Este documento describe un programa nacional para el uso eficiente de fertilizantes en México utilizando un sensor llamado GreenSeeker. El programa ha ayudado a los agricultores a reducir los costos de fertilizantes al aplicar solo la cantidad necesaria de nitrógeno en cada campo. El sensor mide la vegetación y recomienda la dosis óptima de nitrógeno para cada campo. El programa ha extendido su uso a más de 10,000 hectáreas y ha aumentado los rendimientos de los agricultores de manera sostenible.
Uso óptimo del sensor GreenSeeker para la fertilización nitrogenada en trigo
1. Programa nacional para el uso
racional de fertilizante utilizando
el sensor GreenSeeker
Ivan Ortiz Monasterio R.
Maria Elena Cardenas C.
Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo
2. COLABOARDORES
● UNIVERSIDAD DEL ESTADO DE OKLAHOMA
● UNIVERSIDAD DE STANFORD
● FUNDACION PRODUCE SONORA
● AOASS
● FIRA
● SAGARPA
● CONACYT
● SIAP
● PIEAES, INIFAP
● Financiera Rural
5. Costos de Produccion Trigo Ciclo 2008-2009
Preparacion del Suelo $1,470 10%
Siembra $1,461 10%
Fetilizacion $5,264 37%
Riego y Drenaje $1,795 13%
Control Plagas y Enfermedades $2,345 16%
Cosecha $1,320 9%
Otros $720 5%
Total $14,376* 100%
*No incluye intereses
Fuente: AOASS 2008
6. Eficiencia de Uso de Nitrógeno
Mejoramiento Genético
Manejo de Nitrogeno
7. Mejoramiento Genético para Eficiencia
de Uso de Nitrógeno
1. Caracterización del germoplasma por
eficiencia de utilización y eficiencia de
absorción
2. Mejorar genéticamente por Inhibición
biológica de nitrógeno de Leymus racemosus.
Colaboración con JIRCAS y Universidades en
Japón.
12. Porque solo una eficiencia del 31%?
1. Dosis
2. Momento de aplicación
3. Fuente
4. Lugar de aplicación
13. Cual es la Dosis Optima?
Dosis = Demanda– Suministro
Eficiencia
14. Nitrogeno total en la parte aerea de la planta (kg/ha)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
RendimientodeGrano(kg/ha)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Relacion entre rendimiento de grano y nitrógeno total en la parte aérea
de la planta, en madurez, en campos de agricultores
en el Valle del Yaqui, Mexico.
15. Dosis de Aplicación
Solo hay que complementar lo que esta
presente en el suelo
Aprovechar el nitrógeno del suelo
GRATIS
16. Residual nitrogen in 28 farmer's field
during 1996-97 & 1997-98
Farmer's Field
0 5 10 15 20 25
KgN/ha
0
50
100
150
200
250
Nitrogeno Residual
Suministro del Suelo
17. Tecnología de Sensores Infrarrojos
Herramienta de diagnostico
que permite establecer las
necesidades de fertilización
nitrogenada de cada campo
de agricultor
Colaboración con
Oklahoma State University
Bill Raun
18. Componentes de la Tecnologia
1. Establecimiento de la Franja Rica
2. Toma de lecturas de NDVI en la franja de
referencia y en el campo que sera
diagnosticado.
3. Uso del algoritmo para derivar la dosis
optima.
19. Franja Rica
en N
20 has 10 meters
Aplicacion en
pre-siembra
o en la siembra
1. Establecimineto de la Franja Rica
20. 2. Toma de datos con el sensor en la franja
rica y en el area de diagnostico
Medicion: Lo mas cercano posible al primer riego de auxilio
pero despues de los 40 dias de la siembra
21. Que mide el sensor?
● Infrarrojo cercano (NIR) 774 nm
(biomasa)
● Rojo 656 nm (Color Verde)
● Rango de NDVI: 0.00 -0.99
● Mide: Color y Follaje
Has de Luz
60 cm de largo
1 cm de ancho
22. Franja Rica en N Campo del Agricultor
NDVI = 0.80 NDVI = 0.30
Rendimiento Potencial
23. 3. Uso del algoritmo para derivar la
recomendación de nitrógeno
29. ORGANISMO
AOASS
TECNICO
Ing. Arturo Muñoz
Cañez (coordinador)
UCAC Ing. J. Roberto Pimienta
UCAY Ing. Ramón Gil Cota.
UCAH Ing. Julio C. Espinoza.
AAVYAC Ing. Carlos Remy M.
UCAYVISA Ing. Raúl Salinas G.
USPRUSS Ing. Carlos Rodríguez P
Ing. Sergio Calderón
Ing. Carlos Quiñones.
UCAMAYO Ing. Manuel H. Alcántar
APRONSA Ing. Ignacio Miranda I.
EQUIPO TECNICO
CIMMYT
Dr. Ivan Ortiz-Monasterio
Ing. Maria Elena Cardenas
30. RENDIMIENTO HISTORICO
SENSOR vs FRANJA RICA Kg/Ha
Franja Rrica 2006-2007
Sensor 2006-2007
Franja Rica 2007-2008
Sensor 2007-2008
Franja rica2008-2009
Sensor 2008-2009
Franja Rica 2009-2010
Sensor 2009-2010
Franja Rica 2010-2011
Sensor 2010-2011
RendimientoKg/Ha
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
7,128
6,945
7,078 7,157
6,551 6,599
7,282 7,240281
K
g
N
271
K
g
N
287
K
g
N
175
K
g
N
185
K
g
N
187
K
g
N
271
K
g
N
188
K
g
N
286
K
g
N
204
K
g
N
6,258
6,148
86 60 101 107 78 432
Total
# Evaluaciones con
agricultores
31. Reduccion de Costos con el Uso del
Sensor GreenSeeker
68 kgN/ha
13.5 pesos/kgN = 918 pesos/ha
32. Area manejada con el Sensor GreenSeeker en el Sur de Sonora
2002-2003
2003-2004
2004-2005
2005-2006
2006-2007
2007-2008
2008-2009
2009-2010
2010-2011
2011-2012
2012-2013
Area(Ha)
0
2000
4000
6000
8000
10000
V. Yaqui
V. Mayo
Area bajo manejo del GreenSeeker en el sur de Sonora
Retos, la sustentabilidad
33. CONCLUSIONES
El sensor Green Seeker es una herramienta de
diagnostico que tiene una alta confiabilidad la
cual permite al agricultor tener mayores ingresos
y por lo tanto incrementa la rentabilidad del
cultivo de trigo y minimiza el impacto ambiental
40. Figura 18. Relacion entre las lectuaras de NDVI del sensor de bolsillo # 37 y el GreenSeeker # 798
en el maize en etapas de V4-V10 en Ciudad Obregon, Sonora, Mexico, 2011.
46. Prediccion de NDVI medido con el GreenSeeker y con una
imagen de satelite del 23 de enero, 2012
y = 0.0063x + 0.3
R2
= 0.75
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0 20 40 60 80 100
NDVI from Satellite
NDVIfromGreenSeeker
Informacion de:
• 15 campos
• Franjas Ricas
• Control
Total de 30 puntos
Las lecturas del GreenSeeker
fueron tomadas dentro de +/- 7
dias de cuando se tomo la
imagen de satelite
El satelite parece medir
diferencias mas grandes en
NDVI que el GreenSeeker
(pendiente =0.63). Esto
podria tener implicaciones
cuando la informacion se
utilize para hacer
recomendaciones de N
47. SPOT 6
• Lanzamiento Septiembre 9, 2012
• Apertura oficial de la antena,
Enero 28, 2013 con las imagenes
del Sur de Sonora.
• Colaboracion con el SIAP,
Servicio de Informacion
Agroalimentaria y Pesquera
• Resolucion de 1.5 m en 4 bandas,
azul, verde, rojo e infrarojo
cercano.
49. Instituto de Agricultura Sostenible (IAS)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC)
50.
51.
52. Bandas de la camara multiespectral
Longitudes de Onda:
550, 670, 700, 710, 750, 800
Indices Vegetativos:
700, 670, 550 --> TCARI
670, 800 --> OSAVI, NDVI
750, 710 --> red edge
53. Camara Hiperespectral
● 250 bandas de 6.4 nanometros de ancho
● Region de 400 a 885 nanometros
● Ancho de cobertura de 500 meter con una
resolucion de 30-50 cm por pixil.
54. Imagen Multispectral del CENEB CIMMYT
Blocks 710 y 810
Figure 1: False color image of CIMMYT station at Obregon acquired from the multispectral camera at 1 m resolution
on Feb. 15, 2013. Plots with dense vegetation are shown in red. The road on the left going N-S is N. E. Borlaug, while
the road in the middle of the image going E-W is the division between blocks 710 and 810.
58. KRONSTAD
Proteina
7 8 9 10 11 12 13
R750/550
0
2
4
6
8
10
13 Marzo
15 Marzo
17 Abril
Plot 1 Regr
r ²=0.689
r ²=0.698
r ²=0.656
BANAMICHI
proteina
7 8 9 10 11 12 13
R750/550
0
2
4
6
8
10
12
14
16
13 Marzo
15 Marzo
17 Abril
Plot 1 Regr
r ²=0.751
r ²=0.851
r ²=0.154
59. Figure 2. Thermal image of CIMMYT station at Obregon acquired from the thermal camera at 2 m resolution on
Feb. 14, 2013. Well-watered (cooler) plots are shown in blue, while water-stressed (warmer) plots are shown in
green and red. Roads and bare soil areas have an even higher temperature and are shown in yellow.
Imagen Termica del CENEB - CIMMYT
Blocks 710 y 810
62. Current Sensor Use to
Optimize Yield
1. Nitrogen Management pre-plant
and at planting the same (decision
without information)
2. Use the sensor to determine if in
the first irrigation is necessary or
not to apply nitrogen.
63. Average yield of 17 replicated experiments in
farmer's yields in the Yaqui Valley
over three years
CIRNO
JUPARE
ATIL
CEVY ORO
SAWALI ORO
PATRONATO
ORO
GrainYield(kg/ha)
0
2000
4000
6000
8000
10000
%YellowBerry
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Rendimiento
% Panza Blanca
NOTE: ATIL y PATRONATO ORO are the average of two years