El método mejora el análisis de la distribución de semillas

Entre los numerosos factores que afectan la productividad de los cultivos agrícolas, tenemos la distribución de semillas, y una siembra mal realizada afecta negativamente la productividad. Una mala gestión de la siembra puede estar relacionada con varios factores, como el operador, las condiciones climáticas, las condiciones del suelo, las condiciones de la semilla, las condiciones de la sembradora, entre otros. Por lo tanto, para realizar una buena operación de sembradora, es necesario conocer las variables que pueden interferir en el proceso, con énfasis en los sistemas de distribución de semillas.

Tipos de sembradoras

Las sembradoras se pueden clasificar según el tipo de distribución de semillas: (i) al voleo, (ii) flujo continuo o (iii) precisión. 

1. Las sembradoras al voleo no tienen un estándar ni organización en el proceso de distribución de semillas y normalmente se utilizan con semillas pequeñas y se aplican en el cultivo de pasturas.
2. Las sembradoras de flujo continuo, conocidas popularmente como “sembradoras”, se utilizan normalmente para distribuir semillas de pequeño tamaño (como arroz, cebada, trigo, etc.) distribuidas en línea, pero sin una estandarización en cuanto a espaciamiento y posición (sin precisión).
3. Las sembradoras de precisión, también conocidas popularmente como “plantadoras”, se utilizan comúnmente para distribuir semillas de gran tamaño (por ejemplo, soja, maíz, frijoles, algodón, etc.), con el objetivo de obtener un espaciamiento uniforme entre las semillas en la hilera.

Entre los componentes de una sembradora destaca el mecanismo dosificador, que en las sembradoras de precisión si no es el adecuado o calibrado puede provocar una mala distribución de la semilla, afectando directamente la productividad esperada. Por lo tanto, es necesario conocer la distribución longitudinal de las semillas para evaluar la calidad de distribución (caracterización y clasificación del espaciamiento) del mecanismo de dosificación.

Clasificación del espaciamiento longitudinal

La clasificación del espaciamiento longitudinal se realiza comúnmente con base en criterios de la norma ISO 7256/1 (espaciamiento múltiple, aceptable o defectuoso), de 1984, según la Tabla 1. Con base en esta métrica se buscan condiciones de siembra en las cuales la distribución de semillas en el campo sea clasificada mayoritariamente como con espaciamiento aceptable.

Métodos para evaluar los mecanismos de dosificación de semillas

La evaluación de un mecanismo de dosificación se puede realizar en campo, midiendo el espaciamiento entre plántulas germinadas. Sin embargo, mucho antes de eso habrá sido probado exhaustivamente en el banco de pruebas por el fabricante, en su desarrollo o en la selección de un mecanismo de dosificación. Entre los métodos, tenemos: (i) la estera de grasa (método clásico - Figura 1) y (ii) sensores ópticos, como, por ejemplo, la cámara digital (Figura 2C y 2D).

(i) La estera engrasada se utiliza normalmente para pruebas de distribución de semillas, sin embargo, tiene puntos negativos en su uso, como la recolección limitada de datos, ya que la estera tiene un tamaño limitado, lo que limita el tamaño de la muestra; Es hora de medir el espaciamiento; necesidad de desechar el material vegetal después de la medición, debido al contacto con la grasa; tiempo dedicado a la prueba, entre otros.

(ii) La obtención de espaciamientos mediante el uso de sensores fotoeléctricos puede ser una alternativa al uso de correa engrasada, sin embargo su uso aún es limitado, debido a la incapacidad de detectar espaciamientos clasificados como “múltiples”.

(iii) El uso de sensores ópticos, como cámaras digitales, se presenta como una alternativa interesante a la cinta transportadora de grasa, ya que, a partir de imágenes, es posible obtener, con cierto grado de precisión, las diferentes clasificaciones, y no están limitados por el problema del sensor fotoeléctrico. 

Ejemplo de resultado

Para ilustrar los resultados de la prueba con fines comparativos, tenemos la Figura 3. Nótese que la clasificación obtenida por la cinta puede ser diferente a la clasificación obtenida por la imagen, hecho que ocurrió debido a otros factores involucrados en el proceso de medición, como el desplazamiento de la semilla luego de caer, es decir, la semilla no quedó fijada en su lugar inmediatamente después de caer (Figura 4).

Como forma de observar los resultados comparando diferentes poblaciones de siembra de maíz (tratamiento A – 50 mil semillas/ha; tratamiento B – 70 mil semillas/ha; tratamiento C 85 mil semillas/ha; y tratamiento D – 100 mil semillas/ha), se puede observar en la Figura 5 que los resultados obtenidos entre la medición manual por cinta y el procesamiento de imágenes fueron satisfactorios, ya que los puntos colectados presentaron coeficientes de determinación (R2) altos, valores mayores a 0,87, indicando que los resultados entre las mediciones son equivalentes, reforzando por tanto la posibilidad de obtener los espaciamientos digitalmente. 

Consideraciones finales

Para que la siembra se realice de manera uniforme, según lo previsto, es necesario realizar pruebas de distribución de semillas. Como ya se ha mencionado, existen varios métodos en desarrollo para medir y clasificar espaciamientos, siendo los más prometedores aquellos relacionados con el uso de sensores ópticos y la aplicación de visión por computador, ya que están menos limitados por cuestiones físicas del sistema (tamaño de la cinta transportadora y oclusión de semillas clasificadas como “múltiples”) y económicas y ambientales (eliminación de material). Sin embargo, es importante destacar la necesidad de avanzar en el desarrollo de algoritmos capaces de realizar mediciones de forma precisa, exacta y rápida.

*Por Marcelo Chan Fu Wei e José Paulo Molín, de Esalq/USP