Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

Influence of the Effective Wet Bulb on the Design of Drip Irrigation Systems

ABSTRACT In drip irrigation, the volume of wetted soil represents the amount of water stored and its shape and dimensions should correspond to the plant root system and the spacing between emitters, however in design practice, the effective wetting radius reached by these devices is not considered. The results of the agronomic design obtained with different design procedures are compared and their effects on operating parameters are identified. The analysis and synthesis method was used, based on the comparison of three design procedures, one using the criteria set out by Arapa /2002, the second, taking into account the criteria set out by Cruz-Batista et al. /2015 and the third using the alternative procedure applied in the UEB Consultancy and Design of the ENPA. The results showed the feasibility of using experimental models for the design of drip irrigation systems, given the impossibility of carrying out field tests; these tools make it possible to predict the lateral and vertical advance of water under the emitters. It was found that moisture transfer under the emitters is a function of the volume of water applied, the flow rate of the emitter, the saturated hydraulic conductivity, the initial and residual moisture content and the silt content of the soil. The comparison allowed affirming the validity of using simulation models to estimate the emitter spacing necessary to wet the required soil volume.

RESUMEN En el riego por goteo, el volumen de suelo mojado representa la cantidad de agua almacenada y su extensión, profundidad y diámetro deben coincidir con el sistema radicular de la planta y el espaciamiento entre emisores, sin embargo, en la práctica del diseño, no se considera el radio de humedecimiento efectivo que alcanza estos dispositivos. Se comparan los resultados del diseño agronómico obtenido con procedimientos concebidos para condiciones específicas, y se identifican los efectos que sobre los parámetros de explotación ejerce los parámetros de diseño. Se utilizó el método de análisis y síntesis, a partir de la comparación de tres procedimientos de diseño, uno empleando los criterios expuestos por Arapa /2002, el segundo, teniendo en cuenta los criterios expuestos por Cruz-Batista et al. /2015 y el tercero utilizando el procedimiento alternativo que se aplica en las UEB de Consultoría y Diseño de la ENPA. Los resultados mostraron la viabilidad de utilizar modelos experimentales para al diseño de sistemas de riego por goteo, ante la imposibilidad de realizar pruebas de campo, estas herramientas permiten prever el avance lateral y vertical del agua debajo de los emisores. Se constató que la transferencia de humedad debajo de los emisores, es función del volumen de agua aplicada, el caudal del emisor, la conductividad hidráulica saturada, el contenido de humedad inicial y residual y de limo en el suelo. Esta comparación permite afirmar la validez de utilizar modelos de simulación para estimar la separación entre emisores necesarios para humedecer el volumen de suelo requerido.

Effect of the salinity of aqueous soil extract in sprinkler irrigation systems

ABSTRACT The National Institute of Water Resources promotes efficient water management in agricultural enterprises, based on the application of scientific research results. In spite of the investment made in the Laguna Blanca Agricultural Enterprise, there are still difficulties in making agricultural production sustainable, due to the low agro-productivity of the soils and the decrease in the efficiency of irrigation water use. For this reason, it is necessary to update, from the design of the installations, the operating parameters of the irrigation systems with centre pivot and reel machines. Based on the solution of two real case studies, the negative effects of the presence of salts in the soil solution on crop yields and on the sustainability of the supply sources involved in the irrigation activity are addressed. The hypothetical-deductive method was used to validate the convenience of considering salinity in the soil saturation extract at the design stage. As a result, the average pumping flow rate was identified as the design parameter that significantly influences the operation of these irrigation machines; the increase of this parameter infers the need to establish plot drainage systems to reduce the effects of soil saturation and the presence of salts in the soil solution.

RESUMEN El Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos promueve la gestión eficiente del agua en las empresas agropecuarias, sobre la base de aplicar resultados de investigaciones científicas. A pesar de la inversión realizada en la Empresa Agropecuaria Laguna Blanca, aún persisten dificultades para hacer sostenible las producciones agrícolas, debido a la baja agroproductividad de los suelos y el descenso de la eficiencia en el uso del agua de riego, por ello se infiere la necesidad de actualizar, desde el diseño de las instalaciones, los parámetros de explotación de los sistemas de riego con máquinas de Pivote Central y Enrolladores. Se aborda, a partir de la solución de dos casos de estudios reales, los efectos negativos de la presencia de sales en la solución del suelo, sobre el rendimiento de los cultivos y en la sostenibilidad de las fuentes de abasto implicadas en la actividad del riego. Se empleó el método hipotético - deductivo, para validar la conveniencia de considerar en la etapa de diseño, la salinidad en el extracto de saturación del suelo. Como resultado se identificó el caudal medio de bombeo, como el parámetro de diseño que influye significativamente en la explotación de estas máquinas de riego; el incremento de este parámetro infiere la necesidad de establecer sistemas de drenaje parcelario para disminuir los efectos de la saturación de los suelos y la presencia de sales en la solución del suelo.

Diagnosis and evaluation of pressurized irrigation systems in Portoviejo City, Manabí, Ecuador

ABSTRACT During 2022, an investigation was conducted on 16 farms to evaluate management of pressurized irrigation systems in Portoviejo City. Factors that affected management were identified, such as; A) Presence of leaks or breaks in the irrigation system deployed on the field, B) Modifications done to the initial project constructions, C) Lack of knowledge regarding managing, operating and maintaining (AOM) irrigation system, D) Absence of a filtering system, E) Absence of a hydraulic design of the system or implementation of a hydraulic project, F) Absence of water collectors. Factor D) was the most frequent troubling issue, identified in 14 out of 16 evaluations. Quality of the system was tested based on hydraulic evaluation and calculations to determine the uniformity of the output following the established hydraulic system norms. As a result, Localized irrigation systems displayed the highest rating, with a maximum efficiency of 93.90%. Sprinkler systems had a wider range, from 29.90% to 73.10%, with an average of 52.33%, which was considered unacceptable. Factor A showed little variation in uniformity evaluations, while factor D, C and E showed greater disparity in uniformity values.

RESUMEN Durante 2022, se realizó una investigación en los sistemas de riego presurizados de 16 fincas del cantón Portoviejo para evaluar su gestión desde la etapa de proyección hasta la operación de los Sistemas. Los Factores limitantes más relevantes que afectaron la gestión fueron: A) Presencia de fugas o roturas en campo presentes en el sistema, B) Modificaciones constructivas al proyecto inicial, C) Desconocimiento de procedimiento de Administración, Operación y Mantenimiento (AOM) del sistema de riego, D) Ausencia de sistema de filtrado, E) Ausencia de proyecto o diseño hidráulico del sistema, F) Ausencia de obras de captación. El factor D) fue el problema más frecuente, identificado en 14 de 16 evaluaciones. La Calidad del Riego se evaluó a partir de evaluaciones hidráulicas y cálculo de los Coeficientes de Uniformidad establecidos en las Normas para estos sistemas. Se evidenció una mayor Uniformidad en los sistemas de riego localizado con un máximo del 93.90%. La Uniformidad en los sistemas de aspersión tuvo un rango amplio, de 29.90% a 73.10%, con una media de 52.33%, lo cual categoriza como inaceptable. El factor A mostró poca influencia en la Uniformidad, mientras que los factores limitantes D, C y E fueron los que mayor incidencia tuvieron en la calidad del Riego.

Prediction of compaction caused by the transit in sugarcane harvesting

ABSTRACT Soil compaction due to agricultural machinery traffic is a threat to soil productivity and soil ecological functions. The prediction of soil stresses and compaction that soil bear during the harvest and transport are fundamental indications in the prevention strategies and remediation of the soil compaction. The objective of this research was to predict soil compaction caused by harvesters and transport equipment during sugarcane harvest on soft soil. Machinery traffic was simulated using the TASC V3.0 model, Module 1 "Stress Propagation and Soil Damage" was used. The machine system used for harvest sugarcane were formed by harvesters CASE IH 8800, and tipping tows 7CX (SC)-10 pulling by tractors YTO 1608 or XTZ 150K-09. Parameters from machinery and soil are introducing as data. The use of modelling TASC V3.0 permitted to predict soil compaction caused by harvesters and transport equipment during sugarcane harvest on soft soil. More severe soil compaction was obtained during use of tipping tow 7CX (SC)-10 due to high mean contact pressure and high tire load, which caused severe soil compaction until a depth of 0.37 m. Rear tire of tractor YTO 1604 caused severe soil compaction too reaching 0.31 m of depth. In general sense all equipment caused severe soil compaction in tillage layer, therefore must be make decompactions works with the objective to loose soil in depth for a good developed of sugarcane ratoons.

RESUMEN La compactación del suelo debido al tráfico de maquinaria agrícola es una amenaza para la productividad y las funciones ecológicas del suelo. La predicción de los esfuerzos del suelo y la compactación que soporta el suelo durante la cosecha y el transporte son indicaciones fundamentales en las estrategias de prevención y remediación de la compactación del suelo. El objetivo de esta investigación fue predecir la compactación del suelo causada por cosechadoras y equipos de transporte durante la cosecha de caña de azúcar en suelos blandos. El tráfico de maquinaria se simuló utilizando el modelo TASC V3.0, se utilizó el Módulo 1 “Propagación de Esfuerzos y Daño al Suelo”. El sistema de máquinas utilizado para la cosecha de caña de azúcar estuvo formado por cosechadoras CASE IH 8800, y remolques basculantes 7CX (SC)-10 tirados por tractores YTO 1608 o XTZ 150K-09. Se introducen como datos parámetros de maquinaria y suelo. El uso del modelado TASC V3.0 permitió predecir la compactación del suelo causada por cosechadoras y equipos de transporte durante la cosecha de caña de azúcar en suelos blandos. Se obtuvo una compactación del suelo más severa durante el uso del remolque basculante 7CX (SC)-10 debido a la alta presión media de contacto y la alta carga de los neumáticos, lo que provocó una compactación severa del suelo hasta una profundidad de 0,37 m. El neumático trasero del tractor YTO 1604 provocó una fuerte compactación del suelo alcanzando 0,31 m de profundidad. En sentido general todos los equipos ocasionaron una severa compactación del suelo en la capa de labranza, por lo que se deben realizar trabajos de descompactación con el objetivo de aflojar el suelo en profundidad hasta 0.37 m para un buen desarrollo de los retoños de caña de azúcar.

Measures to reduce the impacts of the agricultural mechanization on the environment

ABSTRACT The conventional intensive agriculture, resultant of the technological and social development is the biggest degrader of waters and agricultural environments. The agricultural mechanization and the irrigation in general are the main causing factors of the degradation, for what should always be used with conservationist and recuperative technologies. Diverse projects and programs of international collaboration related with the protection of the environment have been carried out, among whose objectives are the research of the effects of the agricultural mechanization on the environment, reason why was taking as objective to center the efforts in carrying out a study to determine the possible measures to counteract the negative aspects of this influence, like basis for the elaboration of new research projects of international collaboration. For the study were used the methodologies for the realization of the Participative Diagnostics, which included the realization of surveys, discussion seminars and statistical analysis, with the use of computing tools and programs. Among the main conclusions of the study is the description of the possible measures guided to reduce the impacts of the agricultural mechanization on the environment.

RESUMEN La agricultura intensiva convencional, resultante del desarrollo tecnológico y social es el mayor degradador de aguas y ambientes agrícolas. La mecanización agrícola en general y el riego son los principales factores causantes de la degradación, por lo que debe utilizarse siempre con un sentido conservacionista y recuperador. Se han estado desarrollando diversos proyectos y programas de colaboración internacional relacionados con la protección medioambiental, entre cuyos objetivos se encuentra la investigación de los efectos de la mecanización agropecuaria sobre el medio ambiente, por lo cual ser trazó como objetivo centrar los esfuerzos en realizar un estudio para determinar las posibles medidas para contrarrestar los aspectos negativos de esta influencia, como base para la fundamentación de nuevos proyectos de investigación y de colaboración internacional. Se emplearon las metodologías para la realización de los Diag nósticos Participativos, la cual comprendió la realización de encuestas, seminarios de discusión, análisis estadístico, con el uso de herramientas y programas de computación. Entre las principales conclusiones del estudio se encuentra la descripción de las posibles medidas encaminadas a reducir los impactos de la mecanización agropecuaria sobre el medio ambiente.

Mobile application to determine means of transportation in the mechanized sugar cane harvest

ABSTRACT The objective of this work is to develop the mobile application that allows determining the number of means of transport, in the process of mechanized harvesting of sugar cane, for different transportation distances, field performance and capacity of the means of transport used (20 and 60 t). It is a mobile application, designed in Android, based on the analytical modeling carried out by the SMCTCA software, developed by a group of authors at the Center for Agricultural Mechanization (CEMA). With the CMT application it is possible to evaluate the mechanized process of harvesting and transporting sugar cane, for different operation conditions, enabling the rational organization of the system with an increase in the time utilization coefficient, productivity and a decrease in expenses of operation.

RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar la aplicación móvil que permite determinar la cantidad de medios de transporte, en el proceso de cosecha mecanizada de la caña de azúcar, para diferentes distancias de transportación, rendimiento del campo y capacidad de los medios de transporte empleados (20 y 60 t). Es una aplicación móvil, diseñada en Android, basada en la modelación analítica que realiza el software SMCTCA, elaborado por un grupo de autores en el Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA). Con la aplicación CMT es posible la evaluación del proceso mecanizado de cosecha y transporte de caña de azúcar, para diferentes condiciones de explotación, posibilitando la organización racional del sistema con el incremento del coeficiente de utilización del tiempo, la productividad y la disminución de los gastos de explotación.

Effects of the Application of Mountain Microorganisms on Coffee Seedling Production

ABSTRACT This research aimed to assess the impact of applying mountain microorganisms (MM) on coffee seedling production. Two nurseries (A and B) were used with weekly and bi-weekly treatment applications. Plant height, leaf and root lengths, and dry matter content (DM) were measured. Results showed that Nursery A, with weekly treatments, exhibited greater height and leaf length growth compared to Nursery B. In the initial measurement, Nursery A accumulated more leaf DM than Nursery B. However, over time, both nurseries experienced a decline in DM. Root length variability was observed in both nurseries throughout the measurements. Treatments with MM from forest and coffee systems in Nursery A showed higher leaf DM accumulation in the initial measurement. In conclusion, MM application, especially with higher frequency, promoted coffee seedling growth. The results emphasize the need for detailed analysis to understand optimal root development conditions. The decline in DM over time is a natural response to active growth, indicating increased nutritional requirements. These findings support MM-based strategies for sustainable coffee seedling production.

RESUMEN La investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de la aplicación de microorganismos de montaña (MM) en la producción de plántulas de café. Se utilizaron dos viveros (A y B) con aplicaciones de tratamientos semanales y quincenales. Se midió la altura de las plantas, la longitud de las hojas y raíces, así como el contenido de materia seca (MS). Los resultados mostraron que el Vivero A, con tratamientos semanales, tuvo un mayor crecimiento en altura y longitud de hojas en comparación con el Vivero B. En la primera medición, el Vivero A acumuló más MS foliar que el Vivero B. Sin embargo, a medida que avanzaba el tiempo, ambos viveros experimentaron una disminución en el MS. En la longitud de las raíces, se observó variabilidad en ambos viveros a lo largo de las mediciones. Los tratamientos con MM de bosque y café en el Vivero A mostraron una mayor acumulación de MS foliar en la primera medición. En conclusión, la aplicación de MM, especialmente con mayor frecuencia, promovió el crecimiento de las plántulas de café. Los resultados muestran la necesidad de análisis detallados para comprender las condiciones óptimas para el desarrollo de raíces. La disminución del MS con el tiempo es una respuesta natural al crecimiento activo y por tanto el aumento del requerimiento nutricional de las plántulas. Estos resultados respaldan estrategias basadas en MM para una producción sostenible de plántulas de café.

Factors that lead to degradation of grasslands, important role of mechanization

ABSTRACT Among the problems of physical degradation of soils, compaction and densification are the main ones, and these cause strong decreases in subsequent crop yields. The degradation of the soil structure is a problem today in Cuba, which can occur in all soils and at all levels of livestock production. Taking into account the above, this document aims to expose the main changes produced in the internal structure of soils as a result of its degradation. Soil compaction, due to the collapse or reduction of pore spaces, is the most common cause of physical restriction for root growth and development. As an aggravating factor, the degradation of the soil structure is commonly considered the most difficult type of land degradation to locate and reconvert; the reason is that this degradation is a subsurface phenomenon. Finally, it is about establishing some possible solutions to this problem, among which the main method of restoring the porosity of the limiting layers of root growth and that must take into account the chemical and physical factors of the soil, the species, the type of soil and the degree of degradation of the species that are proposed to restore, the use of plowing v+ harrow or plowing alone is the most efficient method for the recovery of pastures of the species.

RESUMEN Entre los problemas de la degradación física de los suelos, la compactación y el adensamiento son los principales, y estos causan fuertes decrementos en los rendimientos posteriores de los cultivos de los mismos. La degradación de la estructura del suelo es un problema hoy en Cuba, que puede ocurrir en todos los suelos y a todos los niveles de producción pecuaria. Teniendo en cuenta lo anterior, este documento pretende exponer los principales cambios producidos en la estructura interna de los suelos como resultado de su degradación. La compactación del suelo, debido al colapso o disminución de los espacios de poros, es la causa más común de restricción física para el crecimiento y desarrollo de las raíces. Como agravante, la degradación de la estructura del suelo es comúnmente considerada como el tipo de degradación de tierras más difícil de localizar y reconvertir; la razón es que ésta degradación es un fenómeno subsuperficial. Finalmente se trata de establecer algunas posibles soluciones a dicha problemática, entre las cuales el método principal de restauración de la porosidad de las capas limitantes del crecimiento de las raíces y que se deben tener en cuenta los factores químicos y físicos del suelo, la especie, el tipo de suelo y el grado de degradación de las especies que se proponen restaurar, el uso de la aradura + grada o de la aradura sola resulta el método más eficiente para la recuperación de pastizales de las especies

Software for calculating irrigation management of some crops in Guyana

ABSTRACT The software CIRS (Crop Irrigation Requirement and Scheduling) was developed to calculate the irrigation management of some crops produced in Guyana. The programming language used was Visual Basic within the Visual Studio platform. The interface was designed so that the user interacts with the software in a simple way. The program code was based on the classic irrigation management calculation procedure, but using single crop coefficients adjusted to the agro-meteorological conditions of Guyana, and estimating the physical properties of the soil according to texture, by mean a mathematical model recommended for use in the country. As a result, irrigation management parameters are obtained with greater precision to supply the water requirements of Guyana's agricultural crops.

RESUMEN Se elaboró el software CIRS (Crop Irrigation Requirement and Scheduling) para el cálculo del manejo de riego de algunos cultivos producidos en Guyana. El lenguaje de programación que se utilizó fue Visual Basic dentro de la plataforma Visual Studio. La interfaz fue diseñada para que el usuario interactúe con el software de manera sencilla. El código del programa se basó en el procedimiento clásico de cálculo del manejo del riego, pero utilizando coeficientes únicos de cultivo ajustados a las condiciones agro-meteorológicas de Guyana, y estimando las propiedades físicas del suelo según la textura, mediante un modelo matemático recomendado para usarlo en el país. Como resultado, se obtienen parámetros de manejo de riego con mayor precisión para satisfacer las demandas de agua de los cultivos agrícolas de Guyana.

Biogas Plant Non-Typical. Fermentation with Solid Substrates

ABSTRACT The work refers to the use of a plant of non-typical biogas in Germany. The first one leaves it refers to the exploitation of biogas plants that it doesn’t use liquid substrates (pig or caw manure) in co-fermentation with agricultural materials in Germany to produce biogas. In this case, the principles and methods are described that are used in this country to exploit these facilities and their tendency toward the future. The second part of the part is about these same topics in the environment of Cuba. The third leave they discuss: if these systems are viable and would be possible to introduce in Cuba or in countries of the call “Third World”? This way, is the objective of the present work to disclose this type of technology of biogas production, which is carried out in this country and its feasibility of being introduced in the countries of the call “third world”.

RESUMEN El trabajo se refiere a la utilización de una planta de biogás no tipicas en Alemania. La primera parte se refiere a la explotación de plantas de biogás que no utilizan sustratos líquidos (excretas porcinas o vacunas) en co-fermentación con materiales agrícolas en Alemania para producir biogás. En este caso, se describen los principios y métodos que se utilizan en este país para explotar estas instalaciones y su tendencia hacia el futuro. La segunda parte trata de estos mismo tópicos en el ambito de Cuba. La tercera parte se discuten: si estos sistemas son viables y serian posibles introducir en Cuba o en paises del llamado Tercer Mundo?. De esta forma, el objetivo del presente trabajo es divulgar este tipo de tecnología de producción de biogás, la cual se realiza en este país y su factibilidad de ser introducida en los paises del llamado tercer mundo.