La vendimia mecanizada provoca el desprendimiento de las bayas individuales.

MECANIZACIÓN VID

Un futuro, no muy lejano, de brazos robotizados y espectrolotómetros NIR para la recolección selectiva de cada cepa

De la vendimia mecanizadaa la mecanizacióntotal del viñedoEn este artículo se realiza una breve revisión de la evo-lución de las vendimiadoras desde su aparición en Es-tados Unidos en 1963; ofreciendo un histórico del par-que de vendimiadoras automotrices en España desdesu incorporación en la década de 1990, así como lasclaves para la selección de la vendimiadora más ade-

cuada y el ajuste de sus parámetros de trabajo. Ade-más, se muestra el concepto de mecanización total delviñedo de acuerdo con el procedimiento Morris-01-dridge y su efecto sobre el territorio, para terminarcon una especulación sobre el aspecto que podríanpresentar los viñedos en los próximos cincuenta años.

Pilar Barreiro.Profesora Titular

Dpto, Ingeniería Rural. ETS' Agrónomos

Universidad Politécnica de Madrid

E

I desarrollo de la vendimia mecaniza-da ha implicado desde sus comienzosel desarrollo de nuevos sistemas deentutorado y de manejo de la masa fo-

liar de la vid, así como la evaluación de la ido-neidad de las variedades en función de laspropiedades de desprendimien-to de los racimos y bayas. Losprimeros esfuerzos organizadosorientados a la mecanización dela vendimia comenzaron en laUniversidad de California Davisen 1953 con un propuesta demáquina acoplada al lateral deltractor materializada finalmenteen 1963 y consistente en unabarra de corte para recoger raci-mos enteros en una configura-ción de vid en espaldera en T(T-trellis) en la que la zona defructificación se encontraba in-mediatamente por debajo dedel primer cable de sujeción dela vid, empleado como guía parael corte. En 1957, en cambio, la

Universidad de Cornell puso en funcionamien-to el primer sistema de recolección basado envibraciones verticales de baja amplitud y altafrecuencia aplicadas en la parte baja del cor-dón de sujeción de la vid en espaldera si-guiendo un proceso de entutorado denomina-do GDC (Geneva Double Curtain).

En 1964, de nuevo la Universidad de Ca-lifornia Davis propone un nuevo sistema deentutorado denominado genéricamente Du-plex que divide la vid en dos zonas: una vege-tativa en la parte alta y otra de producción en

la parte inferior colocada paralela al cable desujeción de la vid, y sobre él propone el em-pleo de un sistema de impacto hipocicloidalque permitía la recolección de racimos com-pletos y fragmentos de racimo al provocar larotura del pedúnculo del racimo en varieda-des de pedúnculo frágil. En 1967 la compa-ñía Chisholm-Ryder propone la primera má-quina autopropulsada sobre las vides, basa-da en vibraciones horizontales que permitíasu utilización en la mayor parte de los siste-mas de entutorado existentes en la época.

50 Vida RURAL (15/Octubre/2009)

Calidad de los racimos de segunda cosecha (dos primeros a la izquierda) comparado con los racimos ensazón de la primera vendimia (dos últimos por la derecha). Fuente: lowa Stute.

Conjuntos de varillas empleados en sistemas de vibrado horizontal.

MECANIZACIÓN VID

Los primeros análisis mostraron que los siste-mas de impacto vertical no ofrecían grandesventajas sobre los sistemas de vibrado hori-zontal, mientras que estos últimos minimiza-ban el desprendimiento de racimos y favore-cían el desprendimiento de bayas aisladas.

La necesidad siempre lidera la mecaniza-ción y así, en la década de 1979 la crisis demano de obra que experimentó Francia ace-leró la importación de tecnología desde Esta-dos Unidos, convirtiéndose en un nuevo polode desarrollo con la aparición de máquinasvendimiadoras de empresas emblemáticasen el sector Braud (primer modelo comercia-lizado en 1975, actualmente New Holland) yGregoire (primer modelo en 1978), incorpo-rándose en vendimiadoras Pellenc más tardí-amente (inicios de los 90).

Las vendimiadoras se han empleadodesde sus inicios tanto para uva para vinifica-ción como para pasificación, desarrollándo-se conjuntamente en este último caso los sis-temas de secado en la viña (DOV, dried-on-vine, naturally dry on the vine, NDOV). Ade-más de los mencionados procedimientos devibrado vertical y horizontal sobre el cordón,una cuarta tipología de máquinas propone elvibrado de troncos de las viñas entutoradas.De todos estos procedimientos, el que en laactualidad es mayoritariamente empleado esel vibrado horizontal de los sarmientos.

Adaptación del cultivo ala mecanización

Tal y como se ha mencionado, la mecani-zación exige la adaptación del cultivo alte-rando las operaciones agrícolas y su calen-

madurez retardada tres ó más semanas res-pecto al conjunto) y ausencia de podredum-bres, aspectos de extremada importancia enla calidad final de la cosecha considerandouna recolección indiscriminada por parte delas cosechadoras.

Situación actual dela vendimia mecanizada

Según Guerra (2008), la vendimia me-canizada supone un 100% del total en Aus-tralia, un 75% en Francia y apenas un 8% enItalia. En España, la mecanización de la ven-dimia comienza en los inicios de la décadade 1990, tras la necesaria adaptación delsistema de cultivo. La evolución del censo devendimiadoras automotrices muestra elcomportamiento típico en la introducción denuevo equipamiento, lento en sus inicios yen plena expansión en la actualidad, con uncenso automotriz en 2008 de 1.156 unida-des según el Anuario de Estadística agroali-mentaria de 2008. Si ajustamos estos datosa una función logística (99,9% de fiabili-dad), el parque de vendimiadoras podría es-tabilizarse ligeramente por encima de 1.500unidades para 2015; el valor máximo espe-rabie según el modelo de elaboración propiase situaría en torno a 1.542 unidades con unintervalo de confianza entre 1.431 y 1.653(figura 1). Según datos no oficiales, en lascomunidades autónomas españolas dondese ha iniciado la mecanización, la vendimiamecanizada supone entre un 15% y un 60%del total.

dario especialmente en lo que atañe a lapoda, atado, posicionamiento de yemas, eli-minación de hojas y manejo de la masa foliaren general. Se presta especial atención alespaciado de las viñas (entre y dentro de laslíneas, así como su alineación), altura de lasviñas, presencia de obstáculos en la parcelay condiciones del suelo (exceso de hume-dad, exceso de polvo).

Una vez más resulta imprescindibleatender a la morfología de los racimos y lafuerza de adhesión de las bayas a éste, eldesprendimiento de materiales distintos delas bayas (MOG, Material Other than Grapes)como peciolos, hojas, escobajos, e inclusoelementos metálicos de atado; existencia demadurez agrupada y ausencia o eliminaciónde segundas cosechas (racimos con una

(15/Octubre/2009) Vida RURAL El

FIGURA 1.

Censo de vendimiadoras automotrices en España.Fuente: Anuario de Estadística Agroalimentaria 2008.

-------_._ Unidadesautomotrices

Predicción BE"

,

I

1.600

1.400

1.200

1.000

800

600

400

200

ocno o

O OC1J C11

CD

Lf3al 03

e- Cll

CII

La linea discontinua indica las predicciones de crecimiento obtenidas empleando un modelo

logístico (ajuste 99,9% de los datos experimentales). Fuente: elaboración propia.

MECANIZACIÓN VID 1

Selección de la vendimiadoramás adecuada

La gran mayoría de las vendimiadoras co-mercializadas trabajan sobre la base del vi-brado horizontal del cordón, por tanto seránlas más detalladas en este artículo. Estasmáquinas pueden, en primer lugar, clasificar-se en: arrastradas, autopropulsadas y multi-función. Las primeras suponen el menor cos-te de adquisición y mantenimiento (en térmi-nos generales la mitad de las autopropulsa-das), están especialmente indicadas parasuperficies cultivadas inferiores a 25 ha (estaconsideración depende del coste de la manode obra local) pero tiene tres grandes incon-venientes:

1)El radio de giro que es muy superior alas máquinas autopropulsadas debido a lamayor longitud del conjunto tractor-vendimia-dora.

2) La dificultad de mantener correcta-mente alineada la máquina detrás del tractoren parcelas con pendientes transversalespronunciadas dado que la máquina tiende adeslizar lateralmente y puede provocar dañosen el sistema de conducción de las viñas.

3) La mayor compactación del terrenocerca de las raíces de las cepas dado que el

análisis de costes (euro/ha) adecuado parael que se recomienda acotar el número dehoras de utilización al año y considerar un pe-riodo de amortización de la máquina de cin-co años; su adquisición para los modelosmás sencillos puede justificarse a partir de50 ha (una vez más dependiendo del costede la mano de obra local).

En este análisis, en todo caso se debeconsiderar asimismo el beneficio que se deri-va de poder cosechar en el momento óptimode maduración de la uva dada la elevada ca-pacidad de trabajo de estas máquinas (1 hde trabajo mecanizado equivale al trabajo deuna cuadrilla de diez personas en una jorna-da completa), la mejora en la logística de en-trada de la uva en bodega dado que el flujode uva se hace más constante, así como lamenor dependencia de la disponibilidad demano de obra estacional.

Un aspecto relevante en la selección demáquinas autopropulsadas es la disponibili-dad de tolva en la propia máquina (1.000 a3.000 litros de capacidad) o la descarga la-teral en un remolque que circule en paralelocon la vendimiadora. En general el primertipoestá especialmente recomendado para par-celas de reducido tamaño, mientras que elsegundo se adapta mejor a parcelas de gran-des dimensiones de manera que no hay queplantearse cuántas líneas son necesarias

Sistemas de despalillado: lineal (izda.) y rotativo (arriba).

tractor circula por el espacio intercepa conlas ruedas próximas a las viñas. Se debenconsiderar además las restricciones deriva-das de una elevada potencia a la toma defuerza del tractor (al menos 75 CV, 56 kW).

Las máquinas autopropulsadas (se ofer-tan en un rango de 100 a 175 CV, 75 kW-131kW, en muchos casos de la generación demotores Tier III para el control de emisiones)tienen un coste adquisición sustancialmentesuperior que las arrastradas (más del doble)y por tanto resulta imprescindible realizar un

VidaRURAL (15/Octubre/2009)

ÍD

A4'

IfIDUSTRIPS DAVID S.Ltecnolc I para sus viñedos

y frutales

azufradoras, deshojadoras, intercepasalineadoras de leña, despuntadoras o

distribuidores estiercol, IIprepodadoras de viña en espaldera

prepodadora de árboles, cultivadorestrituradoras...

P.I. Urbayecla II. Parcelas 28-30C.P:30510 Yecla-Murcia-España

tfno.(+34) 968 71 81 19 ::: fax (+34) 968 79 58 51e-mail:industriasdavid@industriasdavid.com

MECANIZACIÓN VI

Vendimiadora automotriz Pellonc.

Vendimiadora New Holland para distancias inter-cepa estrechas.

para llenar la tolva, ni la colocación del remolque de descarga ó in-cluso la necesidad de dos remolques en caso de que el número delíneas necesarias para llenar la tolva sea impar; en este caso esimprescindible que la distancia entre líneas permita la circulacióndel conjunto tractor-remolque para la descarga. Algunas marcas(Pellenc, New Holland) ofrecen para el caso de vendimiadoras sintolva, un pequeño receptáculo de reciclado para el caso de queexista un obstáculo durante la circulación de la vendimiadora (unárbol, por ejemplo) de manera que la uva se almacena a bordo du-rante ese pequeño espacio de tiempo.

Un aspecto relevante relacionado con el empleo de una tolvaen la vendimiadora es la elevación del centro de gravedad de lamáquina (más sensible al vuelco) según las tolvas se van llenan-do. Esto es especialmente relevante en parcelas con elevadaspendientes, y en este sentido los sistemas de autonivelado de lasmáquinas son fundamentales.

Las máquinas multifunción son capaces de llevar a cabo unagran variedad de tareas: prepoda, pulverización, deshojado, ajuste

MECANIZACIÓN VID

de la productividad (reducción del número debayas por cepa), trabajo del suelo (pase decultivador) cuando se dispone de los acceso-rios adecuados. En todos los sentidos estasmáquinas son equivalentes a un tractor. En es-tos equipos es muy relevante que las conexio-nes hidráulicas y mecánicas estén centraliza-das de manera que la operación de acopla-miento y desacoplamiento pueda ser llevada acabo por una sola persona en tiempo reducido(10 minutos). Recientemente han aparecidoen el mercado vendimiadoras multifunción au-topropulsadas para distancia intercepas redu-cidas (hasta 1,2 m). Por otra parte, en máqui-nas a emplear en la aplicación de tratamientosfitosanitarios, las características de los filtrosde aire de cabina son deespecial relevancia.

Otros aspectos decisivos en la selecciónde las máquinas autopropulsadas y multifun-ción son la capacidad de auto-alineación delcabezal de vibración, la existencia de trans-misión continua, control de velocidad de cru-cero, el tipo de neumáticos y el control dedeslizamiento de las ruedas (mediante sen-sores de velocidad de avance real), máximoángulo de giro de la dirección y frenado indi-vidual de las ruedas para reducir el ángulo degiro, sistemas de engrasados centralizados(automatizados en altas gamas), limpieza se-miautomática de la máquina, facilidad de ac-ceso a filtros de aire, calidad del acero inoxi-dable de las tolvas para reducir residuos,

existencia de tomas de fuerzaadicionales, y otros acce-

sorios como despali-Iladoras.

/11 De acuerdo con

/ Marc Paisel (PellencAmerica, 2008) la si-

guientes generacionesde vendimiadoras mejora-

rán los sistemas de clasifi-cación en la máquina em-

pleando sistemas de visión yprocedimientos robotizados.

Foto izquierda: VendimiadoraGregoire arrastrada.

Abajo: Primer modelo comercializado porDeutz-Fahr para la vendimia mecanizada.

Ajuste de los parámetrosde la vendimiadora

Los ajustes principales de las vendimia-doras refieren al número y disposición de lasvarillas de vibrado, la apertura del cabezal devibración para adaptarse al desarrollo foliarde la planta (manual o automático, segúnlos modelos), la amplitud y la frecuencia devibrado y la velocidad de avance. Especialis-tas en el uso de estas máquinas indican queel resultado fi nal es un 35-40% achacable ala máquina propiamente dicha, mientrasque el restante 65-60% es debido, a partesiguales, al operador y la buena disposiciónde las viñas para la mecanización. En gene-ral, a la hora de ajustar estos parámetros serecomienda prestar más atención a las ce-pas que a los racimos, dado que es funda-mental para no comprometer produccionesen años sucesivos.

El número de varillas de fibra de vidrioque se emplean en los sistemas de vibraciónhorizontal oscila entre cuatro y seis y han deajustarse en altura justo por encima de lazona de producción, se trata de vibrar sin gol-pear.

Cuando se emplea baja amplitud y altafrecuencia la recolección de bayas es total, siexisten problemas de podredumbre avanza-da (muy bajo peso de las bayas) puede serinteresante aumentar la amplitud y disminuirla frecuencia de manera que sólo las bayasmás pesadas e incluso racimos completosse desprendan, aunque esta recomendaciónes incapaz de evitar frutos con Botrytis ensus estados iniciales. En variedades comoblancas y otras como Pinot Noir donde unacierta cantidad de escobajos es importanteen la fermentación, estas recomendacionespueden también ser tenidas en cuenta. Elajuste adecuado de las máquinas puedetambién reducir, aunque no evitar, los proble-mas de segundas cosechas basándose enlas diferencias en fuerzas de desprendimien-to en las uvas de racimos de primera y se-gunda cosecha.

Conviene establecer la diferencia entrelos sistemas de vibrado con varillas horizon-tales revisado hasta el momento y el proce-dimiento de vibrado de troncos que en algu-nas compañías (AIM,AGH yVinestar) se ofre-ce combinado con el anterior para viñedoscon cepas viejas en las que el tronco de ma-yor consistencia ofrece una mayor oposiciónen el procedimiento de vibrado horizontal.

VidaRURAL (15/Octubre/2009)

—* Bayas no recolectadas Mi

—9— Mosto liberado 1%)

- Defoliación N)

360 380 400 420 440

460 480

Frecuencia de vibrado (rnin'l

10

roo 7,5

O 5c)

• 2,5

co's

o

60

45

30

15

o

4Maquinaria empleada en álkisrkma vMECH para ajustar la

el nivel de brotes a la productieidad.wegigildeseada(shoot thinning). forte. Oxdrnt&na43 lar

FIGURA 2.

Pérdidas en vendimia mecanizada en función de la frecuencia de vibración.

Fuente: Elaboración propia a partir de datos de Pezzi y Caprara, 2009.

MECANIZACIÓN VID

Por otra parte, conviene recordar queaunque marginales se comercializan tambiénmáquinas para la recolección de uva en em-parrado (Pasquali), y vendimia con procedi-miento de vibrado vertical (Trinova, aún enproceso de mejora en Italia).

La posibilidad de cosechar por la nochecuando la temperatura de la uva está máscontrolada es otra de las ventajas de la ven-dimia mecanizada que en variedades comoBordeaux roja puede ser fundamental.

En abril de 2009 se ha publicado en la re-vista científica Biosystems Engineering un in-teresante estudio sobre la transmisión de vi-braciones en cepas de la variedad Lambrus-co Grasparossa recolectadas con una NewHolland VL6060, así como el análisis de pér-didas (bayas no recogidas, mosto liberado yretenido en la vegetación, o expulsado por elsistema de limpieza) en función de los pará-metros de ajuste de la vendimiadora (fre-cuencias de vibración de 380 a 460 min-1).Los principales resultados indican que latransmisión de vibración a la planta solo al-canza el 100% para las frecuencias más al-tas, y que las pérdidas de bayas en el suelono están influenciadas por la frecuencia devibración sino por las características de cons-titución de la máquina y de la viña. A mayorfrecuencia de vibrado disminuye el númerode frutos no recolectados mientras que au-menta el mosto liberado y sus pérdidas, asícomo el número de hojas desprendidas (fi-gura 2). La mejor regulación por tanto esaquella en que se minimizan ambos aspec-tos que en este estudio se correspondió con440 min 1 . Los autores advierten que las pér-didas debidas a fruto no recolectado fácil-mente visualizadas, tienden a favorecer eluso de frecuencias excesivas dado que laspérdidas de mosto no son evidentes.

En máquinas a emplearen un gran núme-ro de viñedos con distintas variedades y den-sidades de follaje, conviene disponer de ven-

Máquinaautopropulsadapara la recolección deuvas en sistemas de conducciónen emparrado. Fuente: Pasquali.

dimiadoras capaces de almacenar una varie-dad de programas ajustados a las distintasconfiguraciones. Algunas de las máquinasque están en el mercado permiten almacenarmás de veinte y son ideales para casos deservicios a terceros o propiedad por parte dela bodega.

Mecanización total de los viñedos

Desde hace 35 años la Universidad de Ar-kansas ha estado trabajando en el conceptode mecanización total del viñedo que reduce almínimo las necesidades de mano de obra du-rante todo el proceso productivo en campo

(22% comparado con el procedimiento ha-bitual). En 2002 ha obtenido la pa-

tente para el sistema Morris-01-dridge de mecanización total,

que detalla la maquinariaapropiada y su calendario

de utilización para hastadoce sistemas de entuto-

rado distintos. El sistema- hace uso de hasta cuarenta

máquinas y accesorios y estábasado en procedimiento de ajuste y ba-

(15/Octubre/2009) VIdaRURAL

MECANIZACIÓN VID

Izquierda: Maquinaria empleada en el sistema vMECHpara reducir la carga de frutos y ajustar la productividadsuperficial deseada (fruit thinning).Fuente: Oxbo International.

Derecha: Robot de poda comercializado por la empresaVision Robotics de California.Fuente: (http://visionrobotics.com ).

lance de la producción de manera que se evi-ten los problemas de pérdidas de produccióndebido a heladas primaverales y otros agentesmeteorológicos inesperados. Los tres pasosfundamentales para obtener el balance deproducción son la poda mecanizada (dejandohasta un 200% de la producción final espera-da), la reducción mecanizada de exceso debrotes (hasta alcanzar un 130% de la produc-ción esperada) y el ajuste final de la produc-ción mediante eliminación controlada de fru-tos (hasta 100% de la producción deseada).La empresa Oxbo ha adquihdo la licencia paracomercializar el sistema Morris-Oldridge con ladenominación vMech. Este procedimiento hademostrado en experimentos controlados enEstados Unidos sobre más de 750 ha que escapaz de ajustar la producción con más exac-titud que los procedimientos tradicionales.

Efecto de la mecanizaciónsobre ei tetet0110

Un aspecto que se ha discutido reciente-mente es hasta qué punto la mecanización to-tal del viñedo modifica el territoho y la ecologíadel vino, es decir, hasta qué punto la calidad fi

-nal del vino que ha dado lugar a las denomina-ciones de origen y que es el resultado de la in-terrelación del cultivo, suelo, clima, localiza-ción de las viñas, densidad de plantación, sis-tema de cultivo y manejo, filosofía de poda,medio cultural y social, se ve afectada por elproceso de mecanización total. En un artículopublicado en 2007 en la revista Internet Jour-

nal of Enology and Viticulture (www.infowine.com ),Stefano Poni explica con detalle cómo elproceso de mecanización total, lejos de degra-dar el territorio, puede fortalecerlo; favorecersus peculiaridades al permitir adaptar de for-ma diferencial las prácticas culturales según elpotencial productivo de las distintas áreas.

El autor defiende que una poda reducidadurante la parada vegetativa corregida poste-riormente en verde de forma diferencial, segúnla fenología y las particularidades de la cam-paña, junto con una adaptación de la cuantíade hojas eliminadas, puede ser particularmen-te efectiva ene) mantenimiento de las caracte-rísticas del territorio y en la calidad de la uva fi-nal especialmente en lo que refiere a la acidez.

En este estudio se compara la calidad dela uva final en viñas que se han mantenido consiete u once hojas principales (de manera quese garantice la deseada relación de 1 m 2 desuperficie foliar por cada kg de uva), compara-das con masa foliares intactas. Se deschbe elefecto de la eliminación de las hojas sobre laexposición solar de los racimos, la circulaciónde aire, y la actividad fotosintética, y más queconclusionesfinales se indica la posibilidad decontrolar y registrar las prácticas mecanizadaspara su posterior interrelación con mapas derendimiento. El autor concluye que el sistemade entutorado y la mecanización lejos de debi-litar el territorio pueden favorecer sus peculiari-dades mediante un manejo adaptado a cadaentorno.

Muto serán los viiiedosmecanizados dentrode cincuenta Mes

En 2006, Richard Smart (Smart Viticultu-re, Tasmania, www.smartvit.com.au ) presentóen el VI Simposio Internacional de Viticultura yEnología ICCS en Nueva Zelanda, una inspira-

dora ponencia en la que especuló sobre un po-sible escenario para la viticultura mecanizadaen el año 2056.

Según este autor, la viticultura se estaríadesplazando paulatinamente desde su em-plazamiento actual a zonas más frescas, in-corporándose nuevas variedades. La ampliadifusión de los sistemas GPS/GIS habría per-mitido incorporar máquinas inteligentes concapacidad de toma de decisiones a nivel lo-cal, empleando para ello una batería de sen-sores y actuadores. Las grandes máquinasserían sustituidas por unidades de reducidotamaño con elementos robotizados tantopara la configuración de la planta, como parala poda, el deshojado y el manejo del suelo yvegetación arvense. El concepto de recolec-ción selectiva sería retomado a nivel de cepaempleándose espectrofotómetros NIR parala toma de decisiones sobre la idoneidad dela recolección, empleándose brazos robotiza-dos y múltiples receptáculos para clasificarlas uvas en campo según su calidad. El autorespecula con la existencia de vinos varietalesde hasta cincuenta variedades distintas al-canzándose una diversidad superiora la exis-tente en 1850. Indica unas necesidades demano de obra de 65 h/ha y una maquinariaadaptada a las cepas en lugar de unas cepasadaptadas a las máquinas. ¿Podemos imagi-narlo? La empresa visión robotics en Califor-nia (http://visionrobotics.com ) presentó enmarzo de 2009 una primera versión de un ro-bot de poda cuyo funcionamiento puede serobservado en youtube.com .•

Referencias

Existe una amplia bibliografía a disposición dellector a solicitar vía correo electrónico de la auto-ra: pilar.barreiro@upm.es

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