TEMA 6.- RECOLECCIÓN DE ACEITUNA

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TEMA 6 .- RECOLECCIÓN DE ACEITUNA

1.- INTRODUCCIÓN: BIOLOGÍA Y ASPECTOS CULTURALES CON INCIDENCIA EN LA RECOLECCIÓN

La mecanización de la recolección de la aceituna ha obligado en el cultivo actual del olivar a transformar las operaciones culturales, cambiar las prácticas, desarrollar nuevas técnicas de formación y conducción de plantaciones, modificar las técnicas de poda e incluso introducir sustancias químicas favorecedoras de la abscisión de los frutos, ya que así lo exigían los más modernos sistemas de recolección mecanizada de frutales. La rentabilidad del olivar es función del coste y disponibilidad de mano de obra, y es necesario tener en cuenta que la mecanización de la recolección es importante tanto para el productor, como para el consumidor desde el punto de vista del precio del producto, ya que al alcanzar los costes de recolección, del 30 al 60% de los costes totales de producción, tiene una gran incidencia en los precios que paga el consumidor. La mecanización de la recolección de frutales arbóreos se ha dirigido fundamentalmente al desarrollo de: • Máquinas para ayuda a la recolección manual (Figura 6.1). • Máquinas que realizan la recolección (Figura 6.2).

Figura 6.1.- Prototipo de máquina para ayuda a la vendimia manual.

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Figura 6.2.- Cosechadora autopropulsada de uva.

Las máquinas para ayuda a la recolección manual tienen como objetivo reducir el tiempo y el esfuerzo requerido para recolectar los frutos. Las máquinas que realizan la recolección constituyen la forma más avanzada de desarrollo tecnológico y llegan a veces a constituir un sistema integral de recogida de fruta. En ambos casos es deseable el mantenimiento de la calidad de los productos lo que exige minimizar los daños a los frutos y reducir su deterioro ya que cualquier reducción en la calidad causada por la recolección tiene incidencia en la productividad de cultivo. Mecanizar hoy la recogida de aceituna exige tener en cuenta aspectos biológicos y culturales del cultivo que ayudan a buscar mejor las posibles soluciones. Los factores a tener en cuenta son: genéticos, sistemas de plantación y formación de los árboles, control del cultivo, nutrición de las plantas y, manejo de la cosecha. En no pocos cultivos la recolección mecanizada ha estado asociada a un desarrollo genético que afecta a tamaño, estructura interna, grosor de la piel y uniformidad de maduración. En los árboles frutales se han realizado algunas mejoras que ofrecen perspectivas para el olivar muy esperanzadoras. 274

La reducción del tamaño de los árboles, puede ofrecer ventajas en las operaciones de poda, recolección y control fitosanitario. La obtención de árboles pequeños se puede conseguir bien por utilización de portainjertos o bien por la utilización de variedades enanas. Los distintos portainjertos aún no están estudiados en el olivar, y por ahora no se conocen variedades de olivos enanos. Un aspecto controlable genéticamente puede ser la duración de la temporada de recolección, pues una temporada de recolección larga ofrece una mayor rentabilidad del equipo de recolección. En olivar aún está por estudiar este factor. La evolución de la técnica ha generado y continuará generando cambios culturales a los que el olivo, presenta un gran potencial de adaptación. Así, en olivar se trabaja hoy con sistemas de plantación y formación que guardan poca semejanza con los sistemas tradicionales. No hace mucho, 80 árboles / hectárea se consideraba una densidad normal. Hoy se plantan 200-300 árboles/hectárea con formas a todo viento porque se considera fisiológicamente lo más correcto.

Figura 6.3.- Olivo con poda de formación adaptada a la recolección mecanizada.

Una de las más importantes técnicas de control del cultivo es la poda, y su principal razón es la de maximizar la producción y el valor de esta. 275

Gracias a la poda se consigue un balance fisiológico entre crecimiento vegetativo y fructificación necesario para conseguir una buena cosecha y asegurar la del año siguiente. La poda de árboles frutales se ve influenciada por variables genéticas, nutricionales y climáticas. El aclareo de frutos permite obtener frutos con el tamaño y la calidad adecuados. El aclareo se puede hacer mediante la aplicación de pulverizaciones cáusticas durante el período de floración y mediante la aplicación de reguladores del crecimiento después de la fructificación. También se puede hacer un aclareo mecanizado de frutos y lógicamente un aclareo manual varias semanas después de la fructificación. El control de la cosecha mediante aclareo de frutos sólo se practica en algunos frutales de hueso y de pepita. En olivar su utilización podría estar aconsejada en aceituna de verdeo buscando el aumento de tamaño de los frutos y con el fin de reducir la natural tendencia a la vecería. Los frutos producidos en años de abundante cosecha suelen ser demasiado pequeños para su consumo como aceituna de mesa y, por tanto, sólo adecuados para fabricación de aceite. La nutrición de los olivos es fundamental, para su crecimiento. El agua que es esencial para la nutrición y para que la planta pueda desarrollar normalmente sus funciones fisiológicas, si se aplica correctamente en el olivar produce resultados espectaculares. Cuando se aplica con sistemas tradicionales de riego, es necesario que se le dé al suelo tiempo suficiente para que drene pues el uso de equipos pesados produce una excesiva compactación del suelo y puede causar que los equipos no se muevan con eficacia.

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Las modernas técnicas de riego localizado permiten acceder a la parcela sin más problemas que los naturales. Un factor de gran importancia a tener en cuenta es la madurez. En el término madurez es preciso distinguir entre madurez comercial y madurez fisiológica. Los frutos pueden estar maduros comercialmente pero no fisiológicamente. Las medidas que se utilizan para definir la madurez son el color, la textura de la pulpa y las características del contenido del fruto. En aceituna para cuantificar la madurez se utiliza el color, tanto de la epidermis como de la pulpa.

Figura 6.4.- Evolución de la madurez de la aceituna.

Otro aspecto biológico a tener en cuenta en la recolección de aceituna es la fuerza necesaria para desprender los frutos, o sea la resistencia del pedúnculo, de la cual existe una gran variabilidad de valores en frutos de un mismo árbol.

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Figura 6.5.- Vibrador de inercia.

Se puede actuar para conseguir mejorar la uniformidad o reducir la resistencia del pedúnculo por medio de prácticas culturales que van desde el control de la nutrición, el control de la cosecha y el uso de sustancias químicas. Es importante señalar que, en general, la utilización de productos químicos en fechas proximas a las de recolección es controvertida por la negativa incidencia que pueden tener en un zumo natural de fruta como es el aceite de oliva, y porque incrementan los costes de producción. Los elementos que tienen incidencia en el desprendimiento de los frutos son: -

Tamaño. Características del pedúnculo. Características de la poda de formación. Producción. Estado de desarrollo del proceso de abscisión de los frutos.

El tamaño de los frutos lo determina la variedad y las prácticas culturales y en cierta medida puede incidirse en él. El pedúnculo es una característica varietal difícilmente modificable.

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En cuanto a poda se recomienda para la recogida mecánica el acortamiento de las ramas largas mediante la poda y endurecer la estructura del árbol. La abscisión es un fenómeno por el que se reduce la fuerza de sujeción del fruto al árbol. Es un proceso que no se conoce totalmente, por lo que la investigación de sustancias químicas que provoquen la caída de fruto sin causar pérdidas importantes de follaje es difícil. Los factores climáticos como una humedad relativa alta influyen haciendo más eficaces los productos químicos.

Figura 6.6.- Defoliación en olivar producida por productos favorecedores de la abscisión.

Reducir los daños que en gran parte resultan de los golpes durante las prácticas de manejo, los cuales pueden manifestarse en la epidermis, en la pulpa o en ambas, es factor muy importante a tener en cuenta. Se pueden tolerar mayores daños en los frutos que van destinados a transformación que en los destinados a consumo directo. En aceituna sólo se valoran los daños en frutos destinados a aceituna de mesa teniendo particular importancia cuando el proceso de elaboración es en verde al estilo sevillano. Ocurre que cuando los frutos son procesados en un período de tiempo relativamente corto después de la recolección, la importancia del daño puede disminuir. 279

2.- PRINCIPIOS DE LA RECOLECCIÓN MANUAL

En cualquier plantación de árboles frutales cuando se recoge manualmente la fruta los pasos que siguen los obreros son los siguientes: • • • • •

Localización de los frutos. Selección de los que se van a recolectar. Arranque de los frutos. Colocación en pequeños contenedores. Agrupamiento para su manejo.

La localización y la selección se hace según criterios de tamaño, firmeza y color. Esto en aceituna no se da pues se recoge a hecho, es decir de una sola pasada. Los frutos, una vez arrancados se depositan en una bolsa recolectora, un cubo o una cesta que normalmente se vacía en un contenedor en el que son transportados. Las bolsas de recolectar, típicas en la recolección de aceituna de mesa, llevan una correa para el hombro que ayuda al trabajador a soportar el peso lo más comodamente posible y le permite la máxima libertad de movimientos. Su diseño se adapta al cuerpo de trabajador y permite llenarla desde ambos lados reduciendo así los desplazamientos de la mano. Los cubos de recolectar se utilizan para frutos que se dañan fácilmente, pues los protege de daños una vez que están dentro de él. Se deben depositar los primeros frutos a mano en el fondo para evitar que se dañen.

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Figura 6.7.- Árbol de porte reducido apto para la recolección manual.

Los sistemas mecánicos que separan la fruta de la planta reciben hoy una atención preferente en la mayoría de los cultivos de frutales, y el olivar no es una excepción.

Figura 6.8.- Implemento para mejora del rendimiento de trabajo en el arranque de aceituna

La fruta de los pequeños contenedores se agrupa en grandes contenedores que se manejan con carretillas elevadoras en la finca y son transportadas en camiones. Su eficacia es tan grande que se usan tanto en recolección manual como en recolección mecanizada.

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El manejo de grandes contenedores ha originado una amplia gama de equipos mecánicos.

Figura 6.9.- Distribución de contenedores en la parcela.

En cualquier caso la recolección se debe enfocar de forma que el producto tenga un alto nivel de calidad y un precio reducido para lo cual debe ser cuidadosamente diseñada y estudiada. Para ello han de tenerse en cuenta las operaciones de prerrecolección tales como preparación de suelos, reducción de tamaño de los árboles y podas adecuadas, además de facilitar las faenas de limpieza, envasado y transporte. La poda adecuada de árboles mejora el acceso con las escaleras y mejora la eficacia de trabajo. Cuando la poda se realiza con ramas principales que crezcan hacia arriba y hacia fuera desde el tronco principal con espacio entre ellas para el trabajador y la escalera, de forma que esté prácticamente rodeado de frutos y se eliminan las ramas altas por encima del alcance del trabajador subido a una escalera, el rendimiento de los trabajadores es más alto.

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Figura 6.10.- Árbol con portainjerto enanizante.

Lógicamente el trabajador es básico, sobre todo en los sistemas de recolección manual, y la forma de contratación tiene notable influencia en los costes de producción. Las formas salariales más comunes son: • • • • •

Por salario. Por horas individuales. Por horas para una cuadrilla recolectora. Por cantidad recolectada individualmente. Por cantidad recolectada por grupo de recolectores.

En algunos cultivos arbóreos de frutales se han desarrollado máquinas de ayuda a la recolección que realizan una o más de las operaciones siguientes: - Situar al trabajador en posiciones en las que sea más fácil el acceso a los frutos. - Ayudar al trabajador a arrancar los frutos. - Reducir la fatiga. - Reducir la monotonía del trabajo. - Eliminar la tarea del trabajador acarreando frutos.

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- Transportar los frutos desde el trabajador hasta un contenedor. El objetivo fundamental de las máquinas de ayuda a la recolección es incrementar la productividad y hacer el trabajo más fácil. En el diseño de estas máquinas el conocimiento de la distribución de los frutos en los árboles es de gran ayuda. En la fruticultura arbórea mundial la recolección con escalera está disminuyendo cada año, al mismo tiempo que la mano de obra disponible disminuye, y se estima que las máquinas para ayuda pueden llegar a ser el único método aceptable para recolectar frutos para el mercado de consumo en fresco con precios aceptables. Las limitaciones más importantes a la utilización de ayudas mecánicas se basan en que el trabajador no siempre acepta su uso y la falta de uniformidad en la distribución de los frutos en el árbol. Además las cosechas poco abundantes requieren excesivo tiempo de movimiento de la máquina, lo que origina un gran porcentaje de tiempo muerto. Las máquinas diseñadas para transportar a un sólo trabajador representan una alta inversión, difícil de justificar y requieren una considerable extensión de explotación. Las máquinas diseñadas para transportar varios trabajadores están limitadas por la velocidad de trabajo del obrero más lento, causada por la ineficiencia de algún trabajador o por una gran cantidad de frutos en el área de alcance de un sólo trabajador. Los posicionadores para un sólo trabajador son generalmente autopropulsados, controlados por el propio trabajador, y capaces de proporcionar un posicionamiento tridimensional.

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Figura 6.11.- Transportador de un sólo trabajador

Las torres posicionadoras para varios trabajadores, generalmente utilizan un chasis de cuatro ruedas, y en algunos casos permiten el movimiento horizontal de los trabajadores hacia dentro y hacia fuera de los árboles, además de un movimiento de avance de todo el conjunto de la máquina. Otras permiten al trabajador desplazarse por una plataforma plana, o bien por unas escaleras, y algunas permiten su movimiento sobre brazos giratorios.

Figura 6.12.- Transportador de varios trabajadores.

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3.- PRINCIPIOS DE LA RECOLECCIÓN MEDIANTE VIBRACIÓN

La vibración es el sistema más prometedor para provocar el desprendimiento del fruto de los árboles. Gracias a ella, el derribo ha pasado de ser una operación manual bastante tosca, a un procedimiento altamente tecnificado.

Figura 6.13.- Impacto y recepción simultánea del fruto

En un principio se utilizaron técnicas tan poco sofisticadas para vibrar como golpear los árboles con largos mazos que hacían desprender los frutos. Cada mazo tenía alrededor de un metro de longitud y una gruesa almohadilla de goma que era la que contactaba con las ramas, para evitar daños en la corteza. Este sistema genera una vibración de baja amplitud y alta frecuencia. Otros vibraban mediante un gancho situado en el extremo de un palo largo que se enganchaba en las ramas y, tirando del palo, se conseguía una vibración de gran amplitud y baja frecuencia.

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Figura 6.14.- Vibrado de ramas mediante vara

Los primeros intentos de mecanizar el vibrado de árboles supuso el desarrollo de dispositivos mecánicos que simularan las acciones vibradoras que antes se han descrito. Uno de los pioneros fue J.P. Fairbank, Ingeniero Agrícola de la Universidad de California en Davis (USA). Para recolectar nueces, equipó a un tractor normal con una excéntrica que accionaba un cable. Este cable portaba un gancho en un extremo que se podía enganchar en las ramas de los árboles. Un hombre colocaba el gancho y otro tensaba el cable tirando hacia atrás del tractor. Luego ponía en marcha la excéntrica para crear en el árbol una vibración con frecuencia y amplitud suficientes para que se desprendieran las nueces. Se conseguía una vibración de gran amplitud y cuya frecuencia máxima venía limitada por la natural de vibración del árbol.

Figura 6.15.- Vibrador de cable.

Además, se tenía que tener gran cuidado al tensar el cable para evitar roturas de las ramas. 287

Para eliminar la necesidad de que hubiera un hombre en el árbol, algunos fabricantes sustituyeron el cable por un brazo, en cuyo extremo llevaba una pinza con accionamiento hidraúlico. De este modo, un sólo hombre podía vibrar el árbol. Ahora la frecuencia de vibración ya no estaba limitada por la frecuencia natural del árbol, y podía variarse a voluntad. La excéntrica rígidamente sujeta al tractor generaba en éste vibraciones indeseables.

Figura 6.16.- Vibrador unidireccional de excéntrica.

A la vez se desarrolló un segundo tipo de vibrador, comúnmente conocido como vibrador de impacto, que era un sustituto del mazo. En vez de utilizar una pinza de agarre del tronco de la rama, se colocaba una almohadilla de goma dura en el extremo que transmitía el impulso generado por un elemento percutor lanzado a gran velocidad a lo largo de un brazo hueco.

Figura 6.17.- Vibrador de impacto.

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Una serie de pequeños vibradores manuales fueron desarrollados como sustitutos de las varas usadas para sacudir pequeñas ramas. Estos vibradores usaban como fuente de energia los equipos de poda neumáticos, o pequeños motores alternativos. El éxito de los vibradores manuales ha sido muy limitado debido a que son lentos e incómodos de manejar.

Figura 6.18.- Pequeña vareadora con accionamiento mecánico

El gran avance se dio cuando aparecieron los denominados vibradores de inercia. El primer vibrador de inercia usado en España consistía en un mecanismo biela-manivela que accionaba un brazo deslizante, el cual mediante una pinza se fijaba al árbol y originaba la necesaria vibración para derribar la aceituna. Aparecieron posteriormente máquinas que vibraban en varias direcciones con lo que incrementaba notablemente el porcentaje de fruto derribado y han sido las que se han impuesto para el derribo de aceituna. El principio de funcionamiento de éstas máquinas consiste en dos masas excéntricas que giran en sentido contrario y con velocidades angulares diferentes en valor absoluto, aunque próximas. De esta forma, al superponerse y oponerse generan una fuerza variable en módulo, dirección y sentido que origina la vibración multidireccional deseada.

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Figura 6.19.- Esquema de los mecanismos de vibrado por masas excéntricas por biela-manivela y por masas excéntricas.

Un elemento de gran importancia en los vibradores es la pinza de agarre del árbol para transmitirle la vibración originada por el giro de las masas de inercia. En casi todos los modelos comerciales son muy parecidas. En ellas es de gran importancia el tipo de cojines que entran en contacto con el árbol. Algunas firmas usan un cilindro hueco relleno de material plástico. Este modelo se adapta perfectamente al tronco pues se deforma y las partículas de relleno fluyen y hacen que la superficie de contacto con el tronco o la rama sea grande, con lo que se reduce la presión específica ejercida por el vibrador. Es por ello que los daños producidos a la corteza se reducen, originando además un amortiguamiento menor que los bloques de caucho comúnmente montados, transmitiéndose mejor la vibración, lo que redunda en una más elevada eficacia de la máquina vibradora. El inconveniente de estos cojines es su elevado precio y su reducida vida útil. Al principio, el diseño de los equipos estuvo basado en pruebas y errores. La información básica referente a la respuesta de los árboles a diversas vibraciones no estaba disponible para utilizarla como criterio. La investigación en el campo de la ingeniería estuvo dedicada a determinar las

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relaciones empíricas entre amplitud, frecuencia, desprendimiento de frutos y potencia requerida.

Figura 6.20.- Modelos típicos de desplazamiento generados mediante un vibrador multidireccional.

Los trabajos de investigación permiten hoy afirmar que frecuencias altas (25-40 Hz) y amplitudes pequeñas (20-25 mm) son más eficaces cuando la estructura del árbol y la sujeción del fruto son rígidas y que grandes amplitudes (100-125 mm.) y bajas frecuencias (1.5-6 Hz) son mejores para árboles con ramas largas y frutos que cuelgan de ellas. También se conoce que a frecuencias bajas, los frutos se desprenden por rotura de cualquiera de las partes del pedúnculo del fruto en cambio a frecuencias altas, los frutos tienden a permanecer inmóviles debido a su inercia y el pedúncculo se rompe cerca del fruto. Se sabe hoy que el tiempo que se requiere vibrar una rama o un tronco es de unos 10 segundos. Tras múltiples ensayos con frecuencias y amplitudes se ha obtenido una fórmula empírica que permite predecir el porcentaje de desprendimiento de frutos por vibrado: α

β % DE DESPRENDIMIENTO = 100 (1- E -K·S ·w )

Siendo: 291

S = amplitud proporcionada por el vibrador a la rama principal. w = frecuencia del vibrador. K = constante empírica. S = amplitud de la vibración. El valor de k representa las propiedades del árbol, incluyendo la facilidad de desprendimiento, y es variable con especies, variedades, madurez, edad del árbol, poda y clima. Un valor alto de k se asocia a un buen desprendimiento de frutos. La constante k está tabulada en muchos frutales y para cereza, aceituna y ciruela pasa, se dan en la tabla siguiente:

k*

α

β

Cereza

1’3·10

1’2

1

Ciruela pasa

6’2·10

1’5

1

Aceituna

1’3·10

2’0

2

Fruto

Fuente: Fridley y Adrián (1966). *Los valores de k son para amplitud expresada en mm. y frecuencia expresada en hertzios. Tabla 6.1. Constante empírica K.

Actualmente el nivel de conocimiento permite al fabricar los vibradores, no solamente utilizar argumentos históricos y empíricos, sino que se han desarrollado profundos argumentos técnicos. Se puede establecer que como las fuerzas centrífugas generadas por el giro de ambas masas tienen como componentes según los ejes cartesianos:

Fx = m1 • n12 • r1 • cos n1 • t + m 2 • n 22 • r2 • cos n 2 • t 292

Fy = m1 • n12 • r1 • sen n1 • t + m 2 • n 22 • r2 • sen n 2 • t La ecuación diferencial que define el movimiento del sistema vibrante árbol-cabeza vibradora viene dada por:

⋅ ⋅⋅ Kx + C x+ M x = Fx ⋅ ⋅⋅ Ky + C y+ M y = Fy Siendo: K: constante elástica del árbol. C: coeficiente de amortiguamiento interno y externo. M: masa total del sistema vibrante, suma de la masa equivalente del árbol y de la masa de la cabeza. Sustituyendo se obtiene:

⋅ ⋅⋅ 2 2 Kx + C x+ M x = m 1 • n 1 • r1 • cos n 1 • t + m 2 • n 2 • r2 • cos n 2 • t ⋅ ⋅⋅ 2 2 Ky + C y+ M y = m 1 • n 1 • r1 • sen n 1 • t + m 2 • n 2 • r2 • sen n 2 • t Estas ecuaciones diferenciales aportan una valiosa información, como se presenta a continuación. Para simplificar los cálculos se va a resolver la ecuación diferencial:

⋅ ⋅⋅ Kx + C x+ M x = m • n 2 • r • cos n • t Esta ecuación diferencial tiene como solución la general de la homogénea más la particular de la completa.

&

&&

La ecuación homogénea Kx + Cx + M x = 0 polinomio característico de donde se obtiene:

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tiene

como

− C ± C2 − 4 • K • M r= 2•M con tres casos posibles:

1.- Dos soluciones reales distintas (C2 - 4 · K · M > 0) La solución real de la homogénea es del tipo:

x = a • e A • t + b • eB • t Siendo:

A=

− C + C2 − 4 • K • M 2 • m

y

−C − C2 − 4 • K • M B= 2•M Como A < 0 y B < 0, la solución x = a·eA·t + b·eB·t se amortigua al cabo de cierto tiempo de vibración.

2.- Una solución real doble (C2 - 4 · K · M = 0). La solución general de la homogénea es del tipo:

x = ( a + b • t) • eA • t Siendo:

A=B=

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−C 2•M