Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

ABSTRACT The study was carried out at the Tío Pedro farm in the municipality of Venezuela, in the province of Ciego de Ávila, with the objective of proposing mathematical models to estimate the hydraulic parameters of a pumping system using the furrow irrigation technique for the cultivation of black bean. The results showed expected fluctuations in hydraulic parameters such as flow rate, head, hydraulic power, pumping time, and pumped volume. Functional relationships were found between flow and pumping head, as well as between hydraulic power, flow and pumping head. These ratios can improve pump system performance, save energy, and increase pump efficiency. In addition, functions were developed to predict the characteristic curves of the load, the efficiency of the pump and the system in general. These results can improve energy efficiency and water management in agriculture.

RESUMEN El estudio se realizó en la finca Tío Pedro en el municipio de Venezuela, en la provincia de Ciego de Ávila, tuvo como objetivo proponer modelos matemáticos para estimar los parámetros hidráulicos de un sistema de bombeo utilizando la técnica de riego por surcos para el cultivo del frijol negro. Los resultados mostraron fluctuaciones esperadas en los parámetros hidráulicos como caudal, carga, potencia hidráulica, tiempo de bombeo y volumen bombeado. Se encontraron relaciones funcionales entre el caudal y la carga de bombeo, así como entre la potencia hidráulica, el caudal y la carga de bombeo. Estas relaciones pueden mejorar el funcionamiento del sistema de bombeo, ahorrar energía y aumentar la eficiencia de la bomba. Además, se desarrollaron funciones para predecir las curvas características de la carga, la eficiencia de la bomba y del sistema en general. Estos resultados pueden mejorar la eficiencia energética y la gestión del agua en la agricultura.

ABSTRACT The energy efficiency of irrigation systems is an aspect of great importance in all design and management processes; For this reason, an investigation was carried out in the "Tío Pedro" farm located in the municipality of Venezuela, Ciego de Ávila province during the years 2021 and 2022 with the objective of estimating the general energy yield in the furrow irrigation system. During this period, the pump unit offers the following average operating regime: pump flow rate of 61.1 L s-1; pumping time of 2,8 hours and pumping head of 18.2 m. This behavior reduces a hydraulic power of 10.9 kW and a pump efficiency of 85.2%. The energy supplied in pumping was 429.4 kWh and the energy absorbed in the evaluated period was 631.9 kWh. In relation to the energy parameters of the system, an energy balance of the supply of 7,4 m was obtained; a system energy load index of 15.2 m; an energy efficiency of the pumping of 68.2% (excellent) and a general energy efficiency of the system of 34.0% (normal).

RESUMEN La eficiencia energética de los sistemas de riego es un aspecto de gran importancia en todos los procesos de diseño y manejo; por este motivo se desarrolló una investigación en la finca “Tío Pedro” ubicada en el municipio de Venezuela, provincia Ciego de Ávila durante los años 2021 y 2022 con el objetivo de estimar el rendimiento energético general en el sistema de riego por surcos. Durante este periodo la unidad de bombeo funcionó con el siguiente régimen de operación promedio: caudal de bombeo de 61,1 L s-1; tiempo de bombeo de 2,8 horas y carga de bombeo de 18,2 m. Este comportamiento determinó una potencia hidráulica de 10,9 kW y rendimiento de la bomba de 85,2%. La energía suministrada en el bombeo fue de 429,4 kWh y la energía absorbida en el periodo evaluado de 631,9 kWh. En relación con los parámetros energéticos del sistema se obtuvo un balance energético del suministro de 7,4 m; un índice de carga energética del sistema de 15,2 m; un rendimiento energético del bombeo de 68,2% (excelente) y un rendimiento energético general del sistema de 34,0% (normal).

ABSTRACT In current agriculture it is necessary to control the safety of the food that is produced, for this it is vital to take into account the levels of contamination caused by heavy metals. One aspect to consider is the study of soil quality to preserve or improve its productivity, in order to guarantee environmental protection, human health and food safety. Trace elements in high concentrations in soils are food toxins with negative effects on health that manifest themselves in the long term as a result of the consumption of contaminated food and water. The objective of this work is: to study mathematical models to predict the behavior of cobalt, lead and zinc concentrations in agricultural soil, adjacent to the dumping of industrial waste in the San José de las Lajas municipality. For this, the concentration data of heavy metals cobalt (Co), lead (Pb) and zinc (Zn) were taken from the year 2005 to the year 2018 to predict their behavior from the use of statistical-mathematical tools until the year 2034. It was obtained that, according to the mathematical models obtained, these soils should not be used to grow vegetables for consumption, at least until 10 years after this investigation.

RESUMEN En la agricultura actual es necesario controlar la inocuidad de los alimentos que se producen, para ello es vital tener en cuenta los niveles de contaminación que provocan los metales pesados. Un aspecto a considerar es el estudio de calidad del suelo para conservar o mejorar su productividad, de forma que se garantice la protección ambiental, la salud humana y la seguridad alimentaria. Elementos traza en concentraciones elevadas en suelos son tóxicos alimentarios con efectos negativos sobre la salud que se manifiestan a largo plazo como resultado del consumo de aguas y alimentos contaminados. El presente trabajo plantea como objetivo: estudiar modelos matemáticos para predecir el comportamiento de las concentraciones de cobalto, plomo y zinc en un suelo agrícola, aledaño al vertimiento de residuos industriales en el municipio San José de las Lajas. Para ello se tomaron los datos de concentración de metales pesados cobalto (Co), plomo (Pb) y zinc (Zn) desde el año 2005 al año 2018 para predecir su comportamiento a partir del uso de herramientas estadístico-matemáticas hasta el año 2034. Se obtuvo que, según los modelos matemáticos obtenidos, estos suelos no deban emplearse para cultivar hortalizas con objeto de consumo, al menos hasta 10 años después de esta investigación.

ABSTRACT The germination tests to evaluate the quality of the seed, were carried out in laboratory of Quality of the Agrarian University of Havana, under controlled conditions, of humidity and light. Values were obtained they evidence the growth of the black bean (Phaseolus vulgaris L var. BAT 304) per day, where it is shown that in the second day, of the 100 seeds that underwent the germination experiment, 8 of them were the most vigorous that measured between the values of 20 and 24,9 mm. In the third day the most vigorous they were 8 seedlings of values between 25 and 29,9 mm. In the fourth day they were 6 seedlings the most vigorous with values smaller than 30 mm. For what the fourth day was of 94%, you can demonstrate you that the seeds selected for the germination test in the laboratory are of high quality, being considered that this lot is of high quality, since it reaches superior levels to 90 germination%. The germination test in the field was carried out in a property in the immediacy of the popular advice of you Covered, the sampling was carried out to the fourth day, where 100 seeds that underwent the germination experiment, alone 3 of them the most vigorous that measured between the values of 20 and 24,9 mm. In the ninth day the most vigorous were they were 10 seedlings of values between 25 and 29,9 mm. In the tenth fourth day they were 9 seedlings the most vigorous with values smaller than 30 mm.

RESUMEN Las pruebas de germinación para evaluar la calidad de la semilla, se realizaron en laboratorio de Calidad de la Universidad Agraria de La Habana, bajo condiciones controladas, de humedad y luz. Se obtuvieron valores que evidencian el crecimiento del frijol negro (Phaseolus vulgaris L var. BAT 304) por día, donde se muestra que en el segundo día, de las 100 semillas que se sometieron al experimento de germinación, 8 de ellas fueron las más vigorosas, que midieron entre los valores de 20 y 24,9 mm. En el tercer día las más vigorosas fueron 8 plántulas de valores entre 25 y 29,9 mm. En el cuarto día fueron 6 plántulas las más vigorosas con valores menores de 30 mm. Por lo que el cuarto día fue de 94%, se puedes demostrar que las semillas seleccionadas para la prueba de germinación en el laboratorio son de alta calidad, ya que alcanza niveles superiores al 90% de germinación. La prueba de germinación en el campo se realizó en una finca en la inmediación del Consejo Popular de Tapaste, el muestreo se realizó al cuarto día, donde 100 semillas que se sometieron al experimento de germinación, solo 3 de ellas fueron las más vigorosas, que midieron entre los valores de 20 y 24,9 mm. En el noveno día las más vigorosas fueron 10 plántulas de valores entre 25 y 29,9 mm. En el decimo cuarto día fueron 9 plántulas las más vigorosas con valores menores de 30 mm.

ABSTRACT The depletion of fossil fuels is eminent over time due to its non-renewable nature. The use of biodiesel is a viable option to stop its decline since it is obtained from biomass. Due to the importance of the percentage of biodiesel that can be added without affecting the operation of the MWM International model 6.10T engine coupled to a Worthington vertical deep well pump. This research was developed in the Department of Engineering and Environment, of the Institute of Animal Science. The pumping system used in the water supply for the institute and the community was evaluated. Biodiesel-diesel blends (B-0, B-5, B-10, B-15, B-20, B-25 and B-30) were handled with three rotation frequencies (1350, 1550, 1750 min-1). The hourly consumption (Gh) did not show statistically significant differences in the rotation frequencies 1350 and 1550 min-1, only at 1750 min-1 the highest consumption is obtained when using 30% biodiesel. The specific fuel consumption (ge) at 1750 min-1 showed statistically significant differences only in B-30 and at 1350 min-1 the highest consumption was observed in B-5 and B-30. When the engine is running for 1000 hours of work, the B-20 and B-25 blends obtain the most economically efficient values, with 9 780 and 9 070 pesos, respectively. By studying all the blends analyzed, it can be stated that B-20 and B-25 are the most recommended to use.

RESUMEN El agotamiento de los combustibles fósiles es eminente en el transcurso del tiempo por su carácter no renovable. El uso de biodiesel es una opción viable para frenar su disminución ya que su obtención proviene de la biomasa. Por la importancia que reviste el tema, se requiere determinar el porcentaje de biodiesel que se puede añadir sin afectar el funcionamiento del motor MWM Internacional modelo 6.10T acoplado a una bomba vertical de pozo profundo marca Worthington. La presente investigación se desarrolló en el departamento de Ingeniería y Medio Ambiente, del Instituto de Ciencia Animal. Se evaluó el sistema de bombeo que se usa en el abastecimiento del agua para el instituto y la comunidad. Se manejaron mezclas diésel-biodiesel (B-0, B-5, B-10, B-15, B-20, B-25 y B-30) con tres frecuencias de rotación (1350, 1550, 1750). El consumo horario (Gh) no evidenció diferencias estadísticamente significativas en las frecuencias de rotación 1350 y 1550 min-1, solo en 1750 min-1 se obtiene el consumo más elevado al utilizar el 30% de biodiesel. El consumo específico de combustible (ge) a 1750 min-1 demostró diferencias estadísticamente significativas solo en B-30 y en 1350 min-1 el mayor consumo se observó en B-5 y B-30. Al estar el motor en funcionamiento durante 1 000 h de trabajo, las mezclas B-20 y B-25 obtienen los mejores valores con respecto a la eficiencia económica, con 9 780 y 9 070 peso, respectivamente. Al estudiar todas las mezclas analizadas se puede afirmar que B-20 y B-25 son las más recomendables para utilizar.

ABSTRACT The introduction of different technologies such as Geographic Information Systems, images obtained from satellites, airplanes, drones, various types of sensors as well as computer systems and tools have caused a revolution in Agriculture. The use of these technologies has always had the interest of using available resources effectively and efficiently, as well as humanizing agricultural work. This article reviews the benefits obtained with the use of drones internationally and also in Cuba. However, works that propose the use of Precision Agriculture in Cuba have also been cited. It is observed that there are still few published works that describe in detail the results obtained that allow their reproducibility and there are many that describe them qualitatively. It is considered that in the particular case of drones, the extension of their use is still very expensive since in a practical way only the GEOCUBA Enterprise has all the infrastructure and trained staff for their most complete use, so different enterprise, institutions and farmers that wish to use them must make large disbursements.

RESUMEN La introducción de diferentes tecnologías como los Sistemas de Información Geográfica, las imágenes obtenidas a partir de satélites, aviones, drones, los diversos tipos de sensores, así como los Sistemas y herramientas informáticas han provocado una revolución en la Agricultura. La utilización de estas tecnologías siempre ha tenido el interés de emplear de una forma eficaz y eficiente los recursos disponibles, así como humanizar el trabajo agrícola. En este artículo se hace una revisión de los beneficios obtenidos con el empleo de los drones a nivel internacional y también en Cuba. No obstante, se han citado también los trabajos que plantean la utilización de la Agricultura de Precisión en Cuba. Se observa que todavía son pocos los trabajos publicados que describan de forma detallada los resultados obtenidos que permitan su reproducibilidad y abundan los que describen los mismos de forma cualitativa. Se considera que en el caso particular de los drones, resulta muy costosa todavía la extensión de su utilización ya que de forma práctica sólo la Empresa GEOCUBA dispone de toda la infraestructura y el personal capacitado para su utilización más completa por lo que las diferentes empresas, instituciones y campesinos que deseen emplearlos deben realizar grandes desembolsos.

ABSTRACT Population growth has led to an exponential demand for agricultural products, to meet this demand it is necessary to improve management and achieve efficient use of resources without compromising the sustainability of ecosystems, particularly agricultural ones. One of the technologies that facilitate these tasks is precision agriculture (PA), which focuses on the optimization of resources and inputs based on the compilation of precise and timely geo-information of variables of agricultural interest with high spatio-temporal variability, obtained through remote sensors of three types: images captured by satellites or airplanes, images obtained from manned and unmanned aerial vehicles (UAVs) and specific information with sensors mounted on machinery or in the field. These limitations were overcome by using multispectral images, which has increased applications for agricultural purposes. Currently, multispectral images allow quantifying soil moisture, monitoring the presence of droughts and the degree of crop water stress, estimating the temporal and spatial variability of evapotranspiration, monitoring phenology, detecting nutritional deficiencies, estimating the degree of weed infestation. and insects, calculate organic carbon and soil salinity, and estimate yields and agricultural production. The use of geospatial technologies in the PA has changed the paradigm of agriculture and today constitutes a viable alternative to face the challenges that food production demands in a world with high climate variability.

RESUMEN El crecimiento poblacional ha derivado en una demanda exponencial de productos agrícolas, para cubrir esta demanda se requiere mejorar la gestión y lograr un uso eficiente de recursos sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas, en particular los agrícolas. Una de las tecnologías que facilitan estas tareas es la agricultura de precisión (AP), que se enfoca en la optimización de recursos e insumos basado en la compilación de geo información precisa y oportuna de variables de interés agrícola de alta variabilidad espacio-temporal, obtenida mediante sensores remotos de tres tipos: imágenes capturadas por satélites o aviones, imágenes obtenidas desde vehículos aéreos tripulados y no tripulados (VANT’s) e información puntual con sensores montados en maquinaria o en campo. Estas limitantes se superaron al usar imágenes multiespectrales, lo que ha incrementado las aplicaciones con fines agrícolas. Actualmente, las mágenes multiespectrales permiten cuantificar la humedad del suelo, monitorear la presencia de sequías y el grado de estrés hídrico de cultivos, estimar la variabilidad temporal y espacial de la evapotranspiración, dar seguimiento fenológico, detectar deficiencias nutricionales, estimar grado de infestación de malezas e insectos, calcular carbono orgánico y salinidad del suelo y estimar rendimientos y producción agrícola. El uso de tecnologías geoespaciales en la AP ha cambiado el paradigma de la agricultura y hoy en día constituye una alternativa viable para afrontar los retos que demanda la producción de alimentos en un mundo con alta variabilidad climática.

ABSTRACT Mechanization is of great relevance in the development of the agricultural sector, as a tool that facilitates agricultural activities with quality and speed and a significant increase in the productivity and competitiveness of this sector, in the case of the province of Manabí in Ecuador this aspect becomes more relevant because this sector has a substantial weight in its economic and social life. The objective of the research was to carry out a diagnosis of agricultural mechanization competencies in the cantons of the central zone of Manabí. The methodology used consisted of several stages, which made it possible to evaluate the factors that characterize the competencies of agricultural mechanization in the area under study: human factor, machinery, operating conditions and infrastructure and financing. For the collection of information, surveys based on the factors under analysis were prepared and applied to agricultural producers and owners/entrepreneurs who provide mechanization services in the central zone of Manabí. The results of the diagnosis in the selected sample show that only 41% of the agricultural activities are being carried out with the use of agricultural machinery and that 20% of the producers have their own means to carry out agricultural activities, among other relevant aspects. As a whole, the results allowed concluding that the agricultural mechanization skills in the central zone of the province of Manabí present undesirable low levels that limit its productivity.

RESUMEN La mecanización es de gran relevancia en el desarrollo del sector agrícola, como una herramienta que facilita las actividades agrícolas con calidad y rapidez y un incremento significativo de la productividad y competitividad de este sector, en el caso de la provincia de Manabí en Ecuador este aspecto se hace más relevante por tener este sector un peso sustancial en su vida económica y social. El objetivo de la investigación fue realizar un diagnóstico de las competencias de mecanización agrícola en los cantones de la zona central de Manabí. La metodología utilizada consta de varias etapas, las que permitieron evaluar los factores que caracterizan las competencias de la mecanización agrícola en la zona objeto de estudio: factor humano, maquinaria, condiciones de operación e infraestructura y financiamiento. Para la recolección de la información se elaboraron y aplicaron encuestas basada en los factores objetos de análisis dirigidas a los productores agrícolas y a los propietarios/empresarios prestadores de servicios de mecanización de la zona central de Manabí. Los resultados del diagnóstico en la muestra seleccionada muestran que solo el 41 % de las actividades agrícolas se están realizando con el uso de la maquinaria agrícola y que un 20 % de los productores tienen medios propios para realizar las actividades agrícolas, entre otros aspectos relevantes. En su conjunto, los resultados permitieron concluir que las competencias de mecanización agrícola en la zona central de la provincia de Manabí presentan niveles bajos no deseados que limitan su productividad.

ABSTRACT The work is presented in three parts. The first one presents the use of the mechanization in Germany. In this case the form is presented in which is carried out the soil preparation; planting and it harvests using a great variety equipment (tractors and agricultural machine). In the second part the use of the mechanization is exposed in the Cuban case; emphasizing in the importance of introducing in Cuba some of these technologies of wide use in the developed world. The third part it carries out a discussion of the advantages and limitations that could be kept in mind to achieve a perroductive mechanization and a high quality, which could report an increase in the production and quality of the obtained products..

RESUMEN El trabajo se presenta en tres partes. La primera presenta la utilización de la mecanización en Alemania. En este caso se presenta la forma en la cual se realiza la preparación de suelo; siembra y cosecha utilizando una gran variedad de equipamiento (tractores y maquinas agrícolas). En la segunda parte se expone la utilización de la mecanización en el caso cubano; enfatizando en la importancia de introducir en Cuba alguna de estas tecnologías de amplia utilización en el mundo desarrollado. La tercera parte se realiza una discusión de las ventajas y limitaciones que pudieran tenerse en cuenta para lograr una mecanización productiva y de alta calidad, la cual pudiera reportar un aumento en la producción y calidad de los productos obtenidos.