabajan con redes neuronales artificiales para realizar la clasificación alcanzando una precisión del 100% en la clasificación y demorando 550 milisegundos para procesar una imagen de aproximadamente 1m2, lo que equivale a una velocidad de avance de 6,5 km h-1. En el caso de sensores ópticos el tiempo de respuesta es casi instantáneo.

En lo que respecta a la velocidad de reacción de los componentes mecánicos, los tiempos dependen del tipo de actuador  ya sea este de inyección directa o electroválvula. Se realizaron ensayos de tiempo de respuesta de sistemas de dosis variable mediante inyección directa lográndose tiempos de entre 0,60 y 2,30 s para la inyección en sistemas de seis picos pulverizadores y de 0,35 s para la inyección del herbicida directamente en el pico en forma individual. Los actuadores electromagnéticos son válvulas activadas por medio de energía eléctrica y su tiempo de respuesta depende básicamente de su construcción, la intensidad del campo magnético y la masa del elemento móvil. En el caso de estos sensores, se registraron tiempos de respuesta de 0,053 segundos.

 

Trabajos publicados

Moltoni, A.; Masiá, G.; Clemares, N.; Fiorini, J. y Moltoni, L. “Verificación del tiempo de respuesta de un detector de malezas equipado con válvulas electromagnéticas”. En Actas del I Congreso Argentino de Ingeniería - CADI 2012, realizado del 8 al 10 de agosto de 2012 en la Universidad Nacional de Mar del Plata, Buenos Aires.

Moltoni, A.; Moltoni, L.; Venturelli, L.; Fuica, A. y Masiá, G. (2006): “Site-Specific Weed Control: Desempeño de un Detector de Maleza Diseñado y Construido en el Instituto de Ingeniería Rural de INTA Castelar. Parte I”. En Actas del XXXV Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2006, realizado entre el 31 de julio y el 4 de agosto de 2006 en João Pessoa, PB, Brasil.

Moltoni, A.F.; Masiá, G.; Fuica, A.M., Moltoni, L.; Venturelli, L.; Cid, R. (2007) “Site-specific weed control: desempeño de un detector de maleza diseñado y construido en el Instituto de Ingeniería Rural de INTA Castelar. Parte II”. En IX Congreso Argentino de Ingeniería Rural -CADIR 2007 y I del MERCOSUR, realizado del 19 al 21 de septiembre, Córdoba, Argentina. Libro Avances en Ingeniería Rural 2005-2007, I.S.B.N. 978-987-1253-29-6. Pág. 121-126.

Masiá, G.; Moltoni, A.; Venturelli, L.; Cid, R.; y Duro, S. (2009) “Verificación del tiempo de respuesta de un detector de malezas diseñado y construido en el Instituto de Ingeniería Rural”. En Actas del X Congreso de Ingeniería Rural y II del Mercosur - CADIR 2009, realizado del 01 al 04 de septiembre de 2009, en la ciudad de Rosario, Santa Fe, Argentina.

Moltoni, A. y Moltoni, L. (2005) “Pulverización selectiva de herbicidas: implicancias tecnológicas y económicas de su implementación en la Argentina”. En Actas del VIII Congreso Argentino de Ingeniería Rural – CADIR 2005, realizado del 9 al 12 de noviembre de 2005 en Merlo, San Luis. Editado en CD-Rom ISBN 987-05-0139-7.

Cid, R.; Moltoni, A. y Fuica, A. (2010) “El camino hacia una agricultura con máquinas autónomas: el control de malezas”. En Actas del IX Congreso Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería Agrícola -  CLIA 2010 y  XXXIX Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2010, realizado del 25 al 29 de julio de 2010 en Vitória - ES, Brasil.

Moltoni, L.; Moltoni, A. y Masiá, G. (2006) “An Economic Analysis of a Weed Detection System in Argentina”. En Actas del XVIth CIGR World Congress, “Agricultural Engineering for a Better World”, realizado del 3 al 7 de septiembre en Bonn, Alemania.

Moltoni, A.; Masiá, G.; Cid, R.; Moltoni, L.; Fuica, A.M.; Duro, S.; Casartelli, M., Hilbert, J.A. (2007) “Site-Specific Weed Control: dynamic performance and weed mapping of a weed detector system designed by researchers of INTA”. En Actas del 10th International Congress on Mechanization and Energy in Agriculture, realizado del 14 al 17 de octubre en Antalya, Turquía.

Moltoni, A. y Masiá, G. (2008) “Site-specific weed control: daily performance of a weed detector system designed by researchers of INTA”. En Actas del  International Conference of Agricultural Engineering - CIGR y XXXVII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2008, realizado del 01 de agosto al 0 4 de septiembre en Foz do Iguaçu – PR, Brasil.

Masiá, G.; Moltoni, A.; Venturelli, L.; Cid, R.; Duro, S. y Fuica, A. (2010) “Study On Response Time Of A Weed Detector System Designed For Site-Specific Weed Control By Researchers Of Inta. Part 2”. En Actas de International Conference on Agricultural Engineering - AgEng 2010, realizado entre el 06 al 08 de septiembre de 2010, Clermont-Ferrand Francia

 

Premios y exposiciones

  • INNOVAR 2014

Fue seleccionado como una de las 40 tecnologías destacadas en los 10 años del Concurso Nacional de Innovaciones, INNOVAR 2014.

  • INNOVAR 2011

El Detector Inteligente de Malezas para la Aplicación Sitio–Específico de Herbicidas recibió el premio INNOVAR en la categoría "Innovaciones en el agro".

  • CITA 2011

El Detector Inteligente de Malezas para la Aplicación Sitio–Específico de Herbicidas recibió la Mención de Honor en la competencia CITA 2011 en la categoría "Investigación Aplicada".

 

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