Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

Water requirements of the tomato in the valley of Cavaco in Benguela, Angola

Se llevó a cabo una investigación en el Valle de Cavaco provincia de Benguela, en Angola, para la determinación de los requerimientos hídricos del tomate con la utilización de un sistema de riego por goteo accionado por energía fotovoltaica. La evapotranspiración de referencia (ETo) se calculó mediante el método de Penman Monteith y la evapotranspiración del cultivo (ETc) a partir de la ecuación de balance de agua en el suelo. El valor del Kc se definió al relacionar la ETc con la ETo. El estudio de la dinámica fenológica del cultivo se realizó por medio de observaciones directas después del día de plantación (DDP). El ajuste del Kc para la fase inicial, media y final se efectuó según la metodología de Allen. Los resultados indican valores de Kc de 0,51; 1,17 y 0,60 en las etapas inicial, intermedia y final, los cuales en las fases intermedia y final fueron similares a los valores de Kc tabulados sugeridos por la FAO y a los ajustados a las condiciones de la localidad; sin embargo difieren ligeramente en la fase inicial en un 1,7% y 3,5% respectivamente. La evapotranspiración del cultivo alcanzó valores de 2,4; 5,6 y 3,5 mm día-1 en cada una de las etapas fenológicas. Para todo el ciclo fenológico del cultivo se alcanzó una evapotranspiración de 432,4 mm.

A research for the determination of crop water requirements of tomato (Lycopersicum esculentum) with the use of a drip irrigation system powered by photovoltaic energy was carried out in the Cavaco Valley in Benguela province, in Angola. The reference evapotranspiration (ETo) was calculated using the Penman Monteith method and crop evapotranspiration (ETc) from the water balance equation on the ground. The value of Kc is defined to relate ETc to ETo. The study of the dynamics of crop phenology was performed by direct observations after planting days (APD). Setting Kc to the initial, middle and final stage was conducted according to the Allens methodology. The results indicate Kc values of 0.51; 1.17 and 0.60 in the initial, intermediate and final stages, which in the intermediate and final stages were similar to those tabulated Kc values suggested by FAO and adjusted to the conditions of the locality, but differ slightly in the initial phase by 1.7% and 3.5% respectively. Crop evapotranspiration reached values of 2.4; 5.6 and 3.5 mmday-1 in each of the phonological stages. For all the phonological cycle of the crop evapotranspiration of 432.4 mm was reached.

Drip irrigation system with solar energy for tomato in Cavaco, Benguela, Angola

La seguridad alimenticia depende del mejoramiento del riego de los pequeños agricultores que cultivan la mitad del área agrícola mundial; sin embargo, es necesario el perfeccionamiento de la eficiencia del manejo del agua mediante el riego por goteo que se adapta a los sistemas fotovoltaicos (FV) en pequeñas superficies. Considerándose la disponibilidad de radiación solar y la carencia de fuentes convencionales de energía eléctrica en la República de Angola, se justifica el diseño de un sistema de riego solar fotovoltaico por goteo para la producción de tomate en el valle de Cavaco, Angola en un área experimental de 0,23 ha, donde la estimación de la radiación solar sobre un plano horizontal y la inclinación del panel FV se realizó con los modelos de Hottel y SOLENER. El sistema de riego FV se diseñó para la máxima demanda hídrica del cultivo, mediante los métodos de sistemas autónomos y fotorriego. Los resultados indican que la utilización de un gotero de 4 Ls-1 permite 2.49 horas de riego en cada subunidad. Los modelos matemáticos estimaron valores de radiación global entre 6 448,32 y 8 320,81 Wm-2día-1 sobre superficie horizontal y entre 6 775 y 8 710 Wm-2day-1 sobre la superficie del panel inclinada a 15º. El sistema FV consta de un arreglo de 6 paneles fotovoltaicos que generan una potencia pico de 1814,39 Wp, suficiente para garantizar el funcionamiento de la motobomba seleccionada.

Food security depends on improving irrigation for small farmers who grow half the worlds agricultural area, but the improvement of the efficiency of water management is needed through photovoltaic (FV) drip irrigation in small surfaces. Considering the availability of solar radiation and the lack of conventional sources of electricity in the Republic of Angola, the design of an Photovoltaic drip irrigation is justified for tomato production in the valley of Cavaco, Angola, in an experimental area of 0.23 ha, where the estimation of the solar radiation on a horizontal plane and the inclination of the FV panel was made with the models of Hottel and SOLENER. The irrigation system was designed to high water demand of the crop by the methods of autonomous systems and solar power irrigation. The results indicate that the use of a dropper of 3.5 Ls-1 permits 2.49 watering times in each subunit. Mathematical models estimated global radiation values between 6 448.32 and 8 320.81 Wm-2day-1 on a horizontal surface and between 6 775 and 8 710 Wm-2day-1 on the surface of the panel tilted at 15°. The FV system consists of an array of 6 photovoltaic panels that generates a peak power of 1 814.39 Wp, sufficient to ensure the functioning of the selected pump.

Irrigation schedules of banana (Musa paradisiaca) in San José 2 ranch, Los Ríos province, Ecuador

La programación del riego en una plantación de banano en la mayor parte de los sistemas de riego de la provincia de Los Ríos, Ecuador, se realiza de forma empírica, o sea, no se siguen criterios científico-técnicos para definir cuándo y cuánto regar. Uno de los esquemas más empleados es aplicar diariamente una lámina fija de agua durante la época de seca. El objetivo de este trabajo fue comparar tres esquemas de programación del riego, que incluyen la reposición del déficit de humedad en el suelo hasta la capacidad de campo, la aplicación de una lámina fija en intervalos definidos por el usuario y no regar. Los resultados obtenidos con el empleo del programa CROPWAT demuestran la necesidad del riego en la época de seca para evitar pérdidas de rendimiento que pueden sobrepasar el 40%. Por otro lado, con el calendario que hoy se utiliza, se aplica agua en exceso, como ha ocurrido en los tres últimos años. Un calendario en el que se reponga hasta capacidad de campo la lámina agotada es eficiente.

In the province Los Ríos, Ecuador, irrigation practices in banana plantations are based on the farmer`s own experience, they are carried out in an empiric way. One of the more used practices is to irrigate daily in a fixed water application depth during the dry season. The objective of this research was to compare three irrigation scheduling that include: irrigate at critical depletion and refill soil to field capacity, irrigate at fixed interval a fixed water application depth, and no irrigation (rain fed). The results obtained with the employment of CROPWAT program demonstrate the necessity of the irrigation practices in the dry period to avoid yield losses that can surpass 40%. On the other hand, the current used irrigation scheduling exceede the irrigation water requirement, like it has happened in the last three years. An irrigation scheduling at critical depletion and refill soil to field capacity is efficient.

Evapotranspiration and crop coefficients for coffee trees in Pinar del Río province

El objetivo del presente trabajo fue determinar la evapotranspiración (ETc) y los coeficientes únicos de cultivo (Kc) por fases de desarrollo del cafeto (Coffea arabica, L) variedad Caturra Rojo de 12 años de edad, regado con un sistema de riego localizado superficial. El experimento se llevó a cabo en la región de San Andrés, provincia Pinar del Río durante cuatro años sobre un suelo Alítico amarillento de alta actividad arcillosa típico. La ETc se determinó a partir del balance hídrico hasta la profundidad de 60 cm y los Kc por la razón entre la ETc de las plantas regadas todo el año cuando la humedad descendió hasta el 85% del Límite Superior de Agua Disponible en el suelo y la Evapotranspiración de Referencia (ETo) de la zona. Como resultado se obtuvo que la mayor demanda de agua se produce en la fase floración-fructificación, la evapotranspiración promedio diaria anual resulto ser de 3,24 mmdía-1 y el coeficiente único global de cultivo de 0,86.

The objective of the present paper was determining the crop evapotranspiration (ETc) and crop coefficients (Kc) for development phases of the coffee (Coffea arabica, L) variety Red Caturra of 12 years old, irrigated with surface drip irrigation system. The experiment was carried out in San Andrés region, Pinar del Río province, during four years on a Yellow alític soil of typical high loamy activity. The ETc was determined starting from soil water balance until 60 cm depth and the Kc divided into ETc of the irrigated plants all the year when the humidity descended until 85% of the soil Field Capacity and the Reference Evapotranspiration (ETo) of the area. As a result, it was obtained that the highest water demand is produced in the flowering-fructification phase, the annual daily evapotranspiration average was 3.24 mmday-1 and the global crop coefficient 0.86.

Modeling a soil moisture profile using a Monte-Carlo Kalman filter

El objetivo de este trabajo es ilustrar el desempeño de un Filtro de Kalman de Conjuntos, el más difundido dentro de los filtros de Montecarlo, para mejorar las estimaciones de un perfil de humedades, mediante la asimilación de valores superficiales de esta variable de estado en un modelo basado en la ecuación de Richards. El estudio se basa en un ejercicio sintético en el que a partir de una condición inicial errónea, -300 cm de potencial en todo el perfil, se busca obtener estimados certeros de la dinámica real de la humedad, la cual resulta de la ejecución del propio modelo de simulación, pero adoptando una condición inicial de -50 cm. Las observaciones se obtienen perturbando los valores reales diarios del potencial en el primer nodo, apenas 1 cm, con un ruido gaussiano con media cero y una desviación del 10% del valor de la variable de estado. De modo similar son perturbados tanto los valores de los parámetros como los asociados a la condición de frontera (precipitación y evapotranspiración), de manera que la incertidumbre incorporada se ajuste en buena medida a la realidad práctica. El estudio evalúa el impacto que en la técnica de asimilación tiene el tamaño del conjunto que representa la distribución de la variable de estado. A pesar de los errores introducidos el método que considera un conjunto de 50 miembros es capaz, después de solo 10 asimilaciones, de proveer estimaciones del perfil de potenciales que prácticamente asemejan el perfil real de la variable. El estudio demuestra que incluso con 10 miembros el método de es capaz de mejorar casi del mismo modo las estimaciones de la variable de estado. Por último se ilustran como parte del trabajo las ventajas que posee este método sobre otros análogos, evidenciando las enormes potencialidades para su introducción en el manejo hídrico de los suelos en Cuba.

The objective of this work is to show the performance of an Ensemble Kalman Filter, the most disseminated among the Monte-Carlo based filters, for improving the estimation of the soil moisture profiles, by assimilating of near surface measurements of this state variable in a model based on the Richards equation. As part of this general purpose we also show the impact of the size of the ensemble of the state variables on the assimilation efficiency. In this study we estimate the actual dynamics of a moisture profile, generated from a model realization using synthetic data, considering perturbed values of the inputs and parameters adopted in the actual simulation. The assimilated measurements are obtained by disturbing the actual daily value of pressure heads in the first node of the discretized profile. The application of the filtering tool with an ensemble size of 50 members allows retrieving the actual profile after only ten assimilations, despite of the high incorporated uncertainty. The study shows that the method is able of accurately predicting the actual moisture dynamics even with only ten members of the ensemble. The advantages of this method over other analogue ones, as well as the great capabilities for its introduction in the water management of Cuban soils are also depicted.

Effect of the pulp of Coffea arábica L., on soils of the Guamuhaya mountainous group

En el beneficio del café del macizo montañoso Guamuhaya se generan grandes cantidades de contaminantes orgánicos. Uno de ellos es la pulpa, que contiene pH ácido y alta carga de fenoles y polifenoles que son tóxicos para la mayor parte de la fauna edáfica. Darle un uso eficiente a este compuesto es una de las principales vías de salida a este problema medioambiental. Es por ello que el objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto de la pulpa de café en proporción 3:1 sobre la estructura de los suelos Acrisol Alúmico Crómico (AAC), Cambisol Éutrico Húmico (CEH) y Cambisol Éutrico (CE) con diferentes estados de sostenibilidad. Para complementar el objetivo se analizó la distribución de los agregados en los tamices secos y húmedos, se determinaron los coeficientes de estabilidad estructural y se calculó el índice de peso promedio de agregados ponderado por diámetro. Para el procesamiento de los datos se utilizó el programa estadístico STATGRAPHICS Plus para Windows 5,1 y la prueba de ANOVA factorial. Como resultado se obtuvo que la pulpa de café puede ser usada como un compuesto mejorador de la estructura edáfica ya que las tres unidades suelos aumentaron la agregación de las fracciones, principalmente las de 5 y 3mm,evidenciaron disminución de los contenidos de partículas dispersas menores de 0,25 mm y aumentaron el peso promedio de cada uno de los conglomerados agronómicamente útiles.

In the procesing of the coffee of the Guamuhaya mountainous group large numbers of organic pollutants are generated. One of them is the pulp, which contains acid pH and high load of phenols and polyphenols that are toxic for most of the soil fauna. To give an efficient use to this compound is one of the main alternatives to this environmental problem. For that reason the objective of the present work was to determine the effect of the coffee pulp in proportion 3:1 on the structure of the soils Acrisol Alúmico Crómico (AAC), Cambisol Éutrico Húmico (CEH) y Cambisol Éutrico (CE) with different stages of sustainability. To complete the objective was calculated the distribution of the aggregations in the dry and humid sifters, the coefficients of structural stability and the index of average weight of aggregations considered by diameter. For the prosecution of the information was used the statistical program STATGRAPHICS Plus for Windows 5.1 and the factorial test ANOVA. Was obtained as main results that the coffee pulp can be used like a compound to improve the soil structure because it increase the aggregation of the soil fractions, principally the 5 and 3 mm, decrease the contents of dispersed particles less 0.25 mm and increase the average weight of each conglomerates useful for the agriculture.

Wind effect on the airflow of a spray

La aspersión de plaguicidas mediante pulverizadores asistidos por aire fundamenta su eficacia en el flujo de aire, el cual transporta el plaguicida al árbol, teniendo en cuenta que la misma desarrolla su trabajo en diferentes sistemas ambientales de dirección y velocidad del viento. En el trabajo se estudió la interacción de la velocidad y dirección del viento con el flujo de aire mediante el uso de la dinámica de fluidos computacional (CFD). Los pulverizadores trabajan normalmente en condiciones ambientales donde la velocidad del viento alcanza hasta 5 ms-1, y el conocimiento de la aerodinámica del flujo de aire aportará elementos para la regulación correcta de estos en las diferentes condiciones de trabajo. En este trabajo se hace un análisis de la aerodinámica del flujo de aire del pulverizador antes de entrar al follaje de la planta para velocidades del viento de 0, 1, 3 y 5 ms-1 y en direcciones del viento con ángulos de 45º, 90º, 135º y 180º. Se tomó como maqueta experimental la distribución de velocidad del aire del pulverizador TEYME modelo ASS-800 empleado en plantaciones de frutales. El trabajo se realizó en un plano horizontal que pasa por el centro del ventilador para definir la variación de las características aerodinámicas del flujo de aire producido por el ventilador. Tanto la velocidad y dirección del viento cambió el centro del flujo hacia la dirección del viento y la velocidad máxima del flujo disminuyó con el aumento de la velocidad del viento, de 38,6 a 34,3 ms-1.

Pesticide spraying by air-assisted sprayers bases its efficiency in air flow, which carries the pesticide to the tree, keeping in mind that it carries out its work in different environmental management systems and wind speed. In this work the interaction of the wind speed and direction were studied with the air flow through the use of computational fluid dynamics (CFD). Sprayers normally work in environmental conditions where the wind speed reaches up to 5 ms-1, ant the knowledge of the aerodynamics of the airflow will provide elements for proper regulation of these in different working conditions. This paper show an analysis of the aerodynamics of the airflow before entering the spray to the foliage of the plant for wind speeds of 0, 1, 3 and 5 ms-1 and wind directions at angles of 45º, 90º, 135º and 180º. The velocity distribution of the air spray TEYME ASS-800 model used in orchards is taken as experimental model. The work was done in a horizontal plane passing through the center of the fan to define the variation of the aerodynamic characteristics of the air flow produced by the fan. Both the speed and direction of wind changed the flow to the center of the wind direction and the maximum flow rate decreased with increasing wind speed of 38.6 to 34.3 ms-1.

Innovative ways of improving mechanization of high-quality seeds

This paper shows the survey of the results of quality ratings of grain obtained from drum-type and rotary combine harvesters during the winter wheat harvesting. It has been determined that rotary combine harvesters significantly reduce grain damage. With continuous fractional methods of grain postharvest treatment being used, it is possible to simplify the design of seed cleaning machine and to reduce energy and material resources with less grain damage.

Este artículo muestra los resultados de las clasificaciones de la calidad del grano obtenidos con combinadas cosechadoras con órganos de corte de tipo tambor y rotatorias durante la cosecha de trigo de invierno. Se ha determinado que las cosechadoras de órgano rotatorio reducen significativamente el daño a los granos. Con los métodos de fraccionamiento ininterrumpido de tratamiento poscosecha del grano, se hace posible simplificar el diseño de las máquinas de limpieza de los granos y reducir la energía y los recursos materiales con menos daño del cereal.

Relation between the failures and the variables of diagnosis in diesel motors

En el trabajo se presenta el uso de las funciones de pertenencia de la lógica difusa con el propósito de relacionar los valores obtenidos por las variables de diagnóstico y los fallos ocurridos durante el funcionamiento normal de los motores de combustión interna de grupos electrógenos, y de este análisis determinar las variables que afectan sus valores durante la explotación normal cuando surgen los fallos en el equipo. En el estudio se utilizaron 46 tipos de fallos ocurridos en 22 motores y los valores de las ochos variables públicas o de diagnóstico de estos mismos equipos, obteniéndose como resultado que las variables temperatura y presión del combustible son las más afectadas durante el acontecimiento del fallo. Además el análisis permitió determinar los límites de los valores (valores preventivos) para las variables afectadas donde con mayor probabilidad pueden surgir los fallos durante el funcionamiento estable de los motores.

In the work the use of the functions of property of the fuzzy logic appears in order to relate the values obtained by the diagnosis variables and the failures occurred during the on-speed operation of the motors of internal combustion of the sets of generators, and from this analysis to determine the variables that affect their values during the normal operation when the failures in the equipment arise. In the study the were used 46 types of failures happened in 22 motors and the values of the eight public variables or of diagnosis of these same equipment, obtaining that the variables temperature and pressure of the fuel are more affected during the event of a failure. In addition the analysis allowed to determine the limits of the values (preventive values) for the affected variables where with greater probability the failures can arise during the stable operation of the motors.

Automated system for the determination d the conditions of rehearsal in the agricultural groups

El sistema automatizado DCE, realiza la determinación rápida de los principales indicadores que caracterizan las condiciones del suelo, vegetación, meteorológicas y de los materiales empleados donde se desarrollan los ensayos de las máquinas agropecuarias y forestales, según la norma NC 34 -47, a partir de mediciones realizadas en la parcela de control. Nos brinda los resultados de los indicadores de tipo de suelo, relieve, microrrelieve, humedad del suelo, semillas, masa verde y fertilizante; dureza y densidad aparente del suelo, obstrucción en la parcela de ensayo de vegetación indeseable, piedras y residuos de cosecha, así como, las condiciones meteorológicas. Se brinda además información detallada en forma de comentario sobre el proceder con las muestras tomadas, el método empleado, así como, el tiempo de secado y precisión de los instrumentos empleados. Este programa ha sido utilizado para la evaluación de las condiciones de ensayo de diferentes conjuntos y máquinas agrícolas, como, asperjadora de chorro proyectado Matabí, cosechadoras de caña CASE y CAMECO y otras.

The automated system DCE carries out the quick determination of the main indicators that characterize the conditions of the soil, vegetation, meteorological and of the materials used where the tests of the agricultural machines and forest are carried out, according to the Standard NC 34-47, starting from measurements carried out in the control parcel. It offers us the results of the indicators of soil type, relief, micro relief, soil humidity, seeds, green mass and fertilizer; hardness and apparent density of the soil, obstruction in the test parcel with undesirable vegetation, stones and crop residuals, as well as the meteorological conditions. Also offer detailed information as commentaries on the procedures with the taken samples, the method used, as well as the time of drying and precision of the used instruments. This program has been used for the evaluation of the test conditions of different groups and agricultural machines, such as Matabí sprayer machine with projected jet; cane combines CASE and CAMECO, and others.