[ca] L'ús dels productes fitosanitaris s'ha convertit en una eina essencial de l'agricultura per a aconseguir els requisits mínims de qualitat i quantitat d'aliments exigits pels consumidors. A més, a causa del seu reiterat ús durant tota la campanya, ho converteixen en una de les estratègies més complexes de l'agricultura actual a causa de la preocupació per aconseguir productes lliures de plagues i malalties, lliures de residus i evitant els possibles riscos mediambientals. A partir de la recentment publicada "Estratègia de la Granja a la Taula", que té com a objectiu la difícil tasca de reduir el 50 % la quantitat de plaguicides perillosos utilitzats abans de l'any 2030, cobra cada vegada major importància la implementació de millores en les tècniques d'aplicació que permetin augmentar l'eficàcia i l'eficiència dels tractaments i, conseqüentment la potencial reducció de la quantitat de plaguicides utilitzats. Aquesta estratègia és especialment important en els anomenats "cultius especials" com són els fruiters o la vinya, on l'ús de productes fitosanitaris és molt elevat, en comparació amb el que succeeix en el cas de cultius herbacis. A més, aquests tipus de cultius es caracteritzen per presentar una gran variabilitat pel que fa a les característiques estructurals de la vegetació al llarg de la parcel·la, cosa que dificulta realitzar una aplicació segura i eficaç dels productes fitosanitaris. En aquest sentit, la tecnologia d'aplicació variable és capaç de reduir l'efecte de la variabilitat intraparcel·lària, ajustant el volum d'aplicació a les característiques de la vegetació a cada punt, aconseguint d'aquesta manera una distribució del producte fitosanitari molt més racional i més ajustada a la vegetació que els realitzats de manera homogènia. Actualment, es coneixen tres tipus de tecnologia d'aplicació variable: 1) basada en l'aplicació en temps real a partir d'informació obtinguda per sensors, 2) fonamentada en mapes de prescripció, i 3) una combinació de les dues anteriors. Encara que els sistemes d'aplicació variable basats en sensors en temps real eliminen la necessitat del coneixement previ del cultiu, aquesta tecnologia no s'ha implementat de manera pràctica en el sector vitícola. Això contrasta amb l'adopció dels mapes de vegetació obtinguts amb sensors remots, que fa més de deu anys que s'utilitzen comercialment per a la gestió de la vinya. Entre les operacions de maneig, en les quals els mapes de vegetació poden tenir un major impacte, està la de l'aplicació de fitosanitaris, que es troba en aquests moments en un nivell d'implementació incipient. Per aquest motiu, l'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral, estructurada en tres articles científics, és adequar i incorporar tecnologies d'aplicació variable basada en mapes de prescripció per a la millora de l'eficàcia i l'eficiència dels tractaments en el cultiu de la vinya. El primer article de la tesi es va centrar en el disseny, posada a punt i validació a camp d'un prototip d'aplicació variable sobre la base de mapes de prescripció per al cultiu de la vinya. En aquest article s'inclou tot el procés de polvorització variable en base a mapes, des de la creació del mapa de prescripció fins a l'obtenció del mapa d'aplicació real. Els resultats obtinguts mostren la possibilitat d'estalviar fins a un 47.3 % la quantitat de producte fitosanitari respecte a un tractament convencional, demostrant que és possible adaptar, amb els corresponents canvis, la tecnologia disponible al cas específic del cultiu de la vinya. L'objectiu principal del segon article científic és l'avaluació de la qualitat de la distribució del producte fitosanitari sobre la planta i l'avaluació de l'eficàcia biològica de les aplicacions durant una campanya completa de tractaments. Durant l'estudi es va avaluar el grau d'adopció del sistema d'aplicació variable en una finca comercial i la possibilitat d'instaurar la tecnologia en el seu programa anual de tractaments. Es van realitzar un total de 28 tractaments utilitzant la tecnologia d'aplicació variable basada en mapes, obtenint en tots els tractaments i zones de vigor un recobriment entre el 20 i el 40 %, considerant-se valors adequats per a garantir el control de plagues/malalties en qualsevol procés de polvorització. Pel que fa a l'eficàcia biològica, es van mantenir els mateixos nivells de control que els tractaments convencionals, no trobant-se diferències significatives entre tots dos. Encara que es va demostrar que el sistema d'aplicació variable va permetre l'ajust dels volums d'aplicació en tot moment a les característiques de la vegetació, no ocorrent el mateix en l'aplicació convencional, on en algun moment de la campanya es va haver de doblar el volum d'aplicació per a aconseguir controlar la plaga. La metodologia de treball utilitzada durant el primer i segon article d'aquesta tesi es va fonamentar en la determinació de la variabilitat de la vinya mitjançant imatges aèries obtingudes amb vehicles aeris no tripulats (UAV) i la posterior caracterització de la vegetació de manera manual com a mètode per a la seva validació. La determinació de les característiques estructurals de la vegetació van permetre, en tots dos casos, determinar el volum òptim per a cadascuna de les zones de vigor identificades, a partir de l'ús de l'aplicació Dosaviña®. Tenint en compte que aquesta última part del procés de caracterització de la vegetació i la posterior comprovació manual, pot ser una limitació per a la introducció de la tecnologia en el sector vitícola, es va investigar la possibilitat d'avaluar les característiques de la vegetació de manera automàtica, a partir de l'obtenció i anàlisis de les seves dades espectrals. Per aquest motiu, el tercer article d'aquesta tesi es va centrar a obtenir models de regressió lineal per relacionar la informació obtinguda manualment de la vegetació amb la informació espectral obtinguda per diferents plataformes aèries (UAV i satèl·lit). Per a això, es van caracteritzar manualment 1,400 ceps, determinant en cada cas l'alçada, l'amplada, el Tree Row Volume (TRV) i el Leaf Wall Area (LWA). A més, es va obtenir el valor de NDVI a partir de les dades obtingudes amb les diferents plataformes aèries utilitzades. Les relacions entre la caracterització manual de la vegetació i les dades obtingudes amb el UAV van mostrar coeficients de determinació entre 0.84 i 0.94, mentre que els obtinguts amb el satèl·lit (PlanetScope) van ser pròxims a 0.5. Aquests resultats van indicar que és possible obtenir mapes de prescripció a partir de les dades obtingudes amb el UAV i que existeix una certa tendència positiva que convida a continuar investigant la potencialitat dels satèl·lits per a caracteritzar la vegetació. Els resultats obtinguts en aquesta tesis indiquen que l'ús de la teledetecció amb imatges obtingudes mitjançant UAV o satèl·lits permet determinar la variabilitat de les parcel·les i predir les característiques de la vegetació. A més, s'ha demostrat que l'aplicació variable basada en mapes de prescripció a cultius especials com la vinya ha permès millorar la qualitat de les aplicacions i l'ús de productes fitosanitaris.

[en] The use of plant protection products (PPP) has become an essential tool in agriculture to achieve the minimum requirements of quality and quantity of food demanded by consumers. Moreover, due to its repeated use throughout the campaign, it is one of the most complex strategies in agriculture, due to the concern for achieving products free of pests and diseases, free of residues, and avoiding environmental risks. The recently published Farm to Fork Strategy aims at the difficult task of reducing the amount of hazardous pesticides used by 50 % by 2030. From the moment this strategy was published, it gained importance the implementation of improvements in application techniques to increase the effectiveness and efficiency of treatments. This is especially relevant in specialty crops such as orchards or vineyards, where the use of PPP is very high, compared with the case of field crops. In addition, this type of crops is characterised by a high degree of spatial variability in terms of the canopy structural characteristics, which makes it difficult to achieve a safe and effective application of pesticides. In this sense, variable rate application technology can reduce the effect of intra-plot variability, adjusting the volume rate to the canopy characteristics at each point, achieving a much more rational distribution of the plant protection product and more adjusted to the canopy than those carried out homogeneously. Currently, three types of variable rate application technology are known: 1) based on real-time sensors, 2) based on prescription maps, and 3) a combination of the two previous ones. Although variable rate application systems based on real-time sensors eliminate the need for prior knowledge of the crop, this technology has not been practically implemented in the viticulture sector. This contrasts with the adoption of vegetation maps acquired using remote sensing, which has been in commercial use for vineyard management for more than ten years. Among the management operations in which vegetation maps can have a greater impact is that of plant protection application, which is currently at an incipient level of implementation. For this reason, the main objective or this doctoral thesis, structured in three research publications, is to adapt and incorporate variable application technologies based on prescription maps to improve the efficacy and efficiency of treatments in the vineyard. The first research publication of the thesis was focused on the design, fine-tuning and field validation of a prototype of variable rate application based on prescription maps for vineyards. The article includes the whole process of variable map-based spraying, from the creation of the prescription map to obtaining the actual application map. The obtained results showed the possibility of saving up to 47.3 % of the amount of PPP concerning conventional treatment, demonstrating that it is possible to adapt, with the corresponding changes and adjustments, the available technology to the specific case of the vineyard. The main objective of the second research publication was the evaluation of the quality of the distribution of PPP on the vines and the evaluation of the biological efficacy of the applications during a complete campaign of treatments. During the research, the degree of adoption of the variable rate application system on a commercial farm and the possibility of implementing the technology in its annual treatment program were evaluated. A total of 28 treatments were carried out using the map based variable rate technology, obtaining in all treatments and vigour zones a coverage between 20 and 40 %, considered adequate values to guarantee pest/disease control in any spraying process. In terms of biological efficacy, the same levels of control were maintained as in the conventional treatments, and no significant differences were found between them. Although it was demonstrated that the variable rate application system allowed.