La importancia de la mecanización en la citricultura

Los problemas graves de rentabilidad se manifiestan, por ejemplo, en el abandono de explotaciones. De hecho, la superficie agrícola utilizada (SAU) en la Comunitat Valenciana se ha reducido de 2003 a 2013 en un 9%. A esta situación se le unen otros dos problemas estructurales como el envejecimiento de la población agraria y la falta de relevo generacional.

Por otra parte, la creciente conciencia medioambiental y de seguridad alimentaria de la sociedad europea en los últimos años ha hecho que a nivel comunitario se impulsen políticas que impongan estrategias de producción primaria más sostenibles y de “triple ejecución” abarcando objetivos económicos, sociales y ambientales que normalmente encarecen la producción.

La mecanización es una herramienta fundamental al servicio de la modernización del sector agrario. La mecanización permite: (i) aumentar la eficiencia de las labores agrícolas; (ii) disminuir la necesidad de insumos; (iii) incrementar la producción; (iv) abaratar los costes; e (v) incrementar la productividad. También presenta ventajas derivadas de la rapidez en la actuación. Así, la mecanización de las actuaciones para el control de plagas, enfermedades o malas hierbas en cortos intervalos de tiempo permite actuar en los momentos de máxima sensibilidad del agente causal, lo cual facilita su control.

Además, en los últimos años, la incorporación de tecnología en maquinaria agrícola está permitiendo el desarrollo del control electrónico de máquinas y aperos, la motorización eléctrica de los actuadores y los sistemas implicados en la ayuda a la decisión. De modo que, a día de hoy, la mecanización de las operaciones no debe entenderse como una simple reducción de costes de producción o de mano de obra, sino como un paso necesario para aumentar la competitividad y eficiencia, mejorar las condiciones de trabajo e incrementar los conocimientos sobre nuestro sistema productivo. Así, las tendencias en la innovación están actualmente relacionadas con la agricultura de precisión y la digitalización de la agricultura, incluyendo aspectos claves como son la trazabilidad, monitorización de las máquinas, seguridad de los operarios, etc.

La mecanización en cultivos como el algodón, la vid, el olivar o el almendro ha dejado claro que su modernización conlleva un cambio tecnológico. Actualmente en la citricultura, el nivel de mecanización de sus operaciones de cultivo es muy bajo y/o poco eficiente. A continuación se analizan las principales operaciones de cultivo, sus posibilidades para la mecanización/optimización y las ventajas y oportunidades que ello representa.

Poda y manejo de restos de poda

En España, en el cultivo de los cítricos se realiza la poda de fructificación o mantenimiento, dirigida a controlar el tamaño y el desarrollo de los árboles, adaptándolos a las condiciones de cultivo, suelo y clima, y a mantener el equilibrio entre la masa foliar y el sistema radicular asegurando la formación y calidad de los frutos. Tradicionalmente, la poda se lleva a cabo de manera manual de forma periódica, cada uno o dos años, y requiere una gran cantidad de mano de obra especializada en épocas puntuales, que en algunas ocasiones es difícil de cubrir. En general, los costes de poda manual representan entre el 10-15% de los costes totales (Mateu et al., 2018) y suponen entre el 30-50% de los costes totales de mano de obra de la explotación (Martin-Gorriz et al., 2018).

Con el fin de reducir estos costes y las necesidades de mano de obra especializada, existe la posibilidad de utilizar la poda mecanizada. Se trata de una poda no selectiva, que se limita a dar forma a los árboles y reducir su tamaño. Los equipos de poda mecánica se basan fundamentalmente en sierras de discos montadas en ejes rotativos o barras fijas y en cuchillas de corte de dientes serrados (Figura 1).

Esta técnica comenzó a realizarse en cítricos de forma experimental en los años 50 en EE.UU., demostrándose que la poda mecánica complementada con poda manual podía reducir los costes en un 30-50% sin afectar a la producción ni a la calidad (Moore, 1958), siendo actualmente una técnica habitual en las plantaciones de cítricos de este y otros países productores de cítricos.

En España se realizaron los primeros ensayos en los años 70 - 80 (Ortiz-Cañavate J. 1979; Zaragoza y Alonso, 1980, 1981). Zaragoza y Alonso (1980, 1981) compararon la no-poda, la poda manual, poda mecánica y poda mecánica complementada con poda manual durante 4 años y en dos variedades 'Washington navel' y 'Salustiana'. Alternaban un año de poda con el siguiente sin podar. Los resultados mostraron que el año en que se realizaba la poda, la producción de los tratamientos podados disminuía respecto al tratamiento sin podar, pero el año siguiente, en el que dejaban todos los árboles sin podar, las producciones se igualaban. En el promedio de los dos bienios, se observó que en la variedad 'W. navel' en todos los tratamientos de poda, la producción fue inferior a la de los árboles sin podar (14%) sin diferencias apreciables entre las estrategias de poda, mientras que en la variedad 'Salustiana', no hubo diferencias entre los árboles no podados o podados a mano, pero sí las hubo respecto a los podados mecánicamente, que tuvieron una reducción de producción del 17% respecto a los primeros, sin observarse diferencias entre los podados mecánicamente con repaso manual o sin él. El tamaño de los frutos fue mayor conforme disminuía la producción, pero no se observaron diferencias en contenidos en azúcares, acidez o índice de madurez entre los tratamientos de poda.

En los últimos años, Martin-Gorriz et al. (2014) evaluaron el potencial de la poda mecánica combinada con poda manual en mandarinos ‘Fortune’, obteniendo como principal conclusión que la alternancia entre poda mecánica y manual era recomendable; en cambio, el tratamiento continuado de poda mecánica durante dos años seguidos redujo sustancialmente la producción. Los últimos trabajos realizados en España sobre poda mecánica combinada con poda manual se han realizado en variedades de naranjo, mandarino y limonero dentro del marco del proyecto de investigación nacional Citrusrec (CITRUSREC, 2019). En general, los resultados de tres años de ensayos mostraron que la poda mecánica no redujo la producción de los árboles, pero no se aconseja utilizar de manera continuada sin un complemento manual cada ciertos años para eliminar la madera seca e improductiva del interior. Respecto a la intensidad de poda, a mayor intensidad de poda, mayor reducción de la producción, con independencia del tipo de poda aplicado.

La poda mecánica puede reducir significativamente los costes anuales de poda. En los ensayos de tres años, el coste de la poda manual fue de 500-540 €/ha en mandarinos y naranjos y de 444-858 €/ha en limoneros. Utilizando la estrategia de un año poda mecánica alternada con otro año de poda manual, los costes se redujeron un 40%. Como norma general se recomienda que para optimizar los costes de la explotación se realice una gestión integral de la poda junto con el riego y abonado, pues afecta a la emisión de chupones, vecería, etc. Además la poda mecánica permite controlar las dimensiones de los árboles, lo que facilita la realización de otras labores, como los tratamientos fitosanitarios y la recolección tanto manual como mecánica.

A modo de conclusión señalar que la poda mecánica utilizada sola o combinada con poda manual, empieza a utilizarse en explotaciones grandes; sin embargo, aún no está ampliamente aceptada, por lo que es necesario mejorar la divulgación de los resultados de investigación y establecer guías para su correcta aplicación.

En cuanto al manejo de los restos de poda, indicar que su eliminación mediante la trituración mecánica está prácticamente implantada en casi toda la superficie citrícola por dos motivos, suele ser más económica que la extracción y quema, y además existen dificultades legales para la quema por el riesgo de incendios y la contaminación del aire por CO₂. Asimismo supone un aporte de materia orgánica a la propia parcela. En cítricos principalmente se emplean trituradoras de leña de eje horizontal dotadas de martillos o cuchillas (Figura 2).

Control de malas hierbas

El control de malas hierbas en cítricos tradicionalmente se ha realizado mediante el uso de herbicidas. Para ello, se han utilizan equipos portátiles, destacando el empleo de las mochilas hidráulicas (39%) y pulverizadores centrífugos, también conocidos como máquinas de pilas (33%). También se han empleado equipos enganchados al tractor, concretamente pulverizadores hidráulicos con barra herbicida (22%) (Moltó et al., 2005).

En los últimos años este manejo está cambiando por la entrada en vigor de la normativa sobre Producción Integrada de Cítricos que indica que las calles de las parcelas deberán mantener obligatoriamente una cubierta vegetal, ya sea espontánea o sembrada durante los meses de máxima pluviometría y su manejo se realizará preferentemente segándola por medios mecánicos. Solamente se pueden utilizar herbicidas en aquellos casos en que el empleo de medios mecánicos sea muy dificultoso, aplicando los herbicidas preferentemente de forma localizada y en el momento de máxima sensibilidad.

Los sistemas mecanizados para la siega y mantenimiento de la cubierta vegetal mejoran la eficiencia de la operación, y se basan en aperos arrastrados como desbrozadoras de cuchillas, cadenas o hilos, o segadoras de hilos verticales o discos, etc. (Figura 3).

Control de plagas y enfermedades

En el control de plagas y enfermedades en cítricos la aplicación de productos para la protección de las plantas (PPP) sigue siendo el método más común. De manera tradicional la aplicación de PPP en cítricos se ha realizado de forma manual con equipos de mangueras y pistolas. En las últimas décadas este sistema se ha ido mecanizando, sustituyendo los equipos manuales por pulverizadores hidráulicos asistidos por aire, también conocidos como turboatomizadores (Figura 4), que se emplean en alrededor de un 60% de las aplicaciones, aunque la tendencia de su uso es al alza (Moltó et al., 2005). Su uso reduce los costes y además permiten actuar en el momento más oportuno para el correcto control de la plaga en un corto espacio de tiempo.

Sin embargo, en general estas aplicaciones son muy poco eficientes, ya que durante la aplicación sólo una fracción de la cantidad total de producto alcanza el objetivo previsto. En cítricos más del 50% del caldo pulverizado se pierde al suelo o a la atmósfera como resultado de la deriva, evaporación, escorrentía y/o lavado de los productos (Garcerá et al., 2017a). Estas pérdidas suponen un riesgo para la salud de las personas (operadores, transeúntes y residentes) y el medio ambiente, además de incrementar innecesariamente los costes de producción.

Para reducir la parte de la pulverización que se pierde a la atmósfera, conocida como deriva, se han desarrollado tecnologías como las boquillas de baja deriva, el diseño de deflectores para la conducción óptima del aire, etc. La evaluación del uso de las boquillas de baja deriva en cítricos ha resultado en una reducción significativa de las pérdidas por deriva (Torrent et al., 2017) sin afectar a la eficacia de los tratamientos (Garcerá et al., 2017b).

Además, con el fin de mejorar la eficiencia de la aplicación de los productos fitosanitarios, se está trabajando en la aplicación racional de los mismos ajustando adecuadamente la cantidad de producto según las necesidades reales y las condiciones específicas de la aplicación (la vegetación a cubrir, plaga a controlar, pesticidas usados y maquinaria) y gracias a la incorporación de tecnología en los pulverizadores se está impulsando el desarrollo de equipos de precisión e inteligentes.

Actualmente existen en el mercado sistemas electrónicos que permiten detectar la presencia de la masa vegetal o definir su contorno, mediante el uso de sensores de ultrasonidos o fotodiodos de infrarrojos, de manera que se pulveriza únicamente cuando hay vegetación y permiten ahorrar, cuando la distancia entre árboles es elevada, el uso de fitosanitarios de manera considerable.

Un paso más, son los equipos que integran en sus sistemas electrónicos algoritmos de recomendación de volumen de caldo e incluso de volumen de aire y que permiten ajustar el tratamiento a las condiciones particulares de la aplicación. Por otra parte, los equipos de pulverización también se están dotando de un sistema global de navegación por satélite (GNSS), que permite georreferenciar las señales procedentes de los sensores y generar mapas tanto del cultivo como de la propia operación cuya información es muy importante para realizar un manejo adecuado del cultivo y una trazabilidad de las operaciones. Asimismo, hay equipos que incluyen sensores que informan instantáneamente acerca de las condiciones meteorológicas durante la aplicación, de manera que el agricultor puede tomar decisiones en tiempo real. En definitiva, los equipos “inteligentes” que de manera automática ajustan instantáneamente su configuración (presión, caudal de caldo fitosanitario, número y tipo de boquillas abiertas, volumen de aire del ventilador, etc.) a las condiciones meteorológicas y a la vegetación, van a ser una herramienta fundamental para garantizar las aplicaciones de fitosanitarios eficientes con el valor añadido de la información generada que facilitará tanto el manejo como la trazabilidad.

En el control de plagas y enfermedades en cítricos, dado el contexto actual de reducción de materias activas y la necesidad de sistemas más sostenibles medioambientalmente, el control biológico va a ser fundamental. Y también la mecanización va a jugar un papel importante a través del diseño de sistemas de suelta y distribución de organismos beneficiosos (enemigos naturales, machos estériles, etc.), y/o biopesticidas, cuya supervivencia y viabilidad al pasar por el sistema de distribución mecanizado ha de ser necesariamente asegurada. De hecho, por ejemplo, para la liberación mecánica de machos estériles con vistas al control de moscas de la fruta como Anastrepha ludens y Ceratitis capitata se han desarrollado máquinas que realizan liberaciones terrestres (Bjeliš, 2011; Moltó et al., 2007) y aéreas (Moltó et al., 2007; Mubarqui, 2014). También se han desarrollado sistemas de pulverización para la distribución de huevos de crisopa verde (Chrysoperla rufilabris), parasitoide de pulgones, empleando boquillas especiales para asegurar su supervivencia (Wunderlich, 1997; Wunderlich y Giles 1999), así como equipos de distribución centrífuga (Zappalá et al., 2012) y sopladores mecánicos (Opit et al., 2005) para la suelta de depredadores naturales (Ej., Phytoseiulus persimilis, Orius laevigatus y Amblyseius cucumeris). Presumiblemente, a medida que se desarrollen nuevos agentes de control biológico será necesario desarrollar o adaptar adecuadamente la maquinaria para su distribución masiva en las mejores condiciones para su actividad.

Recolección

La recolección de los cítricos supone entre el 30 y el 40% de los costes totales del cultivo, según especies y formas de cultivo (Mateu et al., 2017). En el caso de los cítricos para consumo en fresco la recolección se sigue realizando como hace 50 años o más, es decir, cortando a mano la fruta y transportándola en cubos o cajas desde el árbol hasta el contenedor o hasta el camión. A veces se realiza incluso de forma más ineficiente que hace unos años, pues los cajones que sacan los recolectores se pesan y se evalúa la calidad (frutos pequeños, defectuosos, etc.) uno a uno a pie de camión antes de cargarlos en el mismo. Además es importante señalar la gran precarización de la mano de obra empleada en la recolección. Los trabajadores tienen largas jornadas, cobran sueldos muy bajos y realizan una tarea muy dura dado que en ocasiones, tienen que escalar caballones, se pinchán con las espinas que presentan muchas variedades, y transportan mucha carga al hombro, caminando sobre piedras, restos de poda, etc.,

Aunque existen sistemas que pueden mejorar esta tarea, su implantación es escasa porque, por un lado, el agricultor al no encargarse de la recolección se despreocupa de su eficiencia, lo que implica que no tiene los campos ni los árboles preparados para facilitarla, y por otro lado, el comercio, que es quien se encarga de la misma, dado que repercute los costes al agricultor, tampoco le importa demasiado la eficiencia.

En los años 80 aparecieron carretillas motorizadas que permitían transportar cantidades importantes de fruta, del orden de los 500 kg, desde el árbol hasta el camión, de forma cómoda y realizada por un solo operario, haciendo la tarea más eficiente (Gracia y Bernad, 1988), pero es necesario organizarse de forma que una cuadrilla que trabaje en equipo puede asumir la inversión de la máquina y trabajar mejor. Este tipo de mecanización es apto para cualquier tamaño de parcela. Pero en la recolección realizada por numerosas cuadrillas de trabajadores no cualificados, que no pueden afrontar esa inversión, ni siquiera una mucho menor, como la de una carretilla manual, se sigue sacando la fruta al hombro.

En algunas plantaciones se están usando tractores con horquillas estibadoras para mover las pilas de cajas o los contenedores por el interior de las calles, pero mientras que éste es un sistema ampliamente utilizado en otros cultivos frutales, en los cítricos sigue siendo poco común. Posiblemente el principal motivo sea que las calles siguen siendo estrechas en los cultivos de cítricos para fresco, rara vez se pasa de 1 m de ancho de calle útil, con lo que el tránsito de los tractores con las horquillas tropieza con las ramas y frutos aún no cosechados.

Las plataformas para la asistencia a la recolección de fruta (Figura 5) son otro ejemplo de máquinas que pueden hacer más llevadera la tarea, pues permiten acceder a las partes altas de los árboles, el transporte de la fruta lo realiza la máquina y además, pueden realizar tareas complementarias como selección por tamaño, color, calidad, y aportar un valor añadido con la generación de información georeferenciada de la producción (Cubero et al., 2014). La tecnología existe, pero es necesaria también una adaptación de las parcelas, con calles de anchura suficiente, cabeceras de parcela amplias y pasar de los árboles con formas esféricas a otros con caras exteriores más planas. En este sentido, la poda mecánica de los laterales de los árboles puede ayudar a mantener estas formas productivas. Estas máquinas tienen un elevado valor de adquisición y estarían recomendadas para fincas de grandes dimensiones. Algunos productores que las han usado en Andalucía comentan que la productividad de los recolectores se puede duplicar o triplicar, eso sí, como el equipo lo forman 8-12 personas, es importante que el ‘cabo, capataz o manijero’ de la cuadrilla organice bien el trabajo.

Equipos más mecanizados son los basados en sistemas vibratorios que consiguen de forma rápida y automática el desprendimiento de los frutos del árbol. En ensayos realizados en la Comunitat Valenciana y en la Región de Murcia desde los primeros años de este milenio, se ha demostrado que los vibradores de troncos (Figura 6), como los empleados en la recolección de aceitunas pero con una regulación precisa de frecuencia en torno a 15 Hz y baja amplitud (2-3 cm), pueden derribar entre el 70 y el 80 % de la fruta de los árboles (Torregrosa et al., 2009, Moreno et al., 2015) siendo el ritmo de trabajo del orden de 1 árbol/minuto. Si se coloca una simple lona lisa en el suelo, la mayor parte de la fruta recogida sería válida para el consumo en fresco, siempre que luego, en almacén, se realizara el conveniente destrío, para separar algún fruto dañado y para recortar los pedúnculos largos (Ortiz et al., 2010).

Se ha comprobado en ensayos de varios años seguidos con los mismos árboles que, si la vibración es controlada, no más de 9-10 s con una frecuencia no muy alta (menos de 20 Hz), no se producen daños a los árboles, aunque se aconseja no vibrar en primavera a partir de la movilización de la savia, por el alto riesgo de descortezados en los troncos. Los vibradores de troncos no están aún aceptados por los productores de cítricos, pues no se derriba el 100% de la fruta y un porcentaje variable de frutos se tendrían que acondicionar (recorte de pedúnculos largos) o separar por los golpes recibidos, pero es una técnica cuyas posibilidades ya están demostradas, incluso en las condiciones de nuestros cítricos, árboles con troncos muy cortos, que no facilitan el acceso del vibrador.

Existen nuevas plantaciones, principalmente en Andalucía, que se diseñan para la mecanización de las operaciones de cultivo, de forma similar a las plantaciones en Florida. El objetivo es realizar una plantación con la fila de árboles en seto, ya sea seto ancho, 3 a 4 m de ancho y 4 m de altura, con separación entre filas de 7 m (Figura 7) o seto estrecho, de 1 m de ancho y aproximadamente 3 m de alto, con filas separadas 3,5 m (Figura 8). En ambos casos, la plantación puede tener una doble aptitud, tanto para mercado en fresco en base a una recolección asistida como para transformación industrial empleando sistemas sacudidores de copa. Los sistemas sacudidores de copa son máquinas que realizan una vibración de alta amplitud (más de 20 cm) y baja frecuencia (4-8 Hz) aplicada directamente en la copa del árbol para derribar los frutos.

Para plantaciones en seto ancho, estas máquinas pueden trabajar de forma lateral a la fila de árboles (Figura 9), penetrando las varas en la copa y sacudiendo las ramas, sin batirlas, para que caiga el fruto (Castro-García et al., 2018). Posteriormente, el fruto es recogido por una cuadrilla de operarios que, de forma complementaria, apuran los frutos que quedan en los árboles. También pueden trabajar en tándem de dos máquinas simétricas en ambas caras del árbol (Figura 10). Entre las máquinas se dispone de un sistema de recogida de la fruta y se procede a la descarga en continuo en un remolque. En ambos casos, estas máquinas requieren de grandes plantaciones con amplias calles de servicio, ya que pueden trabajar a una velocidad de 1,5 km/h y derribar el 80% de la fruta del árbol.

Las plantaciones en seto estrecho están en avanzado estado de desarrollo (Arenas-Arenas, et al., 2018) y ya existen experiencias comerciales con resultados muy prometedores. En estas plantaciones se emplea un patrón de reducido vigor para que la planta pueda mantener una formación en seto y ser cosechada a mano sin la necesidad de escalera o a máquina con un sacudidor de copa cabalgante, la misma máquina que se emplea en olivar de alta densidad. La formación y mantenimiento del seto requiere de una atención especial, tanto por poda mecanizada como por poda manual. En este caso, la recolección mecanizada con cosechadora cabalgante puede recoger prácticamente la totalidad del fruto (Figura 11) y los fabricantes de estas máquinas están desarrollando la posibilidad de hacer una descarga continua de la fruta.

Figura 11. Recolección mecanizada con cosechadora cabalgante.

Por último, tenemos la recolección robotizada, en este caso se busca que la máquina recolecte casi igual a como lo hace una persona, muchos recordarán el famoso ‘Citrusrobot’ desarrollado en el IVIA en los años 80 (Juste et al., 1992). Sigue siendo un futurible y quizá algún día haya que retomar la idea.

Concluyendo, hay sistemas mecánicos que pueden mejorar la tarea de la recolección de los cítricos para consumo en fresco, tanto desde el punto de vista de la productividad como de la salubridad del trabajo de los operarios, pero parece que desde el punto de vista social, no somos capaces de adoptar unas soluciones que la tecnología ya nos ofrece.

En el contexto actual, la conciliación de la producción de cítricos con la gestión sostenible medioambientalmente, que a su vez garantice un nivel de renta razonable, se plantea como un gran desafío y requiere de medidas para su consecución. La aplicación de la mecanización en las labores agrícolas se presenta a día de hoy como un instrumento necesario para conseguir la sostenibilidad económica, social y medioambiental. La mecanización reducirá considerablemente los costes de producción, asegurando unos niveles de renta. Pero además, con la incorporación de tecnología, aporta un valor añadido a la gestión de la producción citrícola mediante la digitalización de la información (mapas de producción, mapas de rendimiento de las máquinas, trazabilidad, etc.) que va a ser fundamental para una gestión eficiente de las explotaciones. La garantía de un nivel de renta adecuado junto a un mayor grado tecnológico se presentan como un incentivo a las nuevas generaciones, que pueden ver en la citricultura una oportunidad de negocio, lo que podría desencadenar en una profesionalización del sector.

No obstante, hay que tener en cuenta que la implantación de innovaciones tecnológicas en un cultivo como los cítricos debe venir apoyada por todos los actores de la cadena para que esta pueda ser adoptada. Es necesaria una estrecha colaboración entre el sector productivo, comercializador, transformador, exportador, agentes sociales y administraciones públicas. Un enfoque multisectorial para realizar acciones conjuntas que permitan avanzar hacia un sector citrícola productivo y sostenible.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por el Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias (INIA) y el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad de España (proyecto RTA2014-00025-C05-00 “Aplicación de nuevas tecnologías para una estrategia integral de la recolección mecanizada de cítricos CITRUSREC”) y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

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