Leonardo Borzatto, Milton Matijasevic y Federico Burghardt presentaron su Trabajo Final de Graduación en la Facultad de Ingeniería de la UNNE con el cálculo, diseño y modelado 3D de una máquina para aplicar fertilizantes sólidos granulados en cítricos. El proyecto apunta a reemplazar la aplicación manual en el NEA, donde diez o más operarios realizan una tarea que el equipo puede ejecutar al mismo ritmo y con mayor uniformidad.
La producción citrícola en Argentina alcanzó en 2024 las 142.101 hectáreas y 3.447.700 toneladas, lo que representa cerca del 66 % de la producción total de fruta fresca del país. En el Noreste Argentino (NEA), esa actividad depende del suministro de macronutrientes —Nitrógeno, Fósforo y Potasio— y micronutrientes, aportados principalmente mediante fertilizantes sólidos granulados.
Las fuentes más comunes son la Urea, el Fosfato Diamónico o Monoamónico, el Cloruro de Potasio y las mezclas complejas de tipo NPK, como la formulación 15-6-15-6, que combina Nitrógeno, Fósforo, Potasio y Magnesio en distintas proporciones.
El formato granulado se utiliza por su facilidad de manejo, su bajo costo y su liberación controlada en el suelo. Sin embargo, sus propiedades físicas condicionan el diseño de cualquier equipo de dosificación: la granulometría debe ser homogénea y la dureza suficiente para resistir el manejo mecánico.
Cuando la granulometría de una mezcla no es uniforme, se produce segregación de partículas, lo que genera distribución heterogénea de nutrientes y afecta la calibración de las máquinas dosificadoras volumétricas.
Leonardo Borzatto, Milton Matijasevic y Federico Burghardt presentaron como Trabajo Final de Graduación en la Facultad de Ingeniería de la UNNE: el cálculo, diseño, modelado 3D y la evaluación de una fertilizadora de aplicación localizada para frutales perennes. Los dos primeros obtuvieron el título de Ingenieros Mecánicos; el tercero, el de Ingeniero Electromecánico. El asesoramiento estuvo a cargo de los ingenieros Marcos Chabbal y Ramón Hidalgo, docentes de la Facultad de Ciencias Agrarias y de Ingeniería de la UNNE.
Los nuevos ingenieros lograron demostrar con un detallado informe, que el prototipo de Fertilizadora diseñada, cumple con los objetivos técnicos planteados y representa una solución factible y escalable, con proyección hacia su fabricación e incorporación en el ámbito productivo.
El modelo tridimensional se desarrolló en SolidWorks (es un software de diseño asistido por computadora 3D paramétrico ), con análisis técnico, dimensionamiento y selección de componentes, estimación del costo total de fabricación y simulaciones que validaron el desempeño estructural y funcional del equipo bajo condiciones de operación representativas.
Desde el punto de vista productivo, la implementación de la Fertilizadora diseñada permite reducir los tiempos de fertilización, disminuir los costos operativos y, en particular, los asociados a la mano de obra. El diseño contempla además su adaptación a otros cultivos frutales: palta, mango, pecán, durazno, entre otros.
La exposición y defensa de un Proyecto Final, es una instancia obligatoria que los estudiantes de la Facultad de Ingeniería -en cualquiera de sus ramas- deben cumplir para poder graduarse. Los proyectos innovadores o que den solución a un problema concreto de la sociedad son propuestos en el ámbito académico, pero no necesariamente ejecutados posteriormente.
El problema técnico que motivó el diseño. Borzatto, Matijasevic y Burghardt identificaron dos limitantes en las tecnologías de aplicación disponibles en la región.
Por un lado, la ineficiencia de los sistemas mecanizados convencionales. Las máquinas de proyección —centrífugas o pendulares— fueron concebidas para cultivos extensivos y distribuyen el fertilizante de manera no localizada: lo depositan de forma superficial y uniforme en toda la entrefila de los cultuvos, en lugar de concentrarlo en el área deseada bajo la proyección de la copa, que es la zona de absorción radicular de la planta. Ese patrón de distribución genera pérdidas por lixiviación, promueve la competencia con malezas y reduce la eficiencia en el uso del fertilizante.
Por otro lado, en muchas explotaciones del NEA, la alternativa es la aplicación manual mediante cuadrillas de diez o más operarios según las extensiones de plantación. Si bien ese método permite cierta localización del insumo en el área deseada, impone costos de jornales altos (por demandar el doble de tiempo), complejidad en la gestión de recursos humanos y baja precisión en la dosis aplicada por árbol. El resultado es una dependencia de mano de obra intensiva con resultados variables.
De esa doble limitación surgió la necesidad técnica y económica de desarrollar una solución mecanizada que logre la precisión espacial del método manual, sin la dependencia de la mano de obra intensiva y con distribución uniforme y controlada.
Justificación del prototipo. El proyecto se justificó en la necesidad de avanzar hacia un modelo de Agricultura de Precisión en la citricultura regional. El prototipo buscó adaptar el principio de distribución controlada y en banda, evitando la dispersión lateral de las máquinas convencionales y los costos del sistema manual.
La aplicación localizada y dirigida al área de influencia radicular del árbol permite maximizar la eficiencia en el uso de fertilizantes, reducir las pérdidas de nutrientes al ambiente y disminuir los costos operativos al reemplazar las cuadrillas con un equipo mecanizado.
El desafío de ingeniería consistió en diseñar un sistema que equilibre precisión agronómica, simplicidad operativa y confiabilidad estructural. Para eso se emplearon metodologías de diseño asistido por computadora mediante SolidWorks y análisis estructural por elementos finitos (FEA), con foco en el dimensionamiento de los componentes, la comparación de costos de aplicación, la autonomía de trabajo y la facilidad de mantenimiento en condiciones de campo.
Costos del prototipo. El análisis económico comparó el costo de aplicación manual con el de la máquina, considerando dos personas operando la máquina y 8 personas aplicando de forma manual. Ambos métodos alcanzaron el mismo rendimiento: 2,5 hectáreas por hora. La diferencia está en los costos.
Con ocho personas trabajando un jornal de ocho horas según las remuneraciones mínimas fijadas por UATRE para la actividad citrícola, la diferencia de costo de mano de obra entre los dos métodos es de $ 159.204,59 por día.
Considerando como ejemplo 90 días efectivos de trabajo (4 meses aproximadamente) en un año, ya que es un valor relativo que depende del destino que se le dé a la máquina, porque puede ser de uso propio o prestación de servicios a tercero, esto significa un valor de costo en dólares de U$S 10.090,43.
El Costo de construcción de la máquina es de U$S 21.908, por lo que se puede estimar que usando solo 90 días al año, el tiempo de amortización es de 2 años aproximadamente.