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8/15/2019 Unidad 3 - Agricultura de Precision
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Ing. Agr. ALEJANDRO O´DONNELLalejandro@fronterasrl.com.ar
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFI
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3 AGRICULTURA DE PRECISIÓN
3.1 Definición. Antecedentes y evolución.
3.2 Adopción de la agricultura de precisión. Aplicación en cultivostradicionales. Beneficios potenciales.
3.3 Agricultura de precisión en los principales países de Sudamérica.3.4 Agricultura de precisión en Argentina. Fortalezas, oportunidades,
debilidades y amenazas.
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CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN .................................... 13
INTRODUCCIÓN...............................................................................................................15¿QUÉ ES LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN?.....................................................................15
ANTECEDENTES Y EVOLUCIÓN ........................................................................................18
ADOPCIÓN DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN ............................................................19
AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN CULTIVOS TRADICIONALES.........................................19
BENEFICIOS POTENCIALES ..............................................................................................20
REFERENCIAS ..................................................................................................................22
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POBLACIÓN MUNDIAL 1965 - 2050
POBLACIÓN MUNDIAL Y DEMANDA DE ALIMENTOS
Alimentar una población global de 9 mil millones en el 2050 requerirá un 60 a 70 % deaumento en la producción mundial de alimentos.
Introducción - Contexto.
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El crecimiento de los rendimientos seguirá siendo el principal factor que permitirá los incrementos en laproducción de los cultivos en el futuro. En los países en desarrollo, representará mas del 70% del crecimiento enla producción de los cultivos hasta el 2030.
CRECIMIENTO DE LOS RENDIMIENTOS DE LOS CULT
Introducción - Contexto.
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IMPACTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICOIntroducción - Contexto.
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2010:Argentina : 0.8 ha/pUSA : 0.5 ha/pBrasil: 0.3 ha/p
China : 0.1 ha/p
FUENTE: FAOSTAT, Febrero 2011
TIERRA CULTIVABLE POR PERSONA“La Fábrica”
Población mundial y demanda de alimentos
Introducción - Contexto.
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AgeThe average age of U.S. farm operators increased from 55.3 in 2002 to 57.1 in 2007. The number of operators 75 yearsand older grew by 20 percent from 2002, while the number of operators under 25 years of age decreased 30 percent.
U.S.A. - Edad promedio del Principal Operario
E d a d
Introducción - Contexto.
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Japón - Disminución del Número de ProductoresAumento de la Edad Promedio
Introducción - Contexto.
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Argentina- Dinámica de Población Rural
Introducción - Contexto.
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Introducción - Contexto.
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Dr. Eugenio Cap – Instituto de Economia y Sociologia del INTA
El Cambio Tecnológico en la ArgentinaEvolución de la Productividad de la Mano de Obra
( 1908 – 2007 )
H e c t á r e a s
( M i
l e s )
Introducción - Contexto.
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Fuente: Agritrend S.A.
Introducción - Contexto.
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Agricultura de Precisión.
Conjunto de procesos y sistemas aplicados que permiten:
• Manejo localizado de las prácticas agrícolas – Manejo sitio Específico de Insumos (VRT).
• Mayor eficiencia de aplicación de insumos y trabajo de la maquinaria.
• Reducir impacto sobre el medio ambiente.• Disminuir los costos de producción.
• Segregación de la materia prima a campo para diferentes mercados.
• Trazabilidad de procesos para lograr un producto con denominación de origen.
Definición. Antecedentes y evolución.
f ó d l ó
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Agricultura de Precisión:Convergencia entre la agronomía y la tecnología.
La línea agronómica: trabajos de las décadas del ‘70 y ‘80, en Minnesota, Estados Unidos, sobre lautilización de métodos de investigación de campo para conocer mejor la variabilidad de los factores desuelo y planta, incluyendo análisis de suelo, muestreo del suelo, fotografía del área y análisis de cultivos.Fue posible establecer el primer concepto de variabilidad de suelo y planta en los campos así como lospotenciales beneficios del gerenciamiento de estos campos por zona de manejo , en vez de toda el áreasembrada.
La línea de la ingeniería agrícola (Tecnología): se refiere a la evolución de las máquinas agrícolas,utilizando sensores y sistema de posicionamiento global (GPS) para mapeo y aplicación de insumos condosis variada.
Definición. Antecedentes y evolución.
D fi i ió A d l ió
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La aplicación del concepto de la agricultura de precisión es posible gracias a la evolución de:
1. Sistema de Posicionamiento Global (GPS).
2. Sistemas de Información Geográfica (SIG).
3. Sistemas, sensores y equipamiento de monitoreo y/o mapeo.
4. Percepción remota.
5. Tecnologías de dosis variable (sensores, controladores, etc.).
6. Análisis de datos georeferenciados (Geoestadística, Econometría Espacial, Análisis
multifactorial, Análisis de Cluster y CART, etc.).
Definición. Antecedentes y evolución.
D fi i ió A d l ió
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Definición. Antecedentes y evolución.
Agricultura de Precisión: línea de tiempo.
Massey Ferguson fue, en 1982, la primera compañía en producir una cosechadoracomercial con sistema de mapeo de productividad de granos. Luego, ya al comienzode los años ‘90, aparecieron los proyectos de John Deere, Case, AGCO y New Holland.
D fi i ió A d l ió
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Manejo sitio especifico de insumos.
“Hacer el manejo correcto, en el lugar indicado y en el momento oportuno”
Su objetivo:• Aumentar la rentabilidad de los sistemas productivos.• Disminuir el impacto ambiental de las prácticas de manejo.
Implica:•El uso de sistemas de posicionamiento global (GPS) y de otrosmedios electrónicos para obtener datos del cultivo.
•El uso de la tecnología de información para generar, procesar y analizar einterpretar información de interés agronómico.
•La información obtenida puede usarse para implementar planes de manejo de laVARIABILIDAD,adecuando el manejo de suelos y cultivos por ambiente .
Definición. Antecedentes y evolución.
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D fi i ió A t d t l ió
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Variabilidad: conceptos.
1. Variabilidad espacial: expresa las diferencias de producción en un mismo campo, en unamisma campaña y cosecha.
2. Variabilidad temporal: expresa los cambios de producción en un mismo campo, en distintascampañas de cosecha.
La Variabilidad puede ser:
• Natural: topografía, tipos de suelo, napas.
• Inducida: fertilizantes, densidad de siembra, manejo anterior.
• Aleatoria: precipitaciones (lluvias, granizo)
Y nos interesa su:
•Magnitud.
•Superficie.
•Repetitividad.
Definición. Antecedentes y evolución.
Definición Antecedentes e ol ción
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Definición. Antecedentes y evolución.
Definición Antecedentes y evolución
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Lote : 14-15Cultivo: Maíz 07-08Rinde Promedio: 5960 kg/ha
Sup: 9.6 hasRinde: 3720 kg/ha
Sup: 17.57hasRinde: 8466 kg/ha
Sup: 13.20hasRinde: 5977 kg/ha
Mapa de Rinde – (Datos Base) Mapa de Contornos
Definición. Antecedentes y evolución.
Definición Antecedentes y evolución
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Lote : 14-15Cultivo: Soja 09-10Rinde Promedio: 3315 kg/ha
Sup: 12.48 hasRinde: 1686 kg/ha
Mapa de Rinde – (Datos Base) Mapa de Contornos
Sup: 15.5 hasRinde: 3412 kg/ha
Sup: 6.2hasRinde: 4270 kg/ha
Sup: 15.35 hasRinde: 2572 kg/ha
Definición. Antecedentes y evolución.
Definición Antecedentes y evolución
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Variabilidad Inducida:
Definición. Antecedentes y evolución.
Definición Antecedentes y evolución
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Definición. Antecedentes y evolución.
Adopción de la agricultura de precisión
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Adopción de la agricultura de precisión.
Ciclo de Gartner:
Un ciclo de sobre-expectación es una representación gráfica de la madurez, adopción y aplicacióncomercial de una tecnología específica. Caracteriza el entusiasmo sobredimensionado y lasubsiguiente decepción que ocurre habitualmente en la introducción de nuevas tecnologías.
Desánimo por falta desoporte y baja rentabilidad
EntusiasmoInicial
Adopción de la agricultura de precisión
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Adopción de la agricultura de precisión.
Teoría de difusión de las Innovaciones:La teoría de difusión de innovaciones es una propuesta sociológica que intenta explicar lamanera como los individuos o grupos adoptan una innovación.
Everett Rogers1. Rogers, E.M. 1962. Diffusion of innovations. Free Press, New York.2. Rogers, E.M. (Ed.) 1976. Communication and development. Sage, Beverly Hills.3. Rogers, E.M. 1986. Communication technology: The new media in society, Free Press.
Adopción de la agricultura de precisión
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Adopción de la agricultura de precisión.
Adopción de Monitor de Rinde (U.S. – por Cultivo)1996 – 2009 / En % de acres sembrados
Adopción de la agricultura de precisión
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Adopción de la agricultura de precisión.
Adopción de Tecnología de Dosis Variable (U.S. – por Cultivo)1998 – 2009 / En % de acres sembrados
Adopción de la agricultura de precisión
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Adopción de la agricultura de precisión.
Adopción de Sistemas de Guiado (U.S. – por Cultivo)1996 – 2009 / En % de acres sembrados
Adopción de la agricultura de precisión.
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Adopción de la agricultura de precisión.
Adopción de Sistema de Mapeo con G.P.S. (U.S. – por Cultivo)1998 – 2005 / En % de acres sembrados
Adopción de la agricultura de precisión.
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Adopción de la agricultura de precisión.
Gastos Comparados entre Usuarios de Monitor de Rinde y No UsuariosU.S.A.
Adopción de la agricultura de precisión.
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Adopción de la agricultura de precisión.
Gastos comparados entre Usuarios de Tecnología Variable y No UsuariosU.S.A.
Adopción de la agricultura de precisión.
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Rindes comparados entre Usuarios de Monitor de Rinde y No UsuariosU.S.A.
Adopción de la agricultura de precisión.
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Rindes comparados entre Usuarios de Sistemas de Mapeo con GPS y No UsuariosU.S.A.
Adopción de la agricultura de precisión.
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Rindes comparados entre Usuarios de Tecnología Variable y No UsuariosU.S.A.
Agricultura de precisión en Argentina.
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¿Donde estamos parados en el sistema productivo argentino?Adopción de tecnología en Argentina. Sector Agropecuario: esto se lee como que por ej. el 100% de los
productores extensivos utilizan en su campo alguna semilla OGM.
Fuente: IINTA Manfredi – Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini
g p g
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Agricultura de precisión en Argentina.
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MOTIVACIONES PARA EL USO DE A.P.
Fuente: USO, ADOPCIÓN Y LIMITACIONES DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN ARRed Agricultura de Precisión - INTA Paraná – Melchiori, R.J.M.; Albarenque, S. M.; Kemerer A.C.
Agricultura de precisión en Argentina.
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TECNOLOGÍAS DE A.P. QUE UTILIZA
Fuente: USO, ADOPCIÓN Y LIMITACIONES DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN ARRed Agricultura de Precisión - INTA Paraná – Melchiori, R.J.M.; Albarenque, S. M.; Kemerer A.C.
UTILIZA AP?
Agricultura de precisión en Argentina.
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ALTO COSTO DE LA TECNOLOGÍA
ESCASA CAPACITACIÓN DE PROFESIONALES
ESCASA CAPACITACIÓN DE OPERARIOS DE MAQUINARIA
ESCASOS CURSOS DE CAPACITACIÓN DISPONIBLES
FALTA DE ESPACIALIZ. PARA USO DE HERRAMIENTAS
ALTO COSTO DE LOS SERVICIOS DE AP A CONTRATAR
BENEFICIO ECONÓMICO Y AGRON. NO DEMOSTRADO
FALTA DE FUENTES DE FINANCIAMIENTO
POCAS EMPRESAS DE SERVICIOS DE AP
RAZONES POR LAS QUE NO SE UTILIZA A.P.
Fuente: USO, ADOPCIÓN Y LIMITACIONES DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN ARRed Agricultura de Precisión - INTA Paraná – Melchiori, R.J.M.; Albarenque, S. M.; Kemerer A.C.
Agricultura de precisión en Argentina.
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PROBLEMAS QUE SURGEN POR EL USO DE A.P.
Fuente: USO, ADOPCIÓN Y LIMITACIONES DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN ARRed Agricultura de Precisión - INTA Paraná – Melchiori, R.J.M.; Albarenque, S. M.; Kemerer A.C.
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Agricultura de precisión en Argentina.
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NECESIDADES
Fuente: USO, ADOPCIÓN Y LIMITACIONES DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN ARRed Agricultura de Precisión - INTA Paraná – Melchiori, R.J.M.; Albarenque, S. M.; Kemerer A.C.
ANTIGÜEDAD EN EL USO DE APPotencial de Crecimiento
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Agricultura de precisión en Argentina.
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Fuente: INTA Manfredi – Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini
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Adopción de la agricultura de precisión.
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http://www.agriculturadeprecision.org/gacetillas/2013/20131210-Argentina-dosis-variable.asp
Un relevamiento realizado por el INTA arrojó que casi el 25% del área sembrable argentina setrabaja con maquinaria equipada con sistema de dosificación variable .
Aplicación de la agricultura de precisión.
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- Aplicación de la Agricultura de Precisión
•Análisis de Mapas de Rinde•Ensayos
•Densidad de siembra variable
•Fertilización Variable
•Ajuste de variedades en Soja
•Pulverizaciones Variables
•Riego Variable
•Aumento de Eficiencia de la Maquinaria
Aplicación de la agricultura de precisión - Uso del Mapa de Rinde
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Rinde – kg/ha
2° Fecha Siembra
Rinde: 5510 kg/ha
Manchón MalezasRinde: 3850 kg/ha
1° Fecha SiembraRinde: 4350 kg/ha
La Perla - Mapa de Rinde Maíz – Campaña 2011 / 2012Villa Mercedes – San Luis
Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.
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Ubicación del Ensayo
Ensayo de Densidad de Siembra en Maíz
Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.
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Ensayo de Densidad de Siembra en Maíz
Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.
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0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
Bajo (+)Loma
Bajo (-)
8,97
7,118,38
9,67
7,70
9,37
10,03
7,71
9,46
10,16
7,27
9,00
Ensayo de Densidad de Siembra en MaízRinde por Ambiente - Tn/ha
40000 45000 50000 63000Plantas a Cosecha
R i n
d e T N
/ H a
Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.
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Rinde TN/Ha
Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.
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R i n
d e
k g
/ H a
Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.
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RENDIMIENTOS POR SITIO
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
110.00
120.00
BAJO O LOMA 1/2 LOMA BAJO E
Q Q / H A
Testigo (Sin Urea) 90 kg/ha Urea 145 Kg/ha Urea 160 Kg/ha Urea
CURVAS DE RESPUESTA
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
0 89 145 160
Dosis Urea kg/ha
R i n d e q q /
h a
BAJO W LOMA 1/2 LOMA BAJO E
Ensayo Re-fertilizaciónde Maíz con Urea
Aplicación de la agricultura de precisión - Ensayos.
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UTILIDAD DE LOS MAPAS DE RENDIMIENTO PARA EVALUAR EFECTOSRESIDUALES EN LA FERTILIZACION DE CULTIVOS
Aplicación de la agricultura de precisión - Dosis Variable de Semillas.
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Prof. Napa: 1.55mtsRinde: 11414 kg/ha
Prof. Napa: 2.10 mtsRinde: 8230 kg/ha
Prof. Napa: > 3 mtsRinde: 4385 kg/ha
PROFUNDIDAD DE NAPA Y RENDIMIENTO.Cultivo: Maíz – Rinde Promedio: 7416 kg/ha
Aplicación de la agricultura de precisión - Dosis Variable de Semillas.
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SITIO SUPERFICIE % RINDE KG/HA PROF. NAPA MTS
1 6,64 11% 9018 1,652 14,31 25% 8335 1,80
3 3,28 6% 8145 1,75
4 3,78 6% 7703 2,25
5 6,12 10% 7533 2,00
6 24,22 42% 5433 > 3,00
58,35 100% 7416
42 %de la superficie rinde en promedio 8496 kg/ha .
42 %de la superficie rinde en promedio 5433 kg/ha .16 %de la superficie rinde en promedio 7618 kg/ha .
42 %
16 %
42 %
Napa, responsable de un 30 % de la producción.
Aplicación de la agricultura de precisión - Dosis Variable de Semillas.
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A.P
M.P
B.P
Agricultura de Precisión – Siembra Variable Multi-hibrido/ Maíz
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Kinze Continues Progress on World's First Electric Multi-Hybrid Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+PlanterPhoto credit (first photo on the right): Kinze Manufacturing. Aerial photo of a multi-hybrid field planted near Kinze’s headquarters in Williamsburg, Iowa.
Agricultura de Precisión – Siembra Variable Multi-hibrido/ Maíz
http://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planter
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Kinze Continues Progress on World's First Electric Multi-Hybrid Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+PlanterPhoto credit : AgriGold. Aerial photo of a field planted using Kinze’s multi-hybrid planter. The lighter hybrid is AgriGold 6442Stx and the darker hybrid is
AgriGold 6458VT3Prib.
Agricultura de Precisión – Siembra Variable Multi-hibrido/ Maíz
http://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planterhttp://www.kinze.com/article.aspx?id=280&Kinze+Continues+Progress+on+World%27s+First++Electric+Multi-Hybrid+Planter
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http://ravenprecision.com/products/planter-controls/omnirow-multi-hybrid-control/
Aplicación de la agricultura de precisión – Reposición de Fósforo.
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Soja 10-11
P i ió MAP k /h
Aplicación de la agricultura de precisión – Reposición de Fósforo.
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Prescripción – MAP kg/haMapa de Ambientes
FERTILIZACIÓN
Fertilizante a utilizar
Superfosfato
simple Contenido P2O5 20.0 % Dosis MAPAMBIENTES KgsP2O5
Kg/haFerti
Sup -Has KG Ferti Total
Kg/haFerti
KG FertiTotal
AP1 52.1 260.4 8.3 2164.2 130.2 1082.10AP2 69.9 349.6 10.9 3821.1 174.8 1910.57BP1 14.3 71.6 4.6 328.0 35.8 163.98BP2 48.3 241.7 5.8 1411.7 120.9 705.86BP3 21.4 107.2 6.4 686.0 53.6 342.99MP 69.5 347.3 21.0 7290.3 173.7 3645.13
TOTALES 57.1 15701.3 7850.63
Aplicación de la agricultura de precisión – Reposición de Fósforo.
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Aplicación de la agricultura de precisión – Sensores, re-fertilizacion con N en Maíz.
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•Son Herramientas complementarias a las ya existentes. (Ej. Análisis de Suelo)•Es clave contar con calibraciones locales, adaptadas a las condiciones de la zona – Franja de referencia sinlimitaciones de Nitrógeno.•El uso del sensor asume que otras variables del cultivo (malezas, densidades de siembra) han sido bienmanejadas
Fuente: Ing. Agr. Ricardo Melchiori –
INTA Paraná
Aplicación de la agricultura de precisión – Ajuste de Variedades de Soja.
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Cultivo 11/12: SojaManejo Propuesto: Se dividen los lotesen zonas de manejo en función depotencial de rinde y se siembran 2variedades diferentes.Zona 1: Bajo PotencialZona 2: Alto Potencial
Aplicación de la agricultura de precisión – Aplicación Variable de Fungicidas.
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bajo
medio
Lenguajeconsensuad
o
ProcesoSimplificado
Exportación dePrescripciones
para VRT
Importaciónde Mapas deRendimiento
El dibujo permitegestionar
espacialmente toda lainformación
Tecnología de Aplicación
Tecnología de Gestión de Información Mapa de Prescripción
Mapa de Aplicación
Aplicación de la agricultura de precisión – Aplicación Variable de Fungicidas.
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Respuesta Costo Ingreso Resultado RentabilidadKg/ha u$s/ha u$s/ha u$s/ha %
Promedio de todos los ensayos (1) 141 21 35 14 68%Sin Loma Arenosa ni Loma (2) 172 21 43 22 105%
+ Sin SPS3900 ni DM3810 (3) 191 21 48 27 127%Diferencia (2-1) 8Diferencia (3-1) 13
•La aplicación “generalizada” de fungicida en R3 tuvo un muy buen retorno: 14 u$s/ha 68% derentabilidad.
•Sin embargo, si no aplicamos en ambientes sin respuesta (L2 y L3), el retorno se eleva a 22u$s/ha aplicada
•Y si tampoco aplicamos sobre genotipos de muy buen perfil sanitario, mejora el resultado otros 5u$s/ha.
•Entonces: El valor del conocimiento de “donde aplicar” es de 13 u$s/ha
Aplicación de la agricultura de precisión – Pulverización Variable.
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Aplicación de la agricultura de precisión – Pulverización Variable.
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Aplicación de la agricultura de precisión – Riego Variable
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Agricultura de Precisión – Eficiencia en Maquinaria
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Control de AlturaBanderillero Satelital Monitores de Siembray pulverización
Agricultura de Precisión – Eficiencia en Maquinaria
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Monitor de Siembra 20/20 SeedSenseMonitor de Siembra + Mantiene Constante Presión del Cuerpo sobre el suelo
Uniformiza profundidad de siembraEvita compactación alrededor de la semilla
Agricultura de Precisión – Eficiencia en Maquinaria
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Reguladores Automáticos de Flujo de Cosecha
Accesorios para Cosechadoras
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MUCHAS GRACIASIng. Agr. Alejandro O’Donnell
alejandro@fronterasrl.com.ar