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El uso de productos sintéticos en la protección de cultivos es, en la actualidad, un factor relevante en la contaminación de los ecosistemas y en la resistencia de ciertas plagas y enfermedades. Un uso controlado y optimizado de los productos fitosanitarios resulta imprescindible para reducir los efectos adversos de su aplicación. Una vía de regulación en los tratamientos en plantaciones arbustivas y arbóreas es a partir del ajuste de las prestaciones de los pulverizadores hidroneumáticos. Un parámetro que se puede evaluar es el perfil de distribución vertical. Actualmente, son pocas las herramientas y metodologías disponibles comercialmente para realizar la evaluación del perfil de distribución vertical; y en todos los casos, se trata de sistemas de elevada inversión económica, sin resultados en tiempo real y que requieren de una formación previa. El objetivo que plantea el presente proyecto es optimizar la tarea de evaluación del perfil de distribución vertical a partir de la adición de un sensor de nivel capacitivo y la implementación de una red de comunicación inalámbrica a un sistema desarrollado con la misma finalidad. Durante el proyecto se ha justificado la elección de sensores de nivel capacitivos, así como el tipo de acondicionamiento de señal posterior y la adaptación de los resultados a las bases teóricas. Se ha acabado obteniendo la caracterización de un sensor de nivel capacitivo coplanar de contacto. Paralelamente, la red sin cables se ha realizado a partir de la utilización de microcontroladores de la familia ESP32 que permiten, a partir de la comunicación ESP-NOW, establecer una red Wi-Fi entre dispositivos. Se ha trabajado sobre un archivo de LabView para el procesamiento y visualización de resultados. En síntesis, se han logrado los objetivos planteados. Se ha obtenido un sensor capacitivo coplanar de contacto adicionados al sistema de anteproyecto y la correspondiente implementación de la red Wi-Fi a partir de los nuevos microcontroladores. El trabajo realizado permite nuevas vías de mejora a futuro que comportan, entre otras: la caracterización de los sensores complementarios que ofrece la disposición del sensor de nivel incorporado (permitirá más libertad de posicionamiento de los cubos en el espacio haciendo el resultado independiente a la inclinación del cubo), la optimización de número de sensores por microcontrolador i la reducción y/o normalización del ruido externo del sensor (reducir el error y la incertidumbre).

El sector agrícola se enfrenta a la necesidad de producir más alimentos en una menor superficie cultivable, con menor mano de obra y con el problema de la escasez de agua. Por ese motivo la Agricultura de Precisión aparece como una alternativa, ya que aplica una estrategia de gestión para mejorar la eficiencia en el uso de recursos, la productividad, la calidad, la rentabilidad y la sostenibilidad de la producción agrícola. En el presente estudio, se aplica esta nueva agricultura en un cultivo de soja, con el propósito de estimar parámetros como el área foliar, la altura vegetativa y el contenido de humedad del suelo, a través de una cámara multiespectral. Se determinó la humedad del suelo de forma gravimétrica y también mediante sensores de humedad. Para la determinación de la altura y Índice de Área Foliar (LAI), se utilizaron métodos destructivos. Los resultados han mostrado que la humedad a mayor profundidad fue mayor que en la superficie, y que la distribución de la humedad variaba según la zona de la parcela muestreada. Sin embargo, no se ha encontrado una relación clara entre la humedad del suelo y el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), obtenido con la cámara multiespectral. Por otro lado, se observa una relación positiva entre el NDVI, la altura de la planta y el LAI. Estos hallazgos pueden ser útiles para la gestión agrícola y la optimización de los recursos hídricos en los campos de cultivo. Se recomienda realizar investigaciones adicionales para obtener una comprensión más completa de estos fenómenos.

Los productos fitosanitarios pueden tener un impacto negativo en el medio ambiente y la salud humana, requiriendo que se haga un uso sostenible. Los métodos tradicionales para evaluar la eficiencia de los tratamientos son costosos y poco accesibles, por eso los sensores capacitivos emergen como una alternativa prometedora en la agricultura de precisión. El objetivo principal de este Trabajo de Fin de Grado es desarrollar un sistema de medida capaz de detectar con precisión el contenido de agua en la parte aérea de los cultivos utilizando sensores capacitivos. El enfoque metodológico implica la adaptación de un sistema existente, la optimización de su software y hardware, la caracterización en laboratorio y la validación mediante pruebas de campo. Se utiliza el sensor capacitivo RC-SP1K como elemento central del sistema, el cual se fusiona con un sistema de acondicionamiento electrónico y adquisición de datos basado en Arduino y LabVIEW. Además, se desarrollan estructuras de montaje específicas para garantizar la estabilidad de los sensores y proteger la electrónica. Las pruebas experimentales muestran una alta sensibilidad y precisión por parte del sensor en la detección de cambios en el contenido de agua del suelo, incluso en rangos de humedad mínimos. Además, se destaca su rápida respuesta ante variaciones repentinas en el volumen de agua. En términos de aplicabilidad práctica, el sistema desarrollado ofrece ventajas significativas en comparación con los trazadores, los papeles hidrosensibles y el banco vertical, dado que proporciona información detallada sobre la distribución espacial y temporal del líquido, convirtiéndolo en una tecnología más versátil y efectiva.

La agricultura moderna, a causa de los cambios ambientales (surgidos del cambio climático) y la creciente demanda de productos alimentarios, se encuentra en una necesaria revolución para poder afrontar estos problemas ambientales. La tecnología y la transición digital aparecen como una solución fundamental para mejorar la eficiencia de las empresas del sector agroalimentario y dar respuesta a los problemas actuales. Un aspecto en el que la tecnología puede mejorar el trabajo de los agricultores es en la monitorización de los cultivos, puesto que es una valiosa herramienta para optimizar la producción agrícola, estudiar la evolución del cultivo, identificar áreas problemáticas dentro del campo, etc. Precisamente, en este trabajo se pretende mejorar la adquisición y el análisis de datos de los parámetros vegetativos de un cultivo mediante el uso de una cámara RGB y software de procesamiento de imágenes con los que se podrían extraer valiosos índices de vegetación de interés. Para ello, se ha realizado el seguimiento de los parámetros vegetativos de un cultivo de soja (sembrado en Castelldefels durante el período primavera-verano 2023) mediante metodologías destructiva (obtención de biomasa y área foliar) y no destructivos manuales (estadio fenológico y altura de la planta). A su vez, se ha monitoreado el campo con la ayuda de una cámara RGB de bajo coste. Como resultado del procesado de las imágenes RGB se han obtenido dos índices vegetativos: el Excess Green Index (ExGI) y el porcentaje de la cubierta vegetal, que serán comparados con el área foliar, altura de vegetación y estadio vegetativo. El índice ExGI muestra una fuerte correlación con el contenido de agua de las plantas. Por otra parte, el análisis de la cubierta vegetal muestra una fuerte correlación con el índice del área foliar(LAI). La incorporación de un sistema de obtención y procesado de imágenes RGB útiles en la monitorización de los cultivos puede conllevar una reducción tanto de económica como del tiempo invertido en monitorizar un cultivo, al menos en un campo pequeño.

La reducción de las fuentes de contaminación es uno de los temas más recurrentes de la actualidad y la agricultura no es una excepción. El principal foco de interés es la reducción a la hora de realizar tratamientos fitosanitarios donde el riesgo de contaminación del agua y del suelo es muy elevado. Últimamente la estrategia Europea del campo en la mesa, marca como objetivo la reducción del uso de los productos fitosanitarios hasta un 50%. Uno de los principales cultivos de la zona Mediterránea es el viñedo, en el que el uso de los productos fitosanitarios es muy importante para garantizar la sanidad del cultivo. Una de las vías para cumplir el objetivo propuesto por el Parlamento Europeo es la utilización de herramientas digitales de ayuda en la toma de decisiones (SSD ¿ Sistemas de Apoyo a la Decisión). La Unidad de Mecanización Agraria (UPC) ha desarrollado un SSD llamado Dosaviña®, desarrollado para determinar la cantidad necesaria de productos fitosanitarios en función de las características del cultivo y tipos de equipo de aplicación. Actualmente, este programa, disponible en Android, IOs y web, sólo es aplicable a cultivos de vid con sistema de formación en espaldera. El objetivo de este trabajo es determinar los factores que permitan adaptar el Dosaviña® para sistemas de formación en vaso. Para conseguir este objetivo, se realizarán una serie de ensayos en parcelas con sistemas de formación en vaso, en las que se evaluarán diferentes configuraciones del equipo de aplicación, en distintos estadios vegetativos, y en diferentes localidades. Los resultados tendrán que permitir lanzar una nueva versión del Dosaviña® que permita apoyar a los productores de vid en sistema de formación en vaso. De los resultados se puede ver que el tratamiento de referencia con un volumen de aplicación propuesto por el agricultor, respecto al volumen óptimo obtenido, existen diferencias significativas bastante destacables.

La Comisión Europea ha implementado un conjunto de políticas con el propósito de promover una agricultura más sostenible y respetuosa con el entorno, abordando los efectos negativos derivados del uso de productos fitosanitarios en las actividades agrícolas. A través de las estrategias y directrices del Pacto Verde Europeo, como es el caso de la estrategia Farm to Fork (De la Granja a la Mesa), la Unión Europea se ha fijado la meta de reducir al menos un 55% las emisiones netas de gases de efecto invernadero para el año 2030, en comparación con los niveles registrados en 1990. En consecuencia, la caracterización de la vegetación se establece como una herramienta esencial para impulsar una agricultura más sostenible y eficaz, alineada con los objetivos y políticas establecidos en el Pacto Verde Europeo. Las investigaciones enfocadas en la aplicación de productos fitosanitarios se orientan hacia el logro de una administración más precisa de dichos productos mediante innovadores diseños y tecnologías que permitan la aplicación de dosis adecuadas en zonas específicas de los cultivos, ajustándose a las particularidades de la vegetación. Entre las tecnologías empleadas se destacan los sensores LiDAR, los sistemas de ultrasonido y las cámaras de profundidad. No obstante, hasta ahora, las investigaciones realizadas para la caracterización de la vegetación se han enfrentado a dificultades al comparar de manera precisa los distintos tipos de sensores. Esto se debe a la falta de evaluación de la exactitud y calidad de las lecturas en condiciones y momentos idénticos. Por esta razón, el enfoque de este estudio se centró en la evaluación y caracterización de una plataforma multisensor que combina un sensor LiDAR y una cámara RGBD integrados en el sistema operativo ROS (Sistema Operativo de Robots) para la caracterización y evaluación de la densidad en una plantación artificial de manzanos. Mediante el análisis comparativo entre las mediciones obtenidas a través de los sensores y los datos recolectados manualmente, se logró evaluar la precisión de cada sensor en la caracterización de la vegetación. Los resultados indican que el sensor LiDAR presenta una mayor precisión en parámetros como la altura del árbol, la altura de la vegetación y la profundidad, con errores porcentuales oscilando entre el 1% y el 2%. En contraste, la cámara exhibe un margen de error que varía entre el 2% y el 8%. Ambos sensores demostraron una baja magnitud de error, lo que respalda su idoneidad para la caracterización de la vegetación y la consecuente estimación del volumen necesario para aplicar productos fitosanitarios. El LiDAR ofrece mediciones de menor variabilidad para la altura de la vegetación, altura de árboles, ancho y profundidad, en contraste con la cámara, que es más estable en las estimaciones de porosidad. La elección entre el sensor LiDAR y la cámara dependerá de consideraciones económicas y de infraestructura, así como de las necesidades específicas del cultivo. Ambos sensores ofrecen ventajas significativas en términos de precisión y aplicabilidad, y la decisión deberá basarse en la viabilidad económica que se encuentra condicionada por factores particulares como el tipo de cultivo, el tamaño de la explotación y los costos asociados a los equipos.

L'objectiu del treball ha estat avaluar l'eficiencia de diferents tipus de broquets d'injeccio d'aire a l'aplicacio d'un herbicida pre-emergencia (Auros 80 % p/v Prosulfocarb), en un cultiu de blat tou (Triticum Aestivum var “Marco Polo”), per aixi comparar el nivell de control de les males herbes enfront a una aplicacio amb broquets convencionals.

Resumen Uno de los aspectos más controvertidos en la aplicación de fitosanitarios en viña, es la determinación del volumen óptimo de tratamiento, dado el elevado número de factores que intervienen. Para ayudar al agricultor existen herramientas como el software Dosaviña que tiene en cuenta todos los factores que afectan a esta decisión y calcula un volumen de aplicación acorde a la vegetación a tratar. El objetivo principal de este proyecto es cambiar el método de cálculo actual del programa, basado en el volumen de vegetación o Tree Row Volume (TRV), por uno basado en la superficie de vegetación o Leaf Wall Area (LWA), dada la actual tendencia europea. Para ello se analizaron una serie de datos de ensayos de campo realizados en los últimos 20 años (1995-2015) y se realizaron unos ensayos de campo con el objetivo de establecer un método de cálculo fiable basado el LWA. Finalmente se consiguió establecer un método de cálculo fiable, para la mayoría de vegetaciones, del volumen de aplicación basado en el LWA, que consiste en multiplicar este índice por un coeficiente de 0.3, obteniendo así el volumen de caldo óptimo para la vegetación. También se llegó a la conclusión de que se podría calcular el volumen de aplicación considerando solo la altura de la vegetación.