Caso de estudio: mapas y modelos de apoyo a los viticultores

Introducción

La viticultura tiene raíces antiguas que coinciden con el surgimiento de las primeras civilizaciones y ha tenido un impacto significativo en el desarrollo de nuestra sociedad. A lo largo de los milenios, hemos sido testigos de transformaciones significativas, tanto en las variedades de uva cultivadas como en los métodos agrícolas empleados para su cultivo. Hoy en día, principalmente debido al rápido cambio climático y al fuerte impacto ambiental, nos enfrentamos a un conjunto de desafíos considerables. Proteger los viñedos y prevenir eventos dañinos como granizadas, heladas y enfermedades, respetando el medio ambiente, resulta cada vez más difícil. Para afrontar mejor estas problemáticas, contamos con una serie de herramientas innovadoras que permiten ayudar a las empresas en la gestión del viñedo y en la mejora de la calidad del producto final.

Fig.1: Viñedo en espaldera

iDrone: mapas de variabilidad generados por dron

Mediante el análisis de imágenes visibles (RGB), multiespectrales y/o térmicas tomadas con dron (véase el servicio iDrone), es posible reconstruir mapas temáticos del viñedo, como por ejemplo mapas NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), una herramienta importante utilizada para monitorizar y evaluar el vigor del viñedo (Fig. 2).

Los mapas pueden utilizarse para diferentes fines:

1. Tratamientos fitosanitarios racionalizados

Los mapas de vigor permiten identificar y caracterizar la variabilidad en campo, lo que permite crear mapas de zonificación que, una vez cargados en maquinaria de dosis variable (VRT), permiten concentrar los tratamientos en las zonas más vigorosas y aplicar menos producto en las zonas menos vigorosas, optimizando el uso de agua y fitosanitarios.

2. Cosecha selectiva

Los mapas basados en el NDVI pueden ayudar a identificar las diferentes zonas de vigor en el campo donde la uva ha alcanzado distintos grados de maduración. Esto resulta especialmente útil cuando se cultivan variedades de uva diferentes o cuando se desea producir vinos de alta calidad. Los mapas de vigor permiten a los agricultores planificar la vendimia de forma más eficiente, cosechando la uva en las zonas más maduras en momentos específicos, mejorando así la calidad del producto final. Para profundizar en el tema, puedes consultar el webinar que impartimos sobre esta cuestión -> La zonificación del viñedo para una vendimia de precisión

3. Fertilización diferenciada

Con los mapas de vigor es posible adaptar la fertilización a las necesidades específicas de las vides en cada zona del viñedo. Esto permite una gestión más precisa de los nutrientes, evitando desperdicios y mejorando la distribución en función de dónde es mayor la necesidad de nutrientes. Si se realiza correctamente, la fertilización diferenciada basada en los mapas de vigor ayuda a optimizar el uso de fertilizantes. En efecto, al distribuir una menor cantidad de abono en las zonas ya vigorosas y, al mismo tiempo, aportar una cantidad mayor en las zonas poco vigorosas, se mejora la redistribución en el campo y se reduce su variabilidad.

4. Gestión del estrés hídrico

Mediante cámaras térmicas montadas en dron, se pueden generar mapas de temperatura para gestionar el estrés hídrico de forma consciente. Estos mapas proporcionan información sobre la temperatura de las vides y del suelo, ayudando a identificar las áreas sometidas a estrés hídrico. Estas zonas críticas pueden identificarse de forma oportuna para emprender acciones preventivas y definir una programación de riego específica, permitiendo al viticultor tomar decisiones más informadas sobre el riego para un uso más consciente del recurso hídrico. El índice de estrés hídrico CWSI (Crop Water Stress Index) es un indicador utilizado en la agricultura para evaluar el nivel de estrés hídrico de los cultivos. Los mapas pueden indicar las zonas del viñedo que necesitan riego o que presentan problemas de drenaje o encharcamiento, permitiendo una gestión específica de los recursos hídricos para mejorar el bienestar de las plantas y reducir el riesgo de una gestión incorrecta del riego.

Fig.2: Mapa de vigor de un viñedo en tres clases: bajo, medio, alto

iAgro: viticultura de precisión desde el smartphone

Entre las soluciones de Agrobit encontramos también iAgro, la primera app móvil DSS específica para cada emplazamiento capaz de optimizar los tratamientos fitosanitarios y crear mapas de vigor del viñedo simplemente usando el propio smartphone.

Con iAgro, mediante un escaneo fotográfico de una vid o de una porción de fila (Fig. 3), es posible medir de forma rápida y objetiva diversos parámetros, en particular:

• la altura, el espesor y el volumen de copa de la planta escaneada;
• el Leaf Area Index (LAI);
• el Leaf Wall Area (LWA);
• el Tree Row Volume (TRV);
• la dosis óptima de agua para los tratamientos fitosanitarios en cada fase fenológica.

Fig.3: Nube de puntos 3D de una vid generada por la app iAgro

Muestreando un número suficiente de plantas bien distribuidas en el campo (al menos 5 puntos por parcela), la app genera automáticamente mapas de vigor vegetativo (índice LAI), que podrán utilizarse para optimizar la fertilización o la cosecha de la uva, así como mapas de prescripción para tratamientos fitosanitarios variables y optimizados, en función de las necesidades reales del viñedo y en cada fase fenológica registrada (Fig. 4).

Fig.4: Mapa de vigor (índice LAI) en 3 clases generado por la app iAgro (en amarillo, los puntos escaneados con la app), utilizable para optimizar la fertilización y la cosecha de la uva. Las zonas más blancas corresponden a un vigor menor respecto a las zonas más verdes, que presentan un mayor vigor vegetativo.

Según el tipo de tratamiento y el atomizador de la explotación, la app será capaz de crear un mapa de prescripción para la dosis correcta de agua y fitosanitario a aplicar (Fig. 5), respetando siempre la etiqueta del fabricante. Gracias a iAgro es posible ahorrar hasta un 60% de agua por tratamiento y distribuir mejor los fitosanitarios, con repercusiones económicas, ambientales y sociales positivas.

Fig.5: Mapa de prescripción de dosis de agua (l/ha) en 3 clases generado por la app iAgro (en amarillo, los puntos escaneados con la app), utilizable para la optimización de los tratamientos fitosanitarios, incluso cargándolo directamente en maquinaria de dosis variable (VRT)

Estaciones meteorológicas, DSS y modelos de previsión

En el contexto de la viticultura de calidad, las estaciones meteorológicas y los modelos de previsión representan herramientas insustituibles que constituyen verdaderos sistemas de apoyo a las decisiones agronómicas (DSS, Decision Support System). Su importancia es crucial, ya que proporcionan datos esenciales para una gestión óptima del viñedo y para la toma de decisiones informadas basadas en información procedente del campo (suelo y microclima).

Las estaciones meteorológicas recopilan datos meteorológicos en tiempo real, como temperatura, humedad, precipitaciones, mojado foliar, velocidad y dirección del viento, etc., mientras que los modelos de previsión utilizan estos datos, junto con previsiones meteorológicas precisas y modelos mecanicistas basados en la biología de la vid, para ofrecer información útil de apoyo a la decisión, como:

• la fenología del cultivo (fase de desarrollo o fase de maduración);
• el riesgo de infestación por patógenos en cada momento del ciclo del cultivo;
• las necesidades nutricionales e hídricas.

Un ejemplo de DSS para la viticultura es GrapeDSS, una solución de Agricolus, que ofrece una serie de información muy útil para el agricultor, entre la que encontramos:

• Modelo fenológico: previsión de la fenología para evaluar las necesidades del olivar en cada fase de desarrollo;
• Estimación de las necesidades de riego: para intervenir cuando sea necesario con el aporte hídrico óptimo;
• Modelo de fertilización: cálculo de las necesidades totales de nitrógeno, fósforo y potasio para ofrecer sugerencias sobre las dosis de fertilizante a aportar;
• Modelos de previsión de enfermedades (mildiu, oídio, botritis) e insectos dañinos (polilla del racimo): los riesgos derivados de patógenos como el mildiu, el oídio y la botritis se prevén analizando los datos microclimáticos (Fig. 6), al igual que las infestaciones de polilla del racimo, para las cuales el modelo es capaz de simular el desarrollo de las generaciones que se suceden a lo largo de la temporada, permitiendo al viticultor adoptar medidas preventivas y tratar de forma más eficiente y eficaz.

Fig.6: Modelo de previsión de Plasmopara viticola (arriba) y Lobesia botrana (abajo)

Conclusiones

La gestión del viñedo mediante fitosanitarios y fertilizantes tiene un impacto significativo en el balance económico y ambiental de una empresa. Resulta importante implementar la racionalización de las prácticas agrícolas que caracterizan la gestión del viñedo mediante herramientas que permitan disminuir su impacto ambiental, haciendo que la empresa sea más sostenible y competitiva en el mercado y esté en línea con la nueva normativa (Pacto Verde Europeo y Estrategia “De la Granja a la Mesa”).

El uso de mapas de vigor del viñedo, generados con el servicio iDrone o de forma autónoma con la app iAgro, permite a los agricultores adoptar un enfoque más específico y sostenible de la gestión de las vides, mejorando la calidad del producto final y reduciendo el desperdicio de recursos. Esta estrategia operativa se distingue por su notable solidez a la hora de delinear las características específicas del viñedo, centrándose en particular en la definición de la variabilidad naturalmente presente en el campo, permitiendo a la empresa consolidar una identidad cada vez más precisa y diferenciarse en el mercado.

El uso de estaciones meteorológicas y modelos de previsión permite a los viticultores tomar decisiones basadas en datos científicos y reducir los riesgos, mejorando la calidad y el rendimiento de la uva y, en consecuencia, la producción de vino. En el sector vitivinícola, en el que las variaciones térmicas influyen en todos los procesos fisiológicos que rigen el desarrollo fenológico y fisiológico, la capacidad de prever y supervisar constantemente este tipo de información resulta fundamental para garantizar un elevado control sobre la calidad de la uva y una productividad adecuada. Utilizando estaciones meteorológicas y modelos de previsión, los viticultores pueden actuar en los momentos óptimos, optimizando las operaciones de protección y el uso de los recursos, reduciendo el desperdicio y mejorando la eficiencia de la producción.