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Nuevo desarrollo Nacional: Sensor de Calidad de Granos en tiempo real

 
Fuerte articulación Público/Privada, INTA/TecnoCientífica.

La Agricultura de Precisión(AP) menciona la utilización de diferentes herramientas hoy disponibles en nuestro país para generar información georreferenciada, con el fin de caracterizar lotes para el manejo eficiente de los cultivos e insumos de los sistemas productivos. Una de las principales herramientas utilizadas para identificar esa variabilidad de cada unidad productiva y analizar la respuesta a diferentes prácticas de manejo es el "Mapa de Rendimiento". Desde el año 1995, cuando el INTA generó el primer mapa en Argentina el productor ha ido adoptando esta importante fuente de datos.

Lo recientemente innovativo es el "Mapa de Calidad de Grano" al igual que el mapa de rendimiento es una fuente muy importante de información que brinda al usuario la posibilidad de identificar la variabilidad reflejada por el cultivo pero a niveles de calidad (proteína, aceite y almidón). En esta línea de trabajo, el objetivo del proyecto agricultura de precisión de INTA fue realizar la segregación de granos a campo durante la cosecha cuando existen diferentes calidades en los cultivos. Esta segregación permite identificar diferentes niveles de proteína y aceite de un mismo lote y brinda la posibilidad de comercializarlos con valores diferenciales porque la Agroindustria se beneficia directamente. También es posible planificar una estrategia de fertilización o refertilizaciónpara modificar los parámetros de calidado analizar diferentes materiales genéticos que mejor se adapten a los distintos ambientes en función de la calidad, entre otras cosas. En ese proceso intervienen otras herramientas AP disponibles en Argentina.

En 2006, el equipo americanomultianalizador de granos enteros AccuHarvest de Zeltex fue probado por el INTA en trigo, cebada, soja y maíz. Este sistemaextrae de la noria de grano limpio de la cosechadora una muestra de 300 gramos de grano cada 15 segundos, ésta es leída en la cámara de medición a través de unos led infrarrojos en 4 oportunidades arrojando un promedio de esas 4 sub muestras, la cual es georreferenciada y almacenada en la memoria SD de un data logger. INTA en conjunto con la empresa Zeltex lograron un producto que medianamente brindaba buenos resultados, pero que tenía muchas oscilaciones en los datos arrojados cuando las muestras no estaban acondicionadas de la mejor manera(esta problemática solía darse en cultivos que estaban en condiciones no óptimas de cosecha). La principal problemática del equipamiento estadounidense por falta de desarrollo y confiabilidad funcional sumado al escaso soporte técnico y por ello anualmente se debía enviar el equipo para ajustar su software a EEUU con lo cual se hacía poco viable un trabajo de alta exigencia y a campo.
 

Nuevo desarrollo nacional

El Proyecto Agricultura de Precisión del INTA lleva 9 años trabajando con este tipo de tecnología y sirvió como base de experiencia para promover al desarrollo de un equipo de industria nacional a partir del año 2013, donde ésta institución junto a la firma TecnoCientífica han generado un prototipo que ya ha sido testeado en la campaña 2014/15/16en trigo, cebada, soja y maíz durante más de 80 horas de trabajo a campo en más de 200 hectáreas, con la generación de resultados muy superadores a los del equipo estadounidense.

El prototipo "NIR-CropAnalyzer"de industria nacional desarrollado por la firma TecnoCientíficafue probado por el equipo de Agricultura de Precisión del INTA Manfredi a nivel banco de prueba y también en condiciones reales de cosecha a campo, montado en una maquina experimental Don Roque 125. En estas pruebas también participó el laboratorio de Análisis de Calidad de Grano del INTA Aguil en La Pampa, calibrando y corroborando las mediciones realizadas por el sensor.

El funcionamiento del sistema consiste en realizar la medición de la emisión de energía del infrarojo cercano de la muestra de granos. Dentro de la cámara de medición por medio de una lámpara se ilumina y a la vez se escanea la muestra de granos sin entrar en contacto con ella, colectando la energía reflejada a través de una fibra óptica. Esta energía es comparada con los espectros que están pre cargados en el sistema de medición como curvas de calibración, que a su vez traduce el resultado de los mismos espectros a valores de interés del usuario, como ser porcentaje de proteína, humedad, grasa y almidón. Este sistema de escaneo de la muestra permite maximizar la representatividad de datos ya que el mismo acumula gran información espectral de la muestra.

La cámara de medición está montada en la noria de grano limpio de la cosechadora y la misma toma muestras de 300 gramos de grano cada 10 a 15 segundos, lo cual implica tener un dato georreferenciado cada 20 a 30 metros aproximadamente. Esta muestra es tomada por gravedad del flujo de granos de la noria y luego de ser analizada es regresada al mismo sistema.

El resultado del análisis de la muestra es almacenado en un monitor ubicado en la cabina de la cosechadora y la información se descarga por medio de un puerto USB en formato txt.

Este nuevo sistema nacional es similar al testeado por INTA desde el año 2006, solo que se lograron mejorar algunos aspectos, entre los más importantes de destacar es el sistema de escaneo de medición de la muestra, la cual genera mayor número de sub muestras. Además al dato de proteína, grasa y humedad que generaba la firma de EEUU, este equipo nacional le adiciona el almidón a la medición del maíz. Innovación con mucho potencial para Agregado de Valor en Origen a los granos.

Este desarrollo fue distinguido en 2015 con el premio de TerniumExpoagro a la innovación en Maquinaria Agrícola con la medalla de oro en el rubro Cosecha bajo el concepto de "Sistema NIR Geo-Referenciado OnLine para cosechadoras". A su vez, también fue seleccionado junto a otros desarrollos premiados, a participar de la muestra Internacional de Maquinaria Agrícola Agritechnica en Alemania (Noviembre de 2015).

La importancia en el desarrollo de este sistema es que permite segregar la materia prima a campo y en tiempo real, buscando diferenciar calidades de los productos elaborados a partir de dicha materia prima. Esta información es muy redituable para la industria que necesita conocer los valores de proteína y aceite en el caso de soja antes de entrar a una extrusora y evitar tener un producto elaborado con una calidad que no llega a un estándar deseado. Pero el equipo en soja adquiere más relevancia cuando se agrega valor en origen en procesos más exigentes como Texturizados de Soja (Carne de Soja) o aislados y conservantes de soja donde la calidad de la materia prima es esencial. También ocurre lo mismo en el caso de trigo y cebada con los valores de proteína que permiten una industrialización diferencial. A su vez es un aporte a la trazabilidad de los granos y contribuye al logro de la certificación de los procesos de producción primaria. Es una herramienta más para aquellos productores o empresas que desean realizar agregado de valor en origen diferenciando su producción desde el campo al producto terminado.  

 

Autores: Ing. Agr. M.Sc. Mario Bragachini e Ing. Agr. Diego Villarroel.
EEA IINTA Manfredi.
Noviembre de 2015
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