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CIENCIA Y TECNOLOGÍA OTROS ARTÍCULOS CIENTÍFICOS  
Tratamientos fitosanitarios en viña: nuevas tecnologías para un proceso más seguro y sostenible

Emilio Gil
Unidad de Mecanización Agraria
Universidad Politécnica de Cataluña
Barcelona

La Directiva Europea para un Uso Sostenible de Fitosanitarios (Directiva 2009/128/CE) ha supuesto un salto cualitativo en lo que respecta a las aplicaciones de productos fitosanitarios. Por fin un documento oficial tiene en cuenta no solo los aspectos relacionados con los productos fitosanitarios, sino que también la situación de los equipos de aplicación y la formación de los usuarios son elementos fundamentales de esta Directiva, documento de obligado cumplimiento para todos los Estados Miembros, obligados a desarrollar y poner en marcha los Planes de Acción Nacional. En España, el Plan de Acción Nacional se ha elaborado a partir de dos Reales Decretos, concretamente el RD 1702/2011 que regula las Inspecciones periódicas de los equipos de aplicación en uso y el RD 1311/2012 sobre Uso Seguro de los Plaguicidas.

El objeto principal de la Directiva es según consta en el artículo 1 «establecer un marco para conseguir un uso sostenible de los plaguicidas mediante la reducción de los riesgos y los efectos del uso de los plaguicidas en la salud humana y el medio ambiente, y el fomento de la gestión integrada de plagas y de planteamientos o técnicas alternativos, como las alternativas no químicas a los plaguicidas». Una lectura detenida y pensada de esta frase pone de manifiesto una clara tendencia hacia la reducción del uso de fitosanitarios. Una reducción que no implique mermas en la eficacia de las aplicaciones, que permita el mismo o mejor nivel de control de las plagas y/o enfermedades, y que garantice una calidad medioambiental óptima.

El objetivo a medio plazo de la reducción de la cantidad de productos fitosanitarios es el objetivo claro y preciso que se han planteado países como Francia, Alemania o Dinamarca por poner algunos ejemplos. En todos los casos, las acciones institucionales puestas en marcha contemplan medidas relacionadas con la calidad de las aplicaciones, las tecnologías a emplear y la necesaria formación de los profesionales, elementos cuyo interés ha sido ampliamente demostrado.

 

Calibración y mantenimiento de los equipos: simple y eficaz método

Numerosos trabajos de investigación llevados a cabo para analizar el efecto de la reducción de la dosis y/o del volumen de caldo a distribuir, en todos los cultivos pero fundamentalmente en aquellos que podemos llamar tridimensionales como los frutales o la viña, han puesto de manifiesto que, independientemente del criterio empleado para su determinación, los resultados tanto desde el punto de vista de uniformidad de distribución, reducción de pérdidas en el suelo, control de la deriva y nivel de control de la plaga o enfermedad, han sido siempre iguales o superiores cuando se han empleado volúmenes reducidos con respecto a los criterios originales de aplicación. Según Ebert y Downer (2006) «la dosis tiene poco que ver con la eficacia ya que hay suficiente materia activa para controlar la plaga durante los procesos de aplicación normal». Dicho de otra manera, es posible que el éxito de todas las investigaciones radique en el hecho de que resulta obligado un adecuado proceso de calibración de los equipos, un control exhaustivo de los parámetros operativos (velocidad de avance, presión de trabajo, tipo y calibre de las boquillas, caudal de aire del ventilador,…) para la realización de los ensayos. Y ese mismo fenómeno es el que de forma indefectible se manifiesta en cualquiera de las acciones formativas o jornadas de campo que se realizan. En todas ellas, cuando se compara la calidad de las aplicaciones normalmente realizadas por el usuario con la calidad una vez realizado el proceso simple de calibración, los resultados son alentadores. Mismo efecto en cuanto a control de plaga con menor volumen de aplicación. Y si la dosificación del producto se realiza de acuerdo a criterios de concentración, el resultado es además una reducción de la cantidad de fitosanitario a emplear.

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Figura 1: Pantalla de inicio del programa Calibra desarrollado por la Unidad de Mecanización Agraria (UPC), que facilita el proceso de regulación de los equipos y selección de la boquilla adecuada. Disponible en
http:// www.uma.deab.upc.edu.

Sin embargo, y a pesar de tratarse de un proceso relativamente simple, la frecuencia de calibración entre los agricultores no es la deseada. Unas veces por desconocimiento, otras por miedo a los cálculos, y algunas otras por considerarlo una pérdida de tiempo, el resultado es que en la mayoría de los casos los equipos se ajustan a unas condiciones de trabajo determinadas y no se modifican los parámetros, aunque las condiciones de las aplicaciones sean cambiantes, bien por el estadio vegetativo del cultivo, bien por requerimientos específicos de la plaga o por necesidades del producto a distribuir. Para ello, desde la Unidad de Mecanización Agraria del Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología de la Universidad Politécnica de Cataluña estamos trabajando en el desarrollo de herramientas que faciliten al usuario el proceso de calibración. Una de estas herramientas es el programa CALIBRA (figura 1), un software libre ( http:// www.uma.deab.upc.edu) que permite de forma fácil e intuitiva realizar el proceso de calibración, seleccionar el tipo y modelo de boquillas y ajustar de forma adecuada la presión de trabajo. El programa está pensado fundamentalmente para la calibración de equipos hidroneumáticos empleados en los tratamientos fitosanitarios en frutales y viña.

 

Determinación del volumen de aplicación y expresión de la dosis: factores clave

Pero ¿cuál es el volumen óptimo de aplicación? Y sobre todo, ¿cómo se debe expresar la dosis de producto fitosanitario? Son dos preguntas de difícil respuesta, aunque bien es cierto que estos últimos tiempos se han producido avances encaminados a mejorar ambos procesos. Respecto al primero de ellos, parece lógico pensar que el volumen de aplicación, cuando hablamos de tratamientos en viña (y lo mismo puede aplicarse al caso de los frutales) debe pasar por tener en cuenta las características del objeto que se desea “mojar”. Por tanto las características estructurales y/o geométricas de la vegetación tienen su importancia. Dicho de otro modo, en una hectárea de terreno (10000 m2) la cantidad de vegetación es muy diferente en una misma parcela dependiendo del estadio vegetativo, de la variedad, del marco de plantación,… por lo que hablar en términos de volumen por hectárea resulta algo ambiguo. Bien es cierto que se deben establecer sistemas de fácil aplicación, y que para caracterizar la vegetación se deben establecer medidas simples y rápidas en campo que le permitan al agricultor su aplicación inmediata. Cualquier otra alternativa supondrá el abandono definitivo de la propuesta.

En este sentido podemos hablar de dos tendencias: una primera en la que la utilización de las nuevas tecnologías permite al usuario “olvidarse” de mediciones y cálculos complicados. Es el propio equipo, con los elementos embarcados correspondientes, o la utilización de programas informáticos adecuados, quien va a determinar de forma automática e instantánea cual es el “volumen óptimo de aplicación”. Dentro de este primer grupo tenemos dos ejemplos ampliamente validados y contrastados en cuanto a su eficacia.

 

Programa Dosaviña – cálculo del volumen óptimo de aplicación

La Unidad de Mecanización Agraria de la UPC ha desarrollado un programa informático que permite calcular de forma rápida y sencilla el volumen óptimo de aplicación en tratamientos en viña (Gil y Escolà, 2009). El programa fundamenta su actuación en una caracterización de la estructura de la vegetación, una cuantificación de la superficie foliar y una valoración de la eficiencia de la aplicación teniendo en cuenta aspectos como el tipo de máquina empleado, las condiciones ambientales, los parámetros operativos durante la aplicación y las características del producto a distribuir (figura 2). No obstante, como además de conseguir reducciones de volumen (y de producto fitosanitario) es necesario garantizar la eficacia de las aplicaciones y el control de las plagas y enfermedades, el programa se ha evaluado en campo durante más de cinco años. Durante ese largo periodo de tiempo, agricultores de diversa procedencia (España y Estados Unidos) han utilizado el programa para determinar las cantidades de caldo y producto a distribuir. Y los resultados han sido en todos los casos muy favorables. Baste como ejemplo el dato de que, de media, el ahorro como consecuencia de la reducción de la cantidad de producto se ha cifrado en unos 120 €/ha en explotaciones vitícolas del estado de Nueva York (Gil et al., 2011). A modo de ejemplo, la figura 3 muestra los resultados medios obtenidos de los volúmenes de aplicación en diversas parcelas con diferentes variedades, marcos de plantación, tipo de máquina y estadios vegetativos.

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Figura 2: Esquema de funcionamiento del programa Dosaviña (Gil et al., 2011).


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Figura 3: Resultados medios de reducción del volumen de aplicación utilizando el programa Dosaviña.

 

Aplicación variable adaptada a las características de la vegetación

Para calcular el volumen de aplicación en función de las características de la vegetación es preciso conocer las dimensiones y distribución de la masa foliar en la parcela. Y ese proceso, o se emplean tecnologías adecuadas o resulta un proceso tedioso y difícil de aplicar. Por ello el grupo de investigación de la UMA ha desarrollado un prototipo de aplicación variable de fitosanitarios adaptado a la viña. Un equipo cuyo principio de funcionamiento se basa en la detección y cuantificación del volumen de vegetación en cada punto de la parcela, y en la utilización de esta información para ajustar de forma variable y en continuo la cantidad de caldo a aplicar en cada momento. El prototipo se fundamenta en una adaptación del método conocido como TRV (Tree Row Volume), que determina el volumen de caldo a distribuir manteniendo como constante un factor unitario de distribución (“i” litros/m3). Es evidente que en aquellas zonas en las que la vegetación sea mayor la cantidad de caldo deberá ser mayor, y en aquellas zonas de la parcela en las que, por las razones que fuere, la vegetación es mucho menos abundante, lo ideal sería aplicar menos cantidad de caldo, siempre manteniendo como objetivo el mantenimiento del parámetro de aplicación “i”. Pues bien, este criterio es el que se ha tenido en cuenta para el desarrollo del prototipo que aparece en la figura 4. Un equipo al que se le han incorporado elementos como sensores de ultrasonidos encargados de cuantificar la vegetación, válvulas de caudal variable que permiten modificar el caudal unitario emitido por cada una de las boquillas, sensores de presión instalados en todo el circuito, y una antena de recepción de GPS que permite en cada momento conocer las particularidades de la vegetación y los parámetros de la aplicación en cualquier punto de la parcela. Se trata evidentemente de un prototipo todavía en fase de desarrollo pero que ha dado ya frutos interesantes, como se puede apreciar en la figura 5. No obstante, el rápido avance de las nuevas tecnologías y su aplicación a la agricultura hacen prever que este tipo de acciones se conviertan en un futuro no lejano en algo habitual en una agricultura regentada por profesionales cualificados y con un nivel de formación propio de cualquier profesional en cualquier otro sector (Gil et al., 2014). Cualquier otra circunstancia estará abocada al fracaso técnico y económico.

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Figura 4: Detalle de los componentes electrónicos empleados para el desarrollo del prototipo de aplicación variable en viña montado sobre un equipo convencional cedido por Ilemo Hardi, S.A.U. Tractor Landini empleado durante los proyectos de investigación cedido por AgriArgo Ibérica.


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Figura 5: Resultados medios de la comparación entre aplicación convencional (volumen constante) y la aplicación proporcional a la cantidad de vegetación.

 

Expresión de la dosis: algo debe cambiar

Un análisis pormenorizado de las recomendaciones en cuanto a cantidad de producto fitosanitario a emplear, a partir de la información disponible en las etiquetas de los productos fitosanitarios, indica cuando menos cierto desconocimiento o cierta inseguridad. Recomendaciones basadas en la superficie de terreno (kg/ha), en la concentración de producto (cm3/100 l), en la longitud de las hileras o en el volumen de vegetación, son informaciones habituales que podemos encontrar y que muchas veces confunden al usuario.

Determinar el volumen adecuado de aplicación, o la dosis necesaria de producto cuando hablamos de cultivos como los frutales o la viña, tiene su complicación. Por ese motivo recientemente se ha constituido en Europa el Dose Expression Group, un grupo de trabajo que reunió a expertos representantes de la mayoría de los países de la UE (miembros de la Unidad de Mecanización Agraria de la UPC participan en este grupo de trabajo) para tratar de aclarar algunos de estos conceptos. Y una de las conclusiones fue la de aceptar la propuesta consensuada por las empresas de productos fitosanitarios de recomendar como método fácil de emplear y lógico de acuerdo con sus principios, el que se conoce como LWA (Leaf Wall Area). La explicación es simple: si cuando hablamos de aplicación para cultivos bajos el término l/ha (o kg/ha) es evidente y razonable, y para su determinación el parámetro anchura de la barra es fundamental, ¿por qué no emplear algo similar en viña? Si pensamos en una pared de vegetación más o menos uniforme de una viña emparrada, es evidente que el objetivo a “mojar” es esa pared de vegetación, es decir, las dos caras de cada una de las hileras. El método del LWA lo que propone es recomendar la cantidad de producto en base a la superficie de pared de vegetación, independientemente de la superficie de terreno. Para ilustrarlo pongamos un ejemplo (figura 6): supongamos una plantación de viña con una distancia entre hileras de 1,7 m y una altura de la vegetación de 1,8 m. Con un sencillo cálculo podemos llegar a obtener el número 21176 que corresponde exactamente a la superficie de pared de vegetación que deseamos cubrir con el producto fitosanitario. En este caso, si en la recomendación de la etiqueta aparece el valor de 300 l/10000 m2 de pared de vegetación, el ajuste de la máquina debería realizarse para aplicar 635 l/ha. Sin embargo, ese mismo producto y esa misma aplicación cuando se realiza en una viña cuyas hileras están separadas 3 metros, el ajuste de la máquina deberá ser tal que proporcione 360 l/ha. Hablamos de la misma superficie de terreno y ajustamos la cantidad en función de las características de la vegetación. Otra forma racional de ahorro de caldo y de producto.

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Figura 6: Ejemplo de interpretación y cálculo del método LWA (Leaf Wall Area) para tratamientos en viña.

La figura 7 presenta las condiciones de trabajo seleccionadas para un tratamiento en viña en el máximo estadio vegetativo. Las pruebas se realizaron empleando un equipo multifilas IRIS cedido por Ilemo-Hardi, S.A.U. y se establecieron tres valores de LWA a saber, 250, 350 y 500 L/LWA, lo que se correspondía respectivamente con 125, 250 y 500 L/ha dadas las características de la vegetación.

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Figura 7: Condiciones y equipo empleado en los ensayos de evaluación del método LWA en viña.

 

Buenas Prácticas Fitosanitarias y reducción de la deriva

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Figura 8: Guía de Buenas Prácticas Fitosanitarias para reducir la deriva y la escorrentía, elaborada en el marco del proyecto TOPPS-PROWADIS y editada por el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente.

Es evidente que existen alternativas y/o acciones que permitirán reducir esa cantidad de producto que excede la vegetación y que genera, entre otros, problemas económicos derivados de una baja eficiencia de la aplicación. La identificación, definición, explicación y puesta en práctica de todas esas medidas para la reducción de la deriva son los elementos que conforman la Guía de Buenas Prácticas Fitosanitarias (conocidas en inglés como Best Management Practices – BMP) que se han desarrollado en el marco del proyecto TOPPS-Prowadis. La guía consta de una serie de recomendaciones clasificadas en tres grandes grupos: recomendaciones generales (29), recomendaciones específicas para pulverización en cultivos bajos (3) y recomendaciones específicas para tratamientos en frutales y viña (10). Se incluyen además 15 medidas adicionales que contemplan soluciones o propuestas avanzadas para la reducción de la deriva teniendo en cuenta los últimos avances de la tecnología de aplicación de fitosanitarios. El documento (Figura 8), consensuado y aprobado por todos los países participantes y, una vez introducidas las modificaciones y adecuaciones necesarias en función de la normativa específica de cada uno de los estados miembros, se ha traducido a los diferentes idiomas oficiales y en breve se publicará oficialmente con la colaboración del MAGRAMA (http://www.topps-prowadis.es).

 

Cuantificación de la deriva en tratamientos en viña –TOPPS-PROWADIS Drift Evaluation Tool

Una de las herramientas desarrolladas en el seno del proyecto TOPPS-Prowadis es una aplicación informática que permite cuantificar el riesgo de deriva generado en cada caso particular y los beneficios que comportan la adopción de las diferentes medidas o buenas prácticas recomendadas. Las tres herramientas (una para pulverizadores hidráulicos, otra para tratamientos en plantaciones frutales y la tercera para tratamientos en viña) cuantifican el riesgo en función de la posición del equipo respecto a la zona sensible de contaminación (Figura 9) y tienen en cuenta además las condiciones específicas relacionadas con la meteorología, parámetros operativos seleccionados durante la aplicación, presencia de bandas de seguridad u otros sistemas mitigadores de deriva. Con toda la información se genera un índice de riesgo de contaminación que se puede reducir (y cuantificar la reducción obtenida) cuando se aplican algunas de las medidas recomendadas (utilización de boquillas de inyección de aire, ajuste del caudal de aire, adecuación de las salidas a la estructura de la vegetación,…). Las tres herramientas están disponibles en http://www.topps-drift.org.

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Figura 9: Herramientas informáticas desarrolladas dentro del proyecto TOPPS-Prowadis, para la cuantificación de los riesgos de deriva en circunstancias determinadas y la cuantificación del efecto de la aplicación de determinadas medidas (buenas prácticas) para su posible reducción (http://www.topps-prowadis.es).

 

Consideraciones finales

Estamos ante una situación cambiante que requiere el esfuerzo de todos. La puesta en escena de la Directiva de Uso Sostenible, a pesar de generar algún que otro rompimiento de cabeza, va a suponer una mejora en la eficiencia de las aplicaciones de fitosanitarios. La obligatoriedad de la formación de todos los profesionales involucrados, la necesidad de establecer programas obligatorios de inspección de los equipos en uso, la aparición de las bandas de seguridad para preservar la calidad de las aguas, los criterios a adoptar para reducir la deriva, y otros muchos aspectos, pueden parecer trabas o inconvenientes para el agricultor. No obstante está absolutamente demostrado que un adecuado proceso de calibración de los equipos, una mayor atención a todos los aspectos relacionados con el mantenimiento y un mejor conocimiento de todo el proceso por parte de los profesionales, va a conducir de forma directa a una reducción de la cantidad de producto fitosanitario empleado, minimizando el riesgo de contaminación medioambiental y mejorando sustancialmente la cuenta de resultados de las explotaciones vitícolas de nuestro país.

 

Agradecimientos

Los resultados que aquí se muestran son un resumen de lo obtenido durante la realización del proyecto de investigación SAFESPRAY, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (AGL2010-22304-C04-04) y el Fondo Europeo de Desarrollo Rural (FEDER). El autor agradece muy especialmente la colaboración de AgriArgo Ibérica, S.A. poniendo a disposición del equipo un tractor Landini de características adecuadas para la realización de este tipo de ensayos y a la empresa Ilemo-Hardi, S.A.U. por la cesión de los equipos de aplicación utilizados en los proyectos de investigación.

 

Bibliografía

Ebert, T.A., Downer, R.A.: A different look at experiments on pesticide distribution. Crop Protection 2006; 25: 299-309.

European Parliament: Directive 2009/128/EC of the European parliament and of the council of 21 October 2009 establishing a framework for community action to achieve the sustainable use of pesticides. 2009; 2009/128/EC.

Gil, E., Escolà, A.: Design of a decision support method to determine volume rate for vineyard spraying. Appl. Eng. Agric. 2009; 25, 145-151.

Gil, E., Llorens, J. Landers A., Llop J and Giralt L.: Field validation of DOSAVIÑA, a decision support system to determine the optimal volume rate for pesticide application in vineyards. European Journal of Agronomy 2011; 35: 33-46.

Gil, E., Arnó, J., Llorens, J., Sanz, R., Llop, J., Rosell-Polo, JR., Gallart, M., Escolà, A.: Advanced Technologies for the Improvement of Spray Application Techniques in Spanish Viticulture: an overview. Sensors 2014; 14: 691-708.

Llorens, J., Gil, E., Llop, J., Escolà, A.: Variable rate dosing in precision viticulture: Use of electronic devices to improve application efficiency. Crop Protection 2010; 29: 239-248.

[29.09.14]

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