Método de segmentación de cultivos.

Se describe un método de distribución espacial continua de la calidad del fruto dentro de una parcela de cultivo o una finca comercial que permite la segmentación de dicha finca en sectores de distinta calidad,

por lo tanto las zonas con mayor precio de mercado pueden ser recolectadas independientemente; permitiendo al agricultor obtener un mapa de calidad completo de sus cultivos previo a la organización de la recolección del fruto.

Método de segmentación de cultivos

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a obtener una distribución espacial continua de la calidad del fruto dentro de una finca comercial que permite la segmentación de dicha finca en sectores de distinta calidad.

El objeto de la invención consiste en la fragmentación de parcelas de cultivos comerciales de acuerdo a los parámetros de calidad de fruto usando técnicas de teledetección.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La recolección constituye una de las tareas más críticas y vulnerables porque dependiendo de cómo se realiza la recolección y su posterior manejo dependerá la calidad y la duración del producto recolectado.

La fecha de recolección se determina por cambios en el color de fondo de la piel, al existir una amplia gama de variedades se utiliza una guía de colores para determinar la madurez. Como no todos los frutos maduran simultáneamente, deberán efectuarse varias pasadas.

Por otra parte el uso de técnicas de detección de estrés hídrico en vegetación es ampliamente conocido mediante la determinación del mismo usando espectrómetros a nivel de suelo tal y como se describe en ldso, S. B., Jackson, R. D., Pinter, P. J., Jr., Reginato, R. J., and Hatfield, J. L. (1981) , Normalizing the stress-degree-day parameter for environmental variability, Agric. Meteorol. 24:45-55. en Jackson, R. D., Reginato, R. J., and Idso, S. B. (1977a) , Wheat canopy temperature: a practical tool for evaluating wáter requirements, Water Resour. Res. 13:651

656. O en Jackson, R. D., Idso, S. B., Reginato, R. J., and Ehrler, W. L. (1977b) Crop temperature reveals stress, Crop Soils 29:10-13.A pesar de que la relación entre estrés hídrico y calidad del fruto ha sido ampliamente estudiada, no existen actualmente indicadores fiables que determinen la calidad o estado del fruto.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El método objeto de la invención permite determinar el estado de fruto para proceder a determinar y delimitar aquellas zonas en las que se encuentren los frutos listos para su recolección, permitiendo identificar las zonas en las que se ubican sólo árboles donde se encuentren, permitiendo así una mejor planificación de la recogida con la consecuente optimización de recursos.

Para realizar la determinación del estado de fruto el método objeto de la invención se basa en el estado de epoxidación del ciclo xantofílico durante el desarrollo del fruto, el cual se encuentra ampliamente documentado para cada tipo de fruto y cada especie. Asimismo el nivel de azúcares en el fruto es otro indicador del estado del mismo, y puede ser utilizado a su vez para determinar el momento de la recolección del fruto dependiendo de dicho índice de nivel de azúcares.

El índice de reflectancia fotoquímica (PRI) es un indicador que se puede obtener mediante imagen directa o teledetección y que está ligado a distintos parámetros de la vegetación, entre ellos indicadores de los efectos que puede tener el estrés hídrico en dicha vegetación.

Existe una relación entre el estado de epoxidación de las xantofilas y el índice de reflectancia fotoquímica (PRI) ; y a su vez existe una relación entre los niveles de azúcares y de acidez y su ratio (TSS/TA) en el fruto de las plantaciones de las que se ha obtenido dicho PRI, que se ven influenciados por el nivel de estrés hídrico y el PRI.

Con estos parámetros, y sus correspondencias entre ellos, se hace posible establecer el nivel de azúcares y de acidez determinantes del grado de calidad del fruto y el estado en el que se encuentra dicho fruto a partir del PRI obtenido.

El índice de reflectancia fotoquímica (PRI) se puede obtener mediante teledetección, haciendo posible la obtención de dicho índice a partir de vuelos no tripulados equipados con cámaras multiespectrales. Estas últimas permiten obtener el valor de reflectancia en las bandas que se utilizan para calcular el PRI, centradas a 530nm y a 570nm.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1. Muestra una vista aérea de las parcelas segmentadas.

Figura 2. Muestra una gráfica de la correlación del PRI medido en hoja con los niveles de epoxidación de las xantofilas.

Figura 3- Muestra una gráfica de la correlación del PRI de copa con el cociente azúcares/acidez (TSS/TA) .

5 REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras se describe a continuación un modo de realización preferente del método objeto de esta invención.

Se determina el estado de unos frutos de una plantación, para ello se sobrevuela unas parcelas de la plantación de melocotones con una aeronave no tripulada equipada con una cámara multiespectral mediante la cual se captan 10 imágenes multiespectrales de la plantación.

A partir de dichas imágenes captadas se determina el índice de reflectancia fotoquímica (PRI) de cada uno de los árboles de la plantación.

Tal y como se observa en la figura 2 el PRI tiene una correspondencia con el estado de epoxidación de las xantofilas. El estado de epoxidación de las xantofilas está relacionado con la respuesta fotosintética de la vegetación alterada por situaciones de estrés hídrico. Esta respuesta fotosintética durante la maduración del fruto está a su vez relacionada con el contenido en azúcares y acidez, determinantes del estado y la calidad de dicho fruto. Se utiliza el ratio azúcares/acidez (TSS/TA) como parámetro que describe la calidad de cada fruto. La relación PRI obtenido de cada copa a partir de las imágenes multiespectrales y el ratio TSS/TA se puede apreciar en la figura 3.

Una vez realizada la correlación de los datos se puede determinar, a partir de dicha correlación, las zonas donde 20 se encuentran frutos de distinta calidad y en estado de madurez adecuado que deben ser recolectados separadamente debido a su mayor valor comercial, tal y como se observa en la figura 1.

1. Método de segmentación de cultivos frutales caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

- determinar un índice de reflectancia fotoquímica PRI a partir imágenes multiespectrales captadas mediante teledetección del cultivo a segmentar,

- utilizar una correlación entre el PRI obtenido con un ratio de azúcar y acidez en fruto (TSSA/TA) ,

- determinar el estado y grado de calidad de fruto a partir del ratio acidez en fruto (TSSA/TA) obtenida en el paso anterior, y

- delimitar diferentes zonas de cultivo correspondientes a distintos grados de calidad del fruto donde dicho grado de calidad viene determinado por el citado ratio azúcares/acidez (TSS/TA) .

1.

2. Método de segmentación de parcelas de cultivo según reivindicación 1 caracterizado porque las cámaras multiespectrales se ajustan en una banda centrada a 530 nm y a 570 nm.

3. Método de segmentación de parcelas de cultivo según reivindicación 1 donde la correlación entre el índice de reflectancia fotoquímica PRI y el nivel de azúcar y acidez en fruto (TSSA/TA) , se realiza mediante:

- captación de imágenes multiespectrales del cultivo mediante cámaras multiespectrales mediante teledetección del 15 cultivo a segmentar,

- determinación del índice de reflectancia fotoquímica (PRI) a partir de las imágenes captadas en el paso anterior, y

- determinación unos niveles de azúcares en fruto para calcular el calcular el ratio azúcares/acidez (TSS/TA) mediante medición in-situ de dichos niveles de azúcares en fruto.

4. Método de segmentación de parcelas de cultivo según reivindicación 1 donde la correlación entre el índice de20 reflectancia fotoquímica PRI y ratio de azúcar y acidez en fruto (TSSA/TA) se obtiene a partir del contenido de bases de datos.