2/2/16

Delineación de unidades de manejo diferenciado (UMD) del viñedo e interpretación desde un punto de vista enológico

Luis Gonzaga SantestebanInés Urretavizcaya, Carlos Miranda  y  José Bernardo Royo  Departamento de Producción Agrícola 
Universidad de Navarra 
Pamplona / Iruña, Navarra
La agricultura de precisión es una disciplina relativamente nueva, cuyo alcance se limita a la gestión de los cultivos agronómicos diferenciados teniendo en cuenta la variabilidad espacial presente en el suelo en el que están. La agricultura de precisión que comenzó como una disciplina en los años noventa del siglo pasado en los Estados Unidos, mientras que su desarrollo ligado a los sistemas de seguimiento de ocurrencia de bajo costo (GPS) y sistemas de información geográfica (SIG) son puede utilizar fácilmente. La aplicación de las herramientas de agricultura de precisión a las uvas conocidos como viticultura de precisión cada vez mayor, y su desarrollo se ha retrasado por la agricultura de precisión, ya que, como cultivo fila, requiere información de teledetección es una resolución más alta, y el uso de herramientas para el procesamiento de datos más complejo de lo necesario en cultivos extensivos (Arno  et al. , 2009).
viticultura de precisión es un área de investigación donde actualmente hay mucha actividad. Los resultados de estas investigaciones están permitiendo avanzar en el conocimiento y desarrollo de tecnologías y técnicas que permiten su aplicación a nivel comercial (Tisseyre  et al. , 2007). Así podemos encontrar puestos de trabajo en muchos países, con Francia (Kazmierski  et al. , 2011; Tisseyre  et al. , 2007), España (Urretavizcaya, 2013; Martínez-Casasnovas, 2012; Tardáguila 2011; Baluja, 2012; Baluja, 2012, Arno, 2011), Estados Unidos (Dobrowski  et al. , 2002; Dobrowski  . et al , 2003; Johnson  et al. , 1996; Johnson, 2003) y Australia (Bramley y Hamilton, 2004; Bramley  et al. 2011a; Bramley  et al. , 2011b; Lamb  et al. , 2004).
Mientras que la viticultura convencional generalmente se considera cada parcela como si se tratara de una unidad de cultivo uniforme, es decir, el trabajo realizado sobre el mismo (fertilización, riego, tratamientos fitosanitarios, raleo, cosecha, etc.) sobre la manera de cable longitud similar, viticultura de precisión que desee establecer este trabajo en la variabilidad espacial existente en el viñedo. Dado que la aplicación de las variables de las tecnologías de gestión (VRT) está todavía sin desarrollar, la investigación y su aplicación en viñedos comerciales se centran principalmente en la delimitación dentro de cada parcela de  la gestión de instalaciones separadas  (UMD), que permiten a un lado , optimizar el uso de recursos para implementar únicamente las entradas que hacen que las operaciones de cultivo, siempre que sea necesario, y en segundo lugar, obtener una gran cantidad de la cosecha de la uva en más homogénea, más adecuado para la elaboración del vino, como mezcla de uva con diferentes niveles de madurez de calidad implica una disminución en la calidad del vino (Kontoudakis  et al. , 2011).

Delimitación de las unidades de gestión diferenciada
El uso de índices de vegetación
Una de las primeras compañías de servicios públicos que se han planteado en la aplicación de la agricultura de precisión en la viticultura estaba dibujando los índices de vegetación UMD obtenidos a partir de imágenes multiespectrales (por ejemplo NDVI y PCD). El UMD delineado a partir de estas relaciones se corresponde muy bien con el desarrollo de cepas vegetativas (Hall, 2010; Johnson, 2003; Cordero, 2004; Acevedo-Opazo, 2008; Baluja, 2012; Urretavizcaya de 2013 Santesteban, 2008). Sin embargo, desde el punto de vista de la elaboración del vino, el interés delimitación UMD sólo se justifica si existe coherencia entre las unidades definidas y composición de la uva. El trabajo realizado en este sentido demuestran que el índice de UMD única vegetación define no garantizar dicha coherencia. Por lo tanto, Lamb  et al.  (2004) observó una relación más baja (R 2  ~ 0,3) entre NDVI y el color de las uvas, y Bramley y Hamilton (2007) y Santesteban  et al.  (2010) también encontró una suficiente estrecha relación entre NDVI (Rouse  et al. , 1973) y la composición de la uva. La figura 1 muestra, por ejemplo, observan al comparar los valores medios de crecimiento, rendimiento y composición de la uva UMD se define en dos parcelas contiguas (~ 24 ha) ubicadas en Navarra Tempranillo, que se muestra en la Figura 2. Coherencia UMD y el crecimiento vegetativo es muy alta, por lo NDVI de la UMD mostraron un mayor crecimiento. Sin embargo, no había consistencia en términos de composición de la uva, especialmente en referencia a los parámetros de la madurez fenólica. En cualquier caso, cabe señalar que, bajo algunas condiciones del estudio, se encontró una buena correlación entre los índices de vegetación y composición de la uva (Martínez-Casasnovas  y col. , 2012; Tagarakis  et al. , 2013).

Figura_2
Figura 1:  Características de las cepas y la calidad del cultivo en áreas definidas de NDVI en los viñedos adyacentes (~ 24 hectáreas) ubicadas en Olite (Navarra), se muestra en la Figura 2. Diferentes letras sobre las columnas indican diferencias significativo.

Figura_2
Figura 2:  Niveles índice de vegetación diferenciada (NDVI) observada en los viñedos adyacentes (~ 24 hectáreas), ubicado en Olite (Navarra). Las zonas con mayor NDVI representados en verde, y las más bajas de la crema.
Las causas de la falta de correspondencia que a menudo existe entre el UMD definidos por los índices de vegetación y la calidad del cultivo son fáciles de entender, ya que son el resultado de uno de los principios fundamentales de la viticultura de calidad es una función de carga el crecimiento vegetativo de la uva, y el equilibrio entre ellos. Por lo tanto, aunque sólo esbozar el índice de vegetación UMD estimar que el crecimiento no está siendo considerada como una parte esencial de los factores que determinan la composición de la uva.
En cualquier caso, aunque el potencial para delinear UMD está limitado, el interés en los mapas de estos índices de vegetación son altas, ya que permiten:
- Estimar la variabilidad existente en un marco y estructura espacial dicha variabilidad (Urretavizcaya, 2013). Combinando esta información permite calcular índices de oportunidad (Cambardella y Karlen, 1999; monzón  et al. , 2013) que dan una idea del interés que se aplicaría a esta manipulación de paquetes diferencial.
- Definir puntos de muestreo colocados estratégicamente para la caracterización  in situ  de la calidad de la uva.
- Combinar con mapas de otras variables complementarias para delinear UMD mayor importancia la elaboración del vino, como se detalla en el punto siguiente.
Mediante la combinación de capas de información
En esta sección se presentan algunos ejemplos en los que podemos ver que el diseño de la UMD más de una variable permite un relativamente buen acuerdo con la composición de la uva.
En cualquier caso, cabe destacar que en cada caso el vino, las capas de información que serían necesarios para definir el UMD no será necesariamente el mismo, e incluir variables que están directa o indirectamente relacionados con los factores determinantes de la calidad del desarrollo vino de cosecha.
Figura_2
Figura 3:  La gestión de instalaciones separadas (UMD) ubicado en un viñedo de Leza (Rioja Alavesa) a partir de los valores del NDVI, conductividad eléctrica y el número aparente de grupos de la década de 2010 (a) y 2011 (b).
Los viñedos y fincas vinícolas en el que hemos realizado los trabajos presentados de forma breve en este artículo son: (i) una vid Tempranillo formada en macetas y cultivadas en secano Leza (La Rioja Alavesa, País Vasco); (Ii) las dos parcelas de Tempranillo y Cabernet Sauvignon, situados en una granja de vino situada en Villamanta (Madrid), y (iii) 27 parcelas contiguas de Tempranillo ubicadas en Olite (Navarra), analizados en conjunto.
El UMD definido en cada muestra en las figuras 3, 4 y 5, respectivamente. El viñedo de Rioja Alavesa, la delimitación se hizo a partir de datos NDVI, conductividad eléctrica aparente (CEPA) y el número de racimos por cepa; en el caso de los viñedos en Madrid, del NDVI y el número de grupos; mientras que en Olite utilizado NDVI, ACE y la altitud. La fusión de las capas se realizó mediante un análisis cluster no supervisado procedimientos basados ​​en la lógica difusa ( fuzzy k-medias ) utilizando el programa informático FuzMe (v 3.0, Centro Australiano de Agricultura de precisión), y el análisis geoestadístico y representación mapas utilizando el programa gv SIG (v1.10, de Valencia, España), tanto el acceso del software libre.

Figura_2
Figura 4:  La gestión de instalaciones separadas (UMD) viñedos establecidos en Villamanta (Madrid) a partir de los valores del NDVI y el número de grupos.

La Tabla 1 resume la correspondencia entre UMD se define en cada una de las áreas estusio y cualitativa considerado. Los resultados muestran que, en todos los casos, el porcentaje de las variables cualitativas para el UMD mostró diferencias en la cosecha fue altamente significativa (> 70%), sobre todo en el caso de los viñedos Leza y Villamor, que teniendo en cuenta la carga de la uva (número de grupos) que conduce cepas para delinear el UMD. Estos resultados y la metodología utilizada en cada caso se pueden encontrar en un trabajo más detallado sobre varios de nuestro equipo (Urretavizcaya, 2013).

Tabla 1:  Correspondencia entre UMD y define las características de la cosecha de la uva en los viñedos representados en las figuras 3, 4 y 5
Figura_2

Los resultados confirman el interés de la combinación de diferentes capas de información, y el hecho de que la UMD corresponden a diferentes características enológicas mostrado interés práctico. A partir de estos UMD, y el estudio  in situ  las características de cada uno de ellos sería posible tomar las siguientes acciones a tomar.
- Las acciones correctivas para mejorar la homogeneidad
* Adelgazamiento, la carga de la poda, la gestión de la planta
* Los miembros diferenciados. Utilice de dosis variable tecnología específica (VRT), con un equipo convencional mediante la variación de la velocidad del tractor
* Los cambios en el sistema de riego; sustitución de los emisores fluyen en algunas áreas donde se necesita más o menos agua.
- La segregación de recolección por lote
* El tiempo de la mecánica preferido. En los campos donde la cosecha se realiza manualmente, es relativamente fácil de la vendimia por separado en lotes; y ahora algunos modelos combinan e incorporan sistemas que se desvían de las uvas cosechadas en una tolva u otro dependiendo de la posición de la cosechadora.
perspectiva
Figura_2
Figura 5:  instalaciones separadas gestor (UMD) según se definen en 27 viñedos contiguos ubicados en Olite (Madrid) desde el NDVI, la altitud y la conductividad eléctrica del suelo.
La información que puede ser integrado para delinear la UMD es variada, y puede y debe adaptarse a las particularidades y posibilidades de cada operación. Además, dado que algunos de los parámetros que pueden utilizarse para delinear la UMD son estables (altitud, dirección de la pendiente) o relativamente estable (NDVI, conductividad eléctrica) año a año, sólo se puede lograr por concentrar los esfuerzos en los parámetros que más probablemente cambiar de año en año. Los parámetros utilizados, la carga (estimado por el número de racimos por cepa) es el que tiene más variación entre la campaña, por lo que es difícil sin él contra la delimitación de UMD. Actualmente se están realizando esfuerzos para tratar de automatizar la estimación del rendimiento a través de fotografías RGB (Diago  et al. , 2012), pero está a la espera de su utilidad cuando la presencia de hojas es importante. Por lo tanto, aunque no es capaz de obtener esta información de forma automática, se requerirá en diferentes áreas de las parcelas antes de definir el UMD, o al menos, para validarlos antes del inicio de la maduración.
Por último, hay un parámetro que se puede cargar zonificación muy importante (d 13 C) que ya ha sido utilizado con éxito para detectar la variabilidad espacial del estado hídrico del cultivo {Urretavizcaya 2.013 # 2156; Van Leeuwen, 2009 # 1815}.

Agradecimientos
Los autores desean agradecer a las bodegas propietarios y el personal técnico de Pagos Araiz (Olite, Navarra), Luis Cañas (Villabuena de Alava, País Vasco) y Prado Valquejigoso (Villamanta, Madrid) y nuevo campo de la cooperación y el interés Verdtech imprescindibles para la realización de este trabajo. También dar las gracias al Grupo de Investigación Internacional "de fruticultura y viticultura avanzada" en la Universidad de Navarra que colaboraron en la recolección y análisis de datos, merecen una mención especial Izaskun Barbarin, Nagore Etxebarria, Elena Ruiz Clavijo y Maite Loidi. Los trabajos presentados han sido parcialmente financiado por el Departamento de Negocios, Innovación y Empleo del Gobierno de Navarra (MODELVID, Ref: IIM11879.RI.1) y CICYT-Ministerio de Economía y Competitividad (Proyecto BACAVID, Ref: AGL2011-30408 ​​-C04 -03), y gracias a la colaboración de la Fundación Fuentes Dutor.

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