UN PROCESO PARA LA APLICACIÓN DE NUTRIMENTOS EN TEMPORADA BASADO EN EL POTENCIAL DE RENDIMIENTO PRONOSTICADO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere generalmente a un método para determinar una proporción de aplicación de fertilizante. Más particularmente, pero no por medio de limitación, la presente invención se refiere a un método para la aplicación de macro y micro-nutrimentos en temporada basada en el potencial de rendimiento pronosticado de media temporada. Actualmente, existe una necesidad de un método conveniente para determinar la cantidad de fertilizante requerida para aumentar el rendimiento de un cultivo particular. Mientras las muestras de suelo pueden analizarse para determinar la condición del suelo, el proceso no es conveniente ni es conducente a las técnicas agrícolas avanzadas tales como explotación agrícola de precisión. "La explotación agrícola de precisión" es un término utilizado para describir el manejo de variaciones dentro del campo en condiciones del suelo y cultivo. "Explotación agrícola específica de sitio", "explotación agrícola de prescripción" , y "tecnología de aplicación de proporción variable" son algunas veces utilizadas como sinónimos con la explotación agrícola de precisión para describir el ajuste de manejo de suelo y cultivo a las condiciones en lugares discretos, normalmente contiguos, lugares a través de un campo. El tamaño de cada lugar depende de una variedad de factores, tal como el tipo de operación realizado, el tipo de equipo utilizado, la resolución del equipo, así como un huésped de otros factores. Generalmente hablando, entre más pequeño el tamaño del lugar, mayor los beneficios de la explotación agrícola de precisión, por lo menos , de aproximadamente un metro cuadrado . Las técnicas agrícolas de precisión típicas incluyen: variar la densidad de plantación de las plantas individuales, basada en la capacidad del suelo para soportar el crecimiento de las plantas; y la aplicación selectiva de los productos agrícolas tales como herbicidas, insecticidas y de particular interés, fertilizantes. En contraste, la práctica agrícola más común es aplicar un producto a todo un campo a una proporción constante de aplicación. La proporción de aplicación se selecciona para aumentar el rendimiento del cultivo sobre todo el campo. Desgraciadamente, puede ser la excepción en lugar de la regla que todas las áreas de un campo tengan condiciones de suelo consistentes y condiciones de cultivo consistentes. Por consiguiente, esta práctica típicamente resulta en la aplicación excesiva del producto sobre una porción del campo, lo cual desperdicia dinero y puede realmente reducir el rendimiento del cultivo, mientras también resulta en una aplicación insuficiente del producto sobre otras porciones del campo, lo cual también puede reducir el rendimiento del cultivo. Tal vez aún un problema mayor con el método convencional es el potencial de dañar el ambiente a través de la aplicación excesiva de químicos. El exceso de químicos, aplicado indiscriminadamente a un campo, al final encuentra su entrada a la atmósfera, estanques, corrientes, ríos y aún el acuífero. Estos químicos poseen una amenaza seria a las fuentes de agua, con frecuencia matando la vida marina, provocando incrementos severos en el crecimiento de algas, llevando a eutroficación y contaminando los suministros de agua potable . De este modo, puede observarse que existen por lo menos tres ventajas para implementar las prácticas de explotación agrícola de precisión. Primero, la explotación agrícola de precisión tiene el potencial de incrementar los rendimientos de cultivos, lo cual resultará en mayores beneficios para el agricultor. En segundo lugar, la explotación agrícola de precisión puede bajar las proporciones de aplicación de semillas, herbicidas, pesticidas, y fertilizantes, reduciendo el gasto del agricultor en producir un cultivo. Finalmente, la explotación agrícola de precisión protegerá el ambiente al reducir la cantidad de exceso de químicos aplicado a un campo, el cual puede terminar al final en un estanque, corriente, río, y/u otra fuente de agua. Predominantemente, la explotación agrícola de precisión es lograda ya sea al: 1) almacenar un mapa de prescripción de un campo donde las proporciones de aplicación predeterminadas para cada lugar se almacenan para su uso posterior; o 2) al establecer proporciones de aplicación basadas en medidas de tiempo real y en las condiciones de cultivo y/o el suelo. En el primer método, un receptor de sistema de posicionamiento global (GPS) , o su equivalente, se coloca en un vehículo. Cuando el vehículo se mueve a través del campo, las proporciones de aplicación tomadas del mapa de prescripción se utilizan para ajustar los dispositivos de aplicación de proporción variable tales como toberas de aspersión. Un número de dificultades se asocia con el uso de tal sistema, por ejemplo: debido al desplazamiento entre le receptor de GPS y el dispositivo de aplicación, el sistema debe saber la actitud exacta del vehículo para poder calcular el lugar preciso de cada dispositivo de aplicación, haciendo difícil lograr un tamaño del lugar deseable; las condiciones de suelo y plantas deben determinarse y desarrollarse en una prescripción y el ingreso antes de entrar al campo; y resolver una posición con el grado requerido de precisión requiere equipo relativamente costoso. En el último método, se utiliza un sensor para detectar las condiciones de suelo y plantas particulares cuando el equipo de aplicación se conduzca a través del campo. La salida del sensor entonces se utiliza para calcular las proporciones de aplicación y ajustar un dispositivo de aplicación de proporción variable en tiempo real . Puesto que la relación física entre el sensor y el dispositivo de aplicación es fija, los problemas asociados con los sistemas basados en posición (es decir, GPS) se solucionan. Además, la necesidad de recolectar datos de cultivo antes de entrar al campo se elimina, como la necesidad de un mapa de prescripción. Con cualquier técnica, existe una necesidad de detectar las condiciones de suelo y/o cultivo para poder determinar una proporción de aplicación de un producto agrícola dado. Con respecto al análisis del suelo, intentar analizar la condición del suelo por medio de una muestra de suelo en cada sitio puede exigir mucho tiempo y el manejo de muestras individuales puede ser una pesadilla logística. Aún con análisis en el campo, la tarea puede ser atemorizante cuando mucho . En el pasado, la medida de la reflectancia de las plantas ha mostrado cierta promesa para identificar las condiciones de crecimiento específicas . La medida de la reflectancia de las plantas ahora es anti-agresivo a los cultivos que crecen, puede realizarse muy rápidamente y es excepcionalmente conducente a las técnicas agrícolas avanzadas. Desgraciadamente, no ha existido ningún método para interpretar la información para determinar la proporción de aplicación del fertilizante. Un ejemplo de un dispositivo que utiliza reflectancia para la aplicación selectiva de herbicida se describe en la Patente Norteamericana No. 5,585,626 expedida para Beck et al. De este modo es un objeto de la presente invención proporcionar un método conveniente para determinar una proporción de aplicación para la aplicación en temporada de nutrimentos (nutrientes) , el cual sea anti-agresivo a los cultivos que crecen, y sea conducente a las técnicas agrícolas avanzadas. La presente invención proporciona un método para determinar aplicación en temporada de macro- y micro-nutrientes basados en el potencial de rendimiento pronosticado y un índice de respuesta a los nutrientes. En una modalidad preferida del método inventivo, la detección remota se emplea para determinar la necesidad de las plantas para un nutriente particular y para determinar la potencia de rendimiento de media temporada. Un sensor óptico se utiliza para medir la reflectancia de una planta objetivo en una o más longitudes de onda de luz y, basándose en las propiedades de reflectancia conocida del objetivo, se proporciona una salida que es indicativa de la necesidad del nutriente. El proceso inventivo se puede aplicar a cualquier nutriente para cultivo cuya necesidad proyectadas pueda basarse en la remoción pronosticada de nutrientes derivada del rendimiento potencial. Por medio del ejemplo y no de limitación, los nutrientes incluyen nitrógeno, fósforo y potasio. La eficiencia del manejo de nutrientes del sitio específico se determina ampliamente mediante qué tan bien se maneja la variabilidad especial de pequeña escala y el tiempo cuando se aplican fertilizantes. Durante la temporada de crecimiento de cultivo (en temporada) el conocimiento del potencial de rendimiento es una clave para tener éxito en las aplicaciones de nutrientes de proporción variable. El potencial de rendimiento máximo ( "YPMAX" ) es el máximo biológico teórico para un cultivo específico, crecido dentro de una región específica, y bajo las prácticas de manejo definidas. En el método inventivo, el índice de vegetación de diferencia normalizada ("NDVI") se calcula a partir de la información de reflectancia generada por la exploración de una planta. Como una cuestión preliminar, un índice de respuesta (RINDVI) se calcula, el cual es una medida de la respuesta esperada del cultivo a los niveles adecuados de un nutriente particular. RINDVI se determina al detectar el NDVI de las plantas en una parcela que recibe la aplicación adecuada, pero no excesiva de plantas previas de nutriente de interés, dividido por el NDVI de las plantas que reciben el manejo convencional. En un sitio, NDVI se determina para el sitio y un Indice de rendimiento estimado en temporada (INSEY) se calcula al dividir NDVI por el número de días de plantación cuando la planta está creciendo activamente. INSEY entonces se utiliza para determinar un rendimiento potencial (YPo) el cual es el rendimiento pronosticado sin ninguna fertilización adicional. Basándose en estas medidas, el rendimiento pronosticado puede obtenerse con el nutriente agregado (???) , que puede proyectarse por la ecuación: YPX = YPo * RINDVI A través de una serie de cálculos YPX se utiliza para determinar el requerimiento de fertilizante de media temporada para un nutriente particular. Virtualmente , cualquier método para medir la reflectancia de las plantas individuales o pequeños grupos de plantas proporcionará los resultados deseados. Sin embargo, los métodos preferidos para medir la reflectancia incluyen: 1) el uso de un sensor pasivo como se describe en lo siguiente o 2) el uso de un sensor activo como se describe en la Solicitud de Patente Norteamericana Copendiente No. de Serie 09/912,077 titulada "Optical Spectral Reflectance Sensor and Controller" el cual se incorpora en la presente para referencia. En un método preferido, las propiedades de reflectancia de un objetivo se conocen por ser indicativas de NDVI que, a su vez es indicativo del rendimiento esperado de la planta objetivo. Al medir la luz reflejada de las longitudes de onda particulares, de preferencia en los márgenes de rojo y casi infrarrojo, la intensidad de la fuente de luz en las mismas longitudes de onda, es posible predecir, con un grado razonable de certitud, el rendimiento de cultivo esperado con el nivel actual de nutrientes disponibles y el rendimiento de cultivo máximo si una cantidad ideal de nutrientes se agrega. Esta información puede utilizarse en tiempo real para controlar un aplicador de proporción variable para aplicar un fertilizante de temporada de crecimiento medio o alternativamente, utilizarse para desarrollar un mapa de prescripción para la aplicación posterior del fertilizante de temporada de crecimiento medio a un campo. El tamaño de lugar en la aplicación de sitio específico que utiliza el presente método se limita sólo por la resolución del sensor y la resolución del aplicador. En otra modalidad preferida, un Indice de respuesta para un nutriente se determina primero al explorar una franja de prueba no limitante rica en nutrientes y una franja plantada de acuerdo con la práctica común del agricultor. El NDVI para cada franja se ingresa en una computadora junto con el índice de respuesta, el número de días de crecimiento desde la plantación, y el rendimiento potencial máximo para el cultivo. Las tablas de consulta entonces se ensamblan de acuerdo con el método inventivo de maneras que, para un sitio específico, la proporción de aplicación de nutriente pueda derivarse a partir de la tabla basándose en el NDVI en el sitio, la presión del rociador, y la velocidad del vehículo. Estas tablas de consulta se transfieren al equipo de aplicación de manera que el equipo se pasa sobre un campo, los sensores de reflectancia exploran cada sitio para determinar NDVI y cada sensor deriva la proporción de rociadores apropiada a partir de su tabla y establece su rociador asociado para suministrar la. cantidad adecuada de nutriente en el sitio. El uso de una tabla de consulta reduce dramáticamente la cantidad de procesamiento requerida al momento de la aplicación. Objetos adicionales, características y ventajas de la presente invención serán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica con la examinación de los dibujos anexos y con la lectura de la siguiente descripción de las modalidades preferidas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA. 1A proporciona una vista lateral de un vehículo agrícola que tiene múltiples sensores y toberas de aspersión para su uso con el método inventivo montado en el mismo . La FIGURA IB proporciona una vista superior del vehículo agrícola que tiene una disposición típica de sensores y toberas de aspersión para su uso con el método inventivo montado en el mismo . La FIGURA 2 proporciona una vista en perspectiva de un analizador portátil en donde se emplea un sensor activo. La FIGURA 3 proporciona un diagrama de bloque de un sensor de reflectancia pasivo adecuado para su uso con el método inventivo . La FIGURA 4 proporciona un diagrama de bloque de un sensor de reflectancia activo adecuado para su uso con el método inventivo. La FIGURA 5 proporciona una representación esquemática de un circuito emisor empleado en el sensor de reflectancia activo. La FIGURA 6 proporciona una representación esquemática de un circuito receptor empleado en el sensor de reflectancia activo. La FIGURA 7 proporciona un diagrama de bloque de un sistema preferido para practicar el método inventivo. Antes de explicar la presente invención en detalle, es importante entender que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de la construcción ilustrada y las etapas descritas en la presente. La invención tiene capacidad de otras modalidades y se practica o lleva a cabo en una variedad de formas. Se entenderá que la fraseología y terminología empleadas en la presente son para el propósito de descripción y no de limitación. Con referencia ahora a los dibujos, en donde números de referencia similares indican las mismas partes a través de las diversas vistas, una modalidad preferida del método inventivo se incorpora en el vehículo 24 de propagación de fertilizantes mostrado en las FIGURAS 1A y IB. Preferiblemente, una pluralidad de sensores, de los cuales el sensor 20 es el representativo, se dispone a lo largo de la pluma 22 en espacio sustancialmente iguales. Típicamente la pluma 22 se extiende lateralmente desde el vehículo 24 . Las toberas de aspersión, de las cuales la tobera 26 es la representativa, también se disponen a lo largo de la pluma 22 preferiblemente de manera que una tobera 26 o grupo de toberas corresponde a cada sensor 20 . Cuando el vehículo 24 viaja a lo largo de una hilera de cultivo, la pluma 22 se proyecta sobre las plantas de manera que cada sensor 20 mide la reflectancia de las plantas en su vista inmediata, determina el grado al cual se necesita el fertilizante de acuerdo con el método inventivo, y controla la proporción de aplicación de un nutriente a través de su tobera 26 correspondiente . El método inventivo también puede utilizarse para determinar los requerimientos del fertilizante por la incorporación en un mapa de prescripción o aún para los requerimientos de fertilizante para una aplicación general de fertilizante a todo un campo. Un método para hacer tales medidas es con un analizador 30 portátil como se muestra en la FIGURA 2. El analizador 30 comprende: una viga 32 alargada; al sensor 20 de reflectancia asegurado al extremo delantero de la viga 32 ; un controlador 36 montado centralmente a lo largo de la viga 32 ; un mango 38 de pistola para sostener el analizador 30 ; y batería 39 colocada en el extremo de la viga 32 opuesto al sensor para proporcionar energía al sensor 20 y para equilibrar el analizador 30 mientras está en uso. Opcionalmente , una banda de soporte 37 puede utilizarse para reducir la tensión en el operador. Generalmente hablando, un sensor puede emitir luz la cual entonces es reflejada nuevamente al receptor, referida en la presente como un "sensor activo" puesto que el sensor produce activamente su propia luz, o un sensor puede tomar ventaja de la luz disponible para medir las propiedades de reflectancia que, para propósitos de esta invención, se refiere como un "sensor pasivo" . Cualquier sensor es bien adecuado para su uso en el analizador 3 0 . Simplemente por medio del ejemplo y no de limitación, el analizador 30 se muestra con un sensor 20 activo. Continuando con la FIGURA 2 , de preferencia el controlador 36 es una computadora compacta tal como un PDA o similar. Tales dispositivos incluyen una pantalla para proporcionar instrucciones y datos al operador. Además, el controlador 36 de preferencia incluye características tales como: una interfaz para una memoria removible, no volátil para ingresar datos de cultivo; una interfaz de sistema de posicionamiento global tal como un puerto de USB o puerto en serie convencional para recibir y almacenar coordenadas de campo, y una entrada de tacómetro para recibir impulsos de un codificador de eje cuando se utilice en un vehículo. Estas entradas permiten que el analizador 30 almacene en memoria no volátil, la condición de las plantas localizadas en cada sitio particular en una forma que permita la relación posterior de tales datos a un sitio especifico. Los datos almacenados entonces pueden utilizarse para formar un mapa de prescripción o para análisis posterior. Un sensor activo adecuado para su uso con la presente invención se describe en la Solicitud de Patente Norteamericana Copendiente antes mencionada No. de Serie 09/912,077 titulada "Optical Spectral Reflectance Sensor and Controller". Con referencia a la FIGURA 4, el sensor 20 activo comprende: un emisor 66; un receptor 68; un convertidor 70 de análogo a digital; y un microprocesador 72. Con referencia después a la FIGURA 5, el emisor 66 incluye: una fuente 74 de luz roja, de preferencia una pluralidad de dispositivos de LED; una fuente 76 de luz infrarroja, de igual manera de preferencia a una pluralidad de dispositivos de LED, amplificadores 78 y 80 para dirigir los dispositivos 74 y 76 de LED , respectivamente; un oscilador 82 para modular las fuentes 74 y 76 ; y un selector 84 análogo para permitir que el microprocesador 72 (FIGURA 4) active la fuente 74 de luz roja o la fuente 76 de luz casi infrarroj a . Regresando ahora a la FIGURA 6, el receptor 68 incluye: un fotodetector 36 de luz reflejada para recibir la luz reflejada por un objeto en la vista del sensor 20 ; un sensor 88 de luz directa para recibir la luz incidente de cualquiera de la fuente 64 roja o la fuente 76 casi infrarroja; los amplificadores 90 y 92 para amplificar las señales recibidas por los detectores 86 y 88 , respectivamente; amplificador 94 para compensar el detector 86 de choque de luz ambiental; selector 96 análogo para seleccionar entre las señales del detector 86 o el detector 88 ; y un acondicionador 98 de señal que filtra con pasabanda la señal seleccionada en la frecuencia de modulación para discriminar entre la luz del emisor y la luz ambiental. La reflectancia de la planta a la luz roja se determina al dividir la salida del vector 86 de luz reflejada por la salida del detector 88 directo mientras la fuente 74 roja está activa y la reflectancia de la planta casi infrarroja se determina al dividir la salida del detector 86 de luz reflejada por la salida del detector 88 directo mientras la fuente 76 infrarroja está activa. Se debe observar que, mientras el sensor 30 portátil y el propagador 24 (FIGURAS 1A y IB) se describen en la presente como incorporando un sensor 20 activo, un sensor pasivo puede utilizarse fácilmente en lugar del dispositivo. Un ejemplo de un sensor 34 pasivo adecuado se muestra en la FIGURA 3. El sensor 34 pasivo incluye: dos difusores 40 y 42 de mira ascendente; dos lentes 44 y 46 de mira descendente; un filtro 48 rojo de mira ascendente en alineación óptica con el difusor 40; un filtro 50 casi infrarrojo de mira ascendente en alineación óptica con el difusor 42 ; un filtro 49 rojo de mira descendente en alineación con la lente 44; un filtro 51 casi infrarrojo de mira descendente en alineación óptica con la lente 46. Para cada lente 40-46 existe un fotodetector 52-58 correspondiente. La salida de cada detector se dirige a la entrada de un multiplexor 60 análogo y a un convertidor 62 análogo a digital. Preferiblemente, el convertidor 62 de análogo a digital proporciona 16 bits de resolución, sin embargo, la resolución del convertidor 62 no es crítica. El convertidor 62 está en comunicación con el microprocesador 64 de manera que, el microprocesador 64 puede seleccionar un fotodetector particular mediante el multiplexor 60, al realizar una conversión sobre la señal producida por el detector, y leer el valor convertido del convertidor 62.
La reflectancia para rojo entonces se calcula al dividir la intensidad de la luz roja reflectada, como se lee del fotodetector 56 de mira descendente, mediante la intensidad de la luz roja incidente, como se lee del fotodetector 52 de mira ascendente. La reflectancia casi infrarroja se calcula en una forma similar al dividir la intensidad de la casi inf arroja reflejada como se lee del detector 58 por la intensidad de la casi infrarroja incidente, como se lee del detector 54. Aunque, como se volverá aparente a partir de la discusión siguiente, la modalidad preferida del método inventivo requiere información de reflectancia para la luz roja y la luz casi infrarroja, el medio por el cual la información se obtiene no es critico. De este modo, mientras dos técnicas se dan por medio del ejemplo, el método inventivo no se limita asi, y por medio de un ejemplo adicional y no por medio de limitación, la información de reflectancia puede determinarse más bien por técnicas tales como estudio etéreo, procesamiento de imágenes de video-información, o similares. El Indice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) proporciona una estimación de la biomasa de una planta al momento de la medición. Un método para determinar NDVI es a través de la exploración de una planta, o grupo de plantas, para determinar la reflectancia de la planta en luz roja que tiene una longitud de onda de aproximadamente 660 nanometros y la reflectancia de la planta en casi luz infrarroja que tiene una longitud de onda de aproximadamente 780 nanometros. NDVI entonces se calcula como sigue; NDVI = (NIR-rojo) / (NIR + rojo) En donde "NIR" es la reflectancia en la luz casi infrarroja y "roja" es el valor de reflectancia en la luz roja. Se debe observar que NDVI es un valor sin dimensión. Típicamente, un sensor de reflectancia incluirá un dispositivo de cómputo. El cálculo de NDVI dentro del sensor está bien dentro de las capacidades de los dispositivos de cómputo. De este modo, es preferible que el cálculo de NDVI se implemente como software o firmware ya sea dentro del sensor o en comunicación con el sensor. En una modalidad preferida, las instrucciones de la computadora se codifican en un dispositivo que se puede leer por la computadora, es decir, un dispositivo de RAM, un dispositivo de ROM, ya sea PROM, EPROM, EEPROM, o un dispositivo enmascarado, RAM flash, o una tarjeta de RAM, una tarjeta de ROM, un disco flexible, un disco magnético, una cinta magnética, un disco magneto-óptico, un disco óptico, un disco de CD-ROM, un disco de DVD, o similares. A manera de ejemplo y no de limitación, cuando el método inventivo se utiliza con trigo, las lecturas de reflectancia se recolectan generalmente entre 80 y 150 días después de la plantación. Las fechas donde las lecturas se recolectan generalmente varían entre la etapa 4 de crecimiento fisiológico de Feekes donde las vainas de las hojas comienzan a alargarse, y la etapa 6 donde es visible el primer tallo del nudo. Preferiblemente, las lecturas de reflectancia se toman sobre una área de superficie lo suficientemente pequeña que existe poca variabilidad en los parámetros de prueba del suelo sobre el área explorada. Un área de superficie de aproximadamente 1 metro cuadrado ha probado que es adecuada aunque de mayor preferencia, cada sitio tendrá una área de superficie en el orden de 0.6 metros cuadrados . Como una cuestión preliminar, un índice de respuesta a los nutrientes (RINDVI) para el campo puede determinarse. Una franja rica en nutrientes o no limitante de pre-plantas se establecerá en cada campo en o cerca del tiempo de plantación. Independiente de la práctica fertilización particular empleada por un agricultor, la franja no limitante puede utilizarse para determinar la probabilidad de obtener una respuesta en temporada a un nutriente particular, específicamente ajustado a esa práctica del agricultor particular. Antes de aplicar el fertilizante de fertilización, la franja no limitante se explorará para determinar NDVI , como será una franja paralela fertilizada de acuerdo con la práctica convencional del agricultor. El índice de respuesta entonces puede calcularse como-. RINDVI = NDVI a partir de la franja no limitante/NDVI a partir de la franja de práctica del agricultor. Donde no se estableció una franja no limitante rico en nutrientes en o antes de la plantación, o el nutriente no se aplicó antes de la plantación, RIHDVI puede determinarse más bien al detectar la variabilidad espacial en la lectura de NDVI de un paso a través de todo el campo. El índice de respuesta calculado a partir de la variabilidad espacial (RIsv) se calcula por: RISv = (NDVI promedio de un paso a través del campo + 1 desviación estándar) / (NDVI promedio del mismo paso - 1 desviación estándar) También antes de la aplicación del fertilizante de fertilización, el número de días de crecimiento desde la plantación (GDP) debe determinarse. "GDP" se define como el número de días en el cual la planta está creciendo activamente. Un día de crecimiento es uno donde la temperatura promedio, (Tmin + Tmax)/2, es mayor a 4.4 grados centígrados. Esta información ya está disponible en forma virtual en cualquier área agrícola. Típicamente, los días de crecimiento son rastreados por las agencias del gobierno, universidades, grandes operaciones agrícolas, y similares. Se debe observar que el método inventivo también puede utilizar días de crecimiento desde su aparición en lugar de los días de crecimiento desde la plantación. GEP puede ajustarse al excluir los dias donde las temperaturas ambiente son lo suficientemente bajas que el cultivo no crece activamente. Para calcular los requerimientos de fertilización, una planta o grupo de plantas después se explora para determinar el NDVI de la planta. Asumiendo que GDP es mayor que cero, el índice de rendimiento estimado en temporada (INSEY) y el nivel de rendimiento potencial (YPo) sin ningún nutriente agregado se calculan como sigue: INSEY = NDVI / GDP YPo = 365.8eÍINSEY/0-0035267) (YPo en kg/ha) Después, el rendimiento obtenible pronosticado con el nutriente X (???) agregado, se calcula como: YPX = YP0 * RINDVI (YPX en kg/ha) donde el índice de respuesta se calculó como se describe previamente en forma específica al nutriente en cuestión. Se debe observar que dos límites se imponen preferiblemente sobre este cálculo, principalmente: 1) RINDVI no puede exceder 3.0; y 2) YPN no puede exceder YPMAX donde YPMAX es el máximo biológico para un cultivo específico, crecido dentro de una región específica, y bajo prácticas de manejo definidas. El valor de 3.0 para máximo RINDVI puede variar para un cultivo específico, crecido en una región específica bajo diferentes condiciones . El por ciento pronosticado de nutriente X en el grano ( PXG) se obtiene a partir de promedios conocidos en un tipo de cultivo específico. Se debe observar que "tipo de cultivo" se refiere a un tipo particular de grano, en lugar de una especie de grano, es decir, trigo de invierno, trigo de primavera, rojo duro, rojo suave, maiz híbrido, sorgo, arroz, etc. XG es multiplicado por YPX para obtener la masa (en kg) del nutriente X tomado en el grano. El por ciento promedio de un nutriente particular en grano específico puede ajustarse para variaciones regionales. Después, la captación de nutriente de grano pronosticada ( GXUP ) en YPX y YP0 se calcula: GXUPypX = PXG * YPX kg/ha GXUPypo = PXG * YP0 kg/ha A partir de estos valores, el requerimiento de nutriente X de fertilizante de fertilización en temporada ( FXR) se da por: FXR = ( GXUPypx - GXUPypo ) /EFFX Donde EFFX es la eficiencia de uso de nutriente máxima de una aplicación en temporada del nutriente X en la forma aplicada. EFFX mediante una aplicación de foliación en temporada para los nutrientes de planta más requeridos es aproximadamente 0.7. EFFp se conoce por ser aproximadamente 0.5 de fósforo de fertilización. Se debe observar que este procedimiento produce resultados que pueden ser dramáticamente diferentes de los procedimientos en uso actual . El método inventivo prescribe las proporciones de aplicación de nutrientes incrementadas en áreas del campo con alto potencial de rendimiento como se indica por INSEY y proporciones de aplicación de nutrientes reducidas en áreas del campo con más bajo potencial de rendimiento. Esto es contrastado con el pensamiento previo donde el fertilizante se aplica en un intento por reforzar la producción de áreas de un campo que tiene baja producción y detenido en áreas de un campo que tiene producción relativamente elevada. De este modo puede observarse que el propósito del método inventivo es restringir la aplicación de un nutriente a sólo la cantidad requerida de manera que el nutriente no sea el factor limitante en el rendimiento del cultivo . También se debe observar que mientras la discusión de la modalidad preferida se proporciona con respecto a utilizar el método inventivo para mejorar la eficiencia para cultivar cultivos de grano de cereal agrícola tal como trigo, cebada, maíz, etc., el método inventivo tiene hasta hoy aplicación más amplia y es útil para mejorar el crecimiento forma virtual cualquier planta. Mientras las constantes utilizadas en el cálculo de YP0 pueden variar de alguna forma entre varios tipos de plantas, las etapas para llegar a la proporción de fertilización requerida son las mismas. Para resumir, el método inventivo incluye las etapas de: determinar NDVI de una franja de prueba no limitante y una franja de prueba plantado de acuerdo con la práctica convencional; calcular un índice de respuesta para el campo basado en los valores de NDVI de las franjas de prueba; determinar el NDVI, INSEY, e ??0 para un sitio; extrapolar un rendimiento obtenible pronosticado, ???; y determinar el requerimiento de nutrientes como la diferencia entre la remoción de nutriente del grano en YPX y en YPo, ajustado por la eficiencia de la planta en utilizar el nutriente disponible. Como será aparente para aquellos con experiencia en la técnica, el método inventivo se adecúa bien para la incorporación en un programa del software para la ejecución por un microprocesador u otro dispositivo de cómputo. Cuando se combina con un sensor de reflectancia como se describe en lo anterior, el método inventivo se sitúa adecuadamente para su uso en un sistema que mide la reflectancia, calcula los requerimientos para el nutriente X (FXR) , y controla un aplicador de proporción variable, el tiempo real. En tal sistema, los cálculos detallados en lo anterior pueden reducirse para uno o más programas computarizados almacenados en un dispositivo de almacenaje que se puede leer por computadora. Preferiblemente, el programa se acomodará en una forma modular de manera que los módulos individuales sean sensibles para cada cálculo y cada función de control.
Como una cuestión práctica, puede no ser deseable realizar todas las etapas descritas en lo anterior en un aparato rociador al momento del rociado. Como será aparente para aquellos con experiencia en la técnica, cuando los sitios se hacen más pequeños, la cantidad de procesamiento requerida para mantenerse con un sensor y su rociador asociado se hace más grande. De este modo, al grado posible, puede ser deseable realizar tanto cálculo como sea posible, y reducir tantas variables a constantes como sea posible, antes de tratar un campo. Un sistema para reducir la carga útil de cómputo en el rociador se muestra en la FIGURA. 7. Como una etapa inicial, un sensor 30 portátil se utiliza para explorar la franja no limitante rico en nutrientes y la franja plantada de acuerdo con la práctica convencional para determinar NDVI para cada franja. Estos valores entonces son ingresados en una computadora 100 junto con el número de días de crecimiento desde la plantación y YPMAX para el cultivo específico en la región local . La computadora 100 entonces ejecuta un programa adaptado al cultivo particular, el nutriente particular, y el método de aplicación para generar tablas de consulta para proporciones de aplicación de un fertilizante con relación a la NDVI de un sitio, la presión del rociador, y la velocidad del vehículo. Como puede observarse al revisar las cuestiones utilizadas en las ecuaciones utilizadas en el método inventivo, NDVI de un sitio solamente es la información variable en el momento actual del rociado. De este modo, una tabla de consulta para cantidades prescritas de un nutriente puede generarse para valores de NDVI discretos sobre un margen práctico de NDVI . Como se apreciará por aquellos con experiencia en la técnica, sacar como resultado un valor de una tabla de consulta es una tarea relativamente simple para un procesador. Además de las cantidades de nutrientes, como se determina en lo anterior, antes de entrar al campo, es posible generar tablas de consulta para convertir las cantidades de nutrientes en proporciones de rociador. Para una cantidad dada de nutriente, una proporción de aplicación puede calcularse, y una tabla de proporciones construida, con relación a la velocidad del vehículo y la presión del rociador. Estas tablas de consulta entonces se transfieren a una computadora 102 localizada en el vehículo 24 (FIGURA 1) por medio de una tarjeta de memoria, puerto en serie, conexión de red, interfaz inalámbrica, o similares. La computadora 102 proporciona la interfaz de usuario para el operador del vehículo para permitir el control del sistema y retroalimentación cuando avance el proceso de aplicación. La computadora 102 envía las tablas de consulta de NDVI al sensor 104 de reflectancia y las tablas de consulta de presión al controlador 106 de presión. Con las tablas residentes en los sistemas 104 y 106, el sistema está listo para comenzar el proceso de aplicación. El controlador 106 de presión mon torea el flujo y presión del medie de aspersión, así como la velocidad del vehículo 24. Estos valores se regresan a la computadora 102 para su presentación al operador y para almacenaje para análisis posterior. El controlador 106 también suministra la presión y la información de velocidad al sensor 104. Cuando el vehículo 24 pasa a través del campo, el inicio de cada asiento se identifica en un mensaje de tramas transferido desde la computadora 102 al sensor 104. Con la recepción del mensaje, el sensor 104 explora el sitio, determina un NDVI para el sitio, y mira ascendentemente un estado de válvula basado en NDVI, presión y velocidad. El sensor 104 regresa al NDVI y los valores del estado de válvula a la computadora 102 para su presentación al operador y para almacenarse para análisis posterior. El valor de estado de válvula entonces se envía al controlador 108 de válvula, que, a su vez, (selectivamente, las válvulas individuales de una disposición de válvulas ponderadas en forma binaria para suministrar la cantidad apropiada de nutriente al sitio. Se debe observar que, si el controlador 36 (FIGURA 2) del sensor 30 incluye una interfaz de tarjeta de memoria, la tarjeta de memoria puede removerse del sensor 30 y conectarse a la computadora 100 para proporcionar la información necesaria para calcular el índice de respuesta. La computadora 100 entonces puede escribir las tablas de consulta específicas a la tarjeta de memoria conforme se producen. La tarjeta de memoria entonces puede transferirse desde la computadora 100 a la computadora 102 donde las tablas de consulta se envían a los sistemas 104 y 106 apropiados. Cuando la operación de aspersión avanza, los datos de GPS, los valores de NDVI de sitio, los estados de válvula, y la presión, flujo y datos de velocidad pueden escribirse en la tarjeta de memoria cuando avanza la aspersión. Después de la operación de aspersión, la información almacenada en la tarjeta puede procesarse en 112 para producir reportes en 114 y archivarse para proporcionar guía para la fertilización de pre-plantas en la siguiente temporada de crecimiento así como para su uso en tomar decisiones diferentes al manejo de cultivo y campo. Con respecto al cálculo de un rendimiento pronosticado (YPo) es importante observar que la investigación ha mostrado que el índice de INSEY es un pronosticador confiable del rendimiento de grano de trigo final para 24 sitios durante un periodo de cuatro años. De importancia particular fue el hallazgo de que una sola ecuación era capaz de predecir el rendimiento sobre un amplio margen de producción, 0.5 mg/ha a 6.0 mg/ha.
Se debe observar que los límites proporcionados con respecto al cálculo del rendimiento obtenible (???) restringen el método para predecir los niveles de producción razonables. Puesto que YPX es extrapolado a partir de las condiciones de crecimiento observadas, es importante que los límites biológicos y agronómicos razonables se apliquen a un rendimiento pronosticado bajo manejo óptimo y que un rendimiento pronosticado no se extrapole más allá de las expectativas razonables. Finalmente, también se debe observar que, mientras las aplicaciones agrícolas del método inventivo se discutieron con relación a la modalidad preferida, la invención no se limita así. El método inventivo puede utilizarse para mejorar la eficiencia de la aplicación de fertilizante en forma virtual en cualquier cultivo. Mientras las constantes en las ecuaciones dadas en lo anterior pueden variar de cultivo a cultivo, el método inventivo se puede aplicar de otra forma virtual en cualquier tipo de planta y puede aplicarse con modificación menor a cualquier nutriente de cultivo cuya necesidad proyectada pueda basarse en la captación pronosticada en el grano, derivada del rendimiento pronosticado o YP0. Además, el método inventivo no se limita a los fertilizantes líquidos, sino también puede utilizarse en la aplicación de formas sólidas y gaseosas. Por consiguiente los términos "rociador" y "tobera" deben interpretarse ampliamente para incluir aplicaciones apropiadas a la forma del fertilizante seleccionado. De este modo, la presente invención se adapta bien para llevar a cabo los objetos y obtener los fines y ventajas mencionadas en lo anterior asi como aquellos inherentes en la presente. Mientras más modalidades actualmente preferidas se han descrito para propósitos de esta descripción, numerosos cambios y modificaciones serán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica. Tales cambios y modificaciones son abarcados dentro del espíritu de esta invención como se define por las reivindicaciones anexas.