Un grupo de investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica y Minera de la Universidad de Jaén (UJA) ha registrado la patente de un pulverizador de aire que incrementa de forma notable la eficacia en la aplicación de productos fitosanitarios en cultivos leñosos como el olivar.
El sistema trabaja con la cantidad mínima de producto necesaria y lo deposita justo en la zona de la planta donde resulta imprescindible. Así, facilita una gestión más sostenible de las explotaciones agrícolas, manteniendo el rendimiento del olivar y preservando al mismo tiempo el equilibrio del entorno inmediato.
Según ha detallado la Junta de Andalucía, las principales innovaciones de este equipo se centran, por un lado, en disminuir el impacto ambiental gracias a un alcance directo del chorro de aire, que impide que los compuestos químicos terminen en el suelo o sean arrastrados por el viento; y, por otro, en que necesita un consumo energético siete veces menor que los pulverizadores convencionales.
Este prototipo, verificado en ensayos de campo por especialistas de las Escuelas Politécnicas Superiores de Jaén y Linares (Jaén), integra un sistema de focalización del flujo que asegura que el tratamiento se dirija a la masa foliar, reduciendo de forma muy significativa las pérdidas de producto.
Tras las pruebas realizadas, los investigadores han constatado que disminuye la deriva en un 65 por ciento y la deposición en el suelo en un 70 por ciento. En el ámbito agrario, se denomina 'deriva' al fenómeno por el que parte del fitosanitario aplicado no llega a la planta, sino que se dispersa en la atmósfera o acaba en el terreno, con el consiguiente riesgo para ecosistemas cercanos, cauces de agua o cultivos vecinos.
Además del impacto sobre el medio ambiente, esta pérdida de producto supone un empleo ineficiente de los fitosanitarios y, en consecuencia, un aumento de los costes de producción para el agricultor.
En el artículo “Design and Field Testing of a Novel Low-Drift Sprayer for Sustainable Crop Protection in Olive Trees” --publicado en la revista Smart Agricultural Technology--, los expertos explican que este pulverizador de aire se distingue de los equipos habituales por contar con un sistema de baja deriva, es decir, un diseño que limita al máximo la pérdida de químicos durante su proyección hacia el árbol al ser mucho más directo.
Mientras que la mayoría de los pulverizadores tradicionales generan una potente corriente de aire desde el centro de la calle para impulsar el producto hacia la copa, lo que provoca que una fracción importante del compuesto se desperdicie, el nuevo diseño apuesta por una aplicación de proximidad, a muy corta distancia del follaje.
De este modo, el flujo de aire se conduce hasta las inmediaciones de la copa. “Conseguimos que se adapte de forma dinámica a la arquitectura del cultivo. Esto reduce la cantidad de aire necesario y garantiza una cobertura precisa, controlada y eficiente, reduciendo drásticamente el desperdicio y el impacto ambiental”, ha explicado a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Jaén Juan Antonio Almazán Lázaro, autor principal del estudio.
Para lograrlo, el pulverizador deja de funcionar como una estructura rígida y pasa a ser un sistema flexible que se “adapta” a cada árbol. Incorpora un mecanismo mecánico que se despliega dinámicamente hacia la plantación, ajustándose a la morfología de la copa. Mediante una red de conductos, el aire y el producto fitosanitario se canalizan con precisión hasta las hojas.
Sus brazos articulados y telescópicos pueden abrirse, cerrarse, elevarse o descender, de forma que las boquillas siguen el contorno de cada ejemplar y se ajustan a distintos anchos de calle, entre dos y doce metros. “A diferencia de los equipos convencionales, donde el líquido vuela varios metros por el aire, aquí el recorrido es mínimo, lo que evita que el viento se lleve el producto y garantiza que impacte con total precisión en la planta”, ha detallado Almazán.
Pruebas de campo en olivar tradicional
Los ensayos se llevaron a cabo en una explotación de olivar tradicional situada en el municipio jiennense de Martos. Los técnicos compararon el funcionamiento del sistema comercial y del nuevo prototipo sobre los mismos árboles, de alrededor de cinco metros de diámetro de copa y cuatro metros y medio de altura, dejando intervalos de 30 minutos entre aplicaciones.
Las pruebas confirmaron la eficacia del guiado de aire. “Reduce la deriva en un 65 por ciento y la caída del producto al suelo en un 70 por ciento, asegurando que el químico se deposite exclusivamente en el follaje y no en el entorno”.
En contraste, los equipos estándar pueden desperdiciar casi la mitad del tratamiento: un 49 por ciento se dispersa en el aire y un 45 por ciento termina contaminando el terreno, lo que “evidencia una ineficiencia crítica que nuestro diseño logra optimizar”, ha subrayado el investigador.
Además de la mejora ambiental, otra ventaja clave del pulverizador es su bajo consumo energético, un 85 por ciento inferior al de los sistemas actuales, es decir, hasta siete veces menos que los equipos comerciales. “Nuestro modelo requiere unos seis caballos de potencia, consumo equivalente a unos cuatro kilovatios, que es lo que suele consumir una bomba de agua o maquinaria de un taller, frente a los aproximadamente 40 de los sistemas convencionales, unos 30 kilovatios, energía que consume un montacargas o un ascensor”, ha detallado Almazán.
Este ahorro se debe a una modificación profunda en la arquitectura del flujo de aire. “En lugar de emplear un gran ventilador central, utiliza conductos optimizados que dirigen el aire directamente hacia la copa del árbol”, ha precisado este experto.
Aunque el diseño se ha concebido inicialmente para el olivar, su configuración ajustable permite adaptarlo a otros cultivos leñosos, como cítricos, frutales o viñedos. El equipo trabaja ahora en perfeccionar el sistema e incorporar tecnologías de última generación.
En próximos desarrollos, el pulverizador podría integrar sensores de ultrasonidos, de color o LiDAR, capaces de medir y reconocer la estructura del árbol mediante láser y ajustar de forma automática la posición de los brazos y la dosis de producto aplicada.
Asimismo, se estudia la incorporación de soluciones basadas en Internet de las Cosas para supervisar el proceso en tiempo real y asegurar la trazabilidad completa de los tratamientos.
Este proyecto ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y por la Universidad de Jaén, a través de la Oficina de Transferencia de Resultados de la Investigación y del Departamento de Ingeniería Mecánica y Minera.