Caracterización, adaptación y mejora de nuevos sistemas de recolección integrales para olivar

Abstract

La presente tesis doctoral aborda el estudio conjunto de la recolección mecanizada y la poda del olivo para mejorar el uso de las cosechadoras, actuales y en desarrollo, por medio de la adaptación del árbol y el diseño de la plantación. Se han considerado tres de las principales tipologías de cultivo del olivo presentes en España: tradicional, intensivo y superintensivo. Las adaptaciones del árbol a la máquina se han centrado en el olivar tradicional, ya que apenas se realizan nuevas plantaciones de esta tipología de cultivo, mientras que, el diseño de plantación se ha estudiado para el olivar superintensivo, En caso del olivar intensivo se han tenido en cuenta ambos factores. Para determinar la influencia del diseño de plantación sobre el funcionamiento de las cosechadoras de olivar se ha desarrollado un sistema de seguimiento remoto y una metodología de análisis de tiempos, junto con un monitor de rendimiento. Estos desarrollos han permitido la obtención y análisis de un gran volumen de datos para tres cosechadoras comerciales de olivar. En cuanto a la adaptación del árbol a las cosechadoras, se ha estudiado la distribución de la producción de aceite en la copa del árbol, tanto en calidad como en cantidad, para establecer las zonas prioritarias donde debe actuar un sistema de recolección mecanizada. Además, se han establecido tres tratamientos de poda para evaluar la adaptación del olivar tradicional a la recolección con cosechadoras, tanto actuales como en desarrollo. La caracterización de la estructura del árbol se ha completado con una metodología para evaluar la porosidad de copa basada en la radiación transmitida. Finalmente, a nivel de fruto se ha determinado el efecto que genera la aplicación de esfuerzos torsores en el pedúnculo del fruto, de cara a mejorar el porcentaje de derribo que podría obtenerse con una cosechadora en futuros desarrollos. Actualmente, el olivar superintensivo cuenta con un sistema de cosecha muy eficiente y con una alta capacidad de trabajo, aunque sensible a distintos parámetros de diseño de la plantación como son el ancho de calle de servicio o la longitud de línea de árboles. Al igual que el olivar superintensivo, las explotaciones intensivas requieren una adaptación del árbol a la cosechadora, mientras que el sistema de derribo se diseña para obtener una mayor eficiencia en aquellas zonas de la copa de mayor interés, como la zona exterior y superior del árbol. Del mismo modo, el olivar tradicional requiere una adaptación importante de la estructura del árbol para mejorar la eficiencia de la cosechadora. La adaptación de la estructura del árbol no ha influido en la producción de frutos en el periodo estudiado. Sin embargo, en algunos casos se ha producido una reducción de la producción de frutos en zonas de la copa que son difícilmente accesibles para algunos sistemas de derribo, como ocurre con la producción de las ramas interiores. Todo ello, a pesar de que la aplicación de diferentes tratamientos de poda si ha generado diferencias en la porosidad de la copa y, por lo tanto, en la radiación transmitida. Por último, se ha determinado que es recomendable generar giros superiores a 180º en los frutos para facilitar su desprendimiento, variando los resultados en función de la variedad.

This doctoral thesis addresses the related studies of mechanised olive harvesting and pruning of olive trees, in order to improve their use by present and developing harvesters, through the adaptation of the tree and the layout of the orchard. In the research, the three main orchard categories currently in use in Spain have been considered: traditional, intensive and super high density olive orchards. On one hand, the adaptation of the tree to the harvester by pruning has been focused in traditional orchards, since very few new orchards are planted in this way. On the other hand, orchard layout was mainly considered for super high density orchards: whilst for intensive orchards, both factors were studied. A remote tracking system, a time elements methodology and a yield monitor were developed for the study of olive harvesters. Using these devices, a large data set from three olive harvesters was gathered and analysed. This data set was used to assess the influence of orchard layout on harvesting performance. Regarding the adaption of the tree to the harvesting system, the distribution of olive oil yield in the tree canopy has been studied – regarding quality as much as quantity – in order to establish a system to increase harvesting efficiency. Furthermore, three pruning treatments were tested, in order to evaluate the adaptation of traditional olive trees to different harvesting systems. A methodology for the measurement of olive tree crown porosity was developed and tested, based on radiation transmittance, in order to describe olive tree structure. Finally, the effects of twisting forces on fruit stalks were assessed in order to improve harvesting efficiency for further harvester developments. Currently, super high density olive orchards have an efficient and highly effective harvesting system, although this is influenced by orchard layout, mainly alley width and row length. The adaptation of trees to the harvester is required by both super high density and intensive olive orchards. Furthermore, the fruit detachment system should be designed to obtain high harvesting efficiency in those canopy areas which are more productive to harvest, such as the outer canopy and upper canopy. In the same way, traditional olive trees require important adaptations in order to increase harvesting efficiency, although it was found that debris production is not related to pruning treatments. Tree pruning did not influence the total fruit yield, although in some cases, fruit distribution has been modified by pruning, reducing yield within the inner canopy, which is more difficult to reach with some harvesting systems. Despite this, crown porosity and thus radiation transmittance were affected by pruning treatment. Finally, it was found that it is advisable to apply stalk twisting angles over 180 º in order to improve fruit detachment process although different cultivar behaviour was observed.