Ingeniería Agrícola (programa conjunto con la Universidad Nacional)

|

Evaluación de la eficiencia de dos estaciones de separación hidrociclonica en una planta extractora de almidón de yuca

Moreno Santander, Martin Alonso | 2017

Este documento describe el desarrollo del proyecto de implementación y evaluación de dos estaciones hidrociclónicas en una planta extractora de almidón de yuca perteneciente a la empresa Deriyuca Ltda. ubicada en el norte del departamento del Cauca. En el desarrollo de este documento se muestra el proceso tradicional de extracción de almidón de yuca, donde se explica cada subproceso y el consumo de agua aproximado en la planta extractora, con el fin de determinar el lugar más adecuado para la instalación de las estaciones hidrociclónicas. La planta extractora poseía hidrociclones que fueron adquiridos buscando aumentar la eficiencia en la sedimentación de almidón y disminuir el consumo de agua. Para el uso de estos equipos es necesario conocer de forma general del funcionamiento interno y características geométricas de cada uno. A partir de esta información y con los flujos de trabajo de la planta, se determina el número de hidrociclones y la configuración para la implementación de las estaciones hidrociclónicas, presentando los materiales necesarios y el sitio optimo en el proceso para la ubicación de estas. Además se realizan recomendaciones para el control de los parámetros antes de realizar la evaluación de las estaciones. El diseño del experimento con el que se busca evaluar las estaciones es realizado estableciendo previamente las variaciones en la presión, a partir de lo cual se determina el número de toma de muestras en cada hidrociclón por cada cambio de presión. Para este caso se establecen presiones de 50, 70 y 75 psi. Los datos del muestreo se encuentran registrados en el documento junto con la información de la prueba de materia seca realizada a las muestras tomadas. El análisis estadístico para las muestras es un diseño completamente aleatorizado (¿¿¿), y se desarrolló con ayuda del software estadístico Minitab 17. Con el procesamiento de la información en el software se logró el análisis de los datos para determinar la presión a la cual son más eficientes las estaciones para el proceso de sedimentación, además de identificar el funcionamiento de los hidrociclones en la separación de almidón. Respecto a la cantidad de agua que se logra recuperar de este subproceso, se determina la cantidad y el lugar donde esta puede ser reincorporada, disminuyendo el consumo del recurso hídrico y afectación del medio ambiente por parte de la planta extractora.

Estudio de la hidrometeorología mensual de la cuenca alta del río Cauca en el departamento del Valle del Cauca durante las fases extremas del fenómeno Enos

Carvajal Escobar, Yesid | 2017

Frente a los impactos actuales y futuros del cambio climático, existe una necesidad de obtener información sobre la naturaleza y el alcance de los posibles riesgos e impactos asociados al cambio climático. En esta dirección, son esenciales los análisis y estudios de las respuestas de los sistemas a los cambios en el clima. De acuerdo con esto, resulta apropiado contar con información correcta y herramientas que faciliten la toma de decisiones frente al cambio climático; el trabajo de grado busca proponer una metodología para determinar las alteraciones de la precipitación durante los fenómenos El Niño y La Niña, con base en los datos históricos de las estaciones meteorológicas del Valle del Río Cauca. Se presenta en este trabajo de grado una descripción de los antecedentes relacionados con el estudio de la Hidroclimatología de la cuenca alta del río Cauca en el departamento del Valle del Cauca. Como parte del marco conceptual, se sintetiza sobre los aspectos relativos al clima, la variabilidad climática y sus escalas de variación, así como las características más relevantes del Ciclo El Niño, La Niña ¿ Oscilación del Sur ¿ ENOS. Se establecen además de forma resumida las particularidades del efecto de estos fenómenos sobre el clima de Colombia y de la zona de estudio. Se adoptó en este estudio como índice de identificación de los fenómenos de El Niño y La Niña el correspondiente a las anomalías mensuales de la temperatura superficial del océano en la región niño 3-4, se presentan las características más relevantes del mismo y se categorizan los fenómenos de presencia ENOS con base en este índice. Se describió los aspectos metodológicos correspondientes a las características de la base de datos utilizada; la descripción general de las series pluviométricas seleccionadas y algunas estadísticas relativas a la distribución espacial de las series y los datos faltantes, así como las características de los algoritmos desarrollados de acuerdo con la metodología desarrollada por Montealegre (2012). Los productos obtenidos del desarrollo de la metodología, durante la fase de cálculo fueron la representación gráfica de las anomalías de precipitación derivados de los eventos El Niño y La Niña y el balance de agua de las estaciones Juanchito y Anacaro. Se desarrolló el análisis de los resultados y se estableció las características de los mapas de alteración pluviométrica, durante los eventos El Niño y La Niña a nivel bimestral de temporada seca y lluviosa y meses de transición y se formuló las conclusiones generales de este trabajo de grado.

Incidencia de la fertilización orgánica y uso de bio-fertilizantes en la producción de Ají Tabasco (Capsicum frutescens) en el municipio de Dagua

Díaz Ortiz, Jaime Ernesto | 2017

El uso de fertilizantes orgánicos y bio-fertlizantes en la agricultura moderna se considerada como un aspecto clave para mejorar las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo, a la vez que se presenta como una tecnología amigable con el medio ambiente y como una herramienta necesaria para la producción de alimentos orgánicos cada vez más demandados. A partir de la domesticación de plantas con fines de alimentación humana, el ser humano no solo modificó la diversidad vegetal al utilizar sistemas de producción de monocultivos, sino que también realizó cambios en las condiciones del propio suelo. Estos cambios afectaron la expresión de enfermedades en los cultivos, lo cual aparentemente se incrementó por la implementación de la revolución verde cuyo objetivo fue el aumento de la producción agrícola mediante la aplicación de fertilizantes y otros productos químicos para el control de plagas y enfermedades (Alarcón & Ferrara, 2000). Alcanzar un nivel de producción agrícola adecuado para satisfacer la creciente demanda mundial de alimentos depende en buena medida, de la aplicación racional de fertilizantes a los cultivos (Lal, 2009; Fageria, 2009; FAO, 2004). El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo evaluar los rendimientos obtenidos en un cultivo de ají (Capsicum frutescens) bajo distintos tipos de fertilización orgánica, por lo cual se desarrolló un experimento bajo condiciones de campo en el Municipio de Dagua (Valle del Cauca) con el que se evaluó la aplicación de fertilizantes orgánicos y bio-fertilizantes. En general, los resultados indican que el tratamiento con fertilizantes orgánicos y micorrizas con dosis completa presentaron la mejor respuesta frente a los demás tratamientos. Se espera que este trabajo aporte conocimientos prácticos para mejorar la producción y rendimiento del cultivo del ají con relación a las prácticas de fertilización.

Evaluación del desarrollo fisiológico de plantas de ají tabasco (Capsicum Frutescens) mediante la aplicación de agua tratada magnética

Zúñiga, Orlando | 2018

La exposición previa del agua de riego a un campo magnético conduce a un aumento en la productividad vegetal y a cambios en la fisiología de las plantas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del Agua Tratada Magnéticamente (en adelante MTW1) en el crecimiento, desarrollo y producción mediante parámetros fisiológicos en el cultivo de ají Tabasco (Capsicum frutescens). El presente trabajo se dividió en dos fases experimentales: la primera desde germinación y producción de plántulas de 40 días y la segunda desde trasplante hasta maduración de frutos. En la primera etapa se evaluaron siete parámetros los cuales analizaron la biomasa frente a tres parámetros fisicoquímicos en el agua. En la segunda etapa se evaluaron nueve parámetros de biomasa incluyendo las de determinación de estrés hídrico al 50% y 100% del volumen de agua a regar durante el proceso de crecimiento, desarrollo y fructificación. Este seguimiento en toda la investigación se realizó con MTW y agua sin tratar, suplementando la nutrición mediante fertirrigación. Adicionalmente durante este trabajo se emplearon modelos estadísticos de análisis de variabilidad para los tratamientos. Los resultados estadísticos obtenidos en la primera etapa del ají Tabasco, no mostraron ningún incremento en la emergencia de plántulas con el MTW respecto a las de control. Además la biomasa analizada en esta etapa mediante la TCR2 (Tasa de Crecimiento Relativo) denominada índice de eficiencia, determinó pocas diferencias debido a la enfermedad damping-off adquirida por la planta en la etapa de germinación que adquirió causada por el exceso de humedad en el suelo; de igual manera los resultados fisicoquímicos (conductividad eléctrica, pH, tensión superficial) del agua, no mostraron ninguna diferencia estadísticamente significativa, ni en el agua en reposo, ni en el agua recirculada control, como tampoco en MTW recirculada. Lo anterior puede deberse a errores de muestreo o precisión del equipo empleado. En la segunda etapa se evaluó el cultivo bajo estrés hídrico el cual obtuvo datos estadísticamente significativos en el tratamiento de MTW al 50% de volumen de agua, es decir con la mitad del volumen de agua, este se determino mediante los parámetros de biomasa y fisiológicos en la planta, implementando un análisis de varianza en cada una de las variables analizadas con el tratamiento control donde el resultado en cantidad de frutos fue de 365,8 frutos respecto al tratamiento control que obtuvo 277,6 frutos. Además, en el peso seco de frutos se obtuvo un valor de 92g respecto a 66g de control. En peso seco de hojas se tuvo 0,5628g respecto 0,3125g en el tratamiento control. En el área foliar se calculó 125,42 cm2 a diferencia del tratamiento control que fue de 93,14cm2. En el porcentaje de humedad del suelo se obtuvo un 29,37% de v/v respecto al tratamiento control que fue del 23,67% v/v y en la fluorescencia de la clorofila se midió 0,757 Ua respecto a 0,753 Ua de control. Todos estos resultados obtenidos evidenciaron que el comportamiento agronómico de la planta fue efectivo para el tratamiento MTW 50% del volumen de agua, lo cual muestra que esta tecnología mitiga el estrés hídrico del cultivo de ají Tabasco.

Criterios agrícolas sostenibles para la vivienda social rural productiva en el Hormiguero - Cali

López Valencia, Adriana Patricia | 2017

En este trabajo de investigación se presenta una caracterización y análisis de los cambios que ha sufrido la agricultura en uno de los corregimientos de Santiago de Cali, El Hormiguero, partiendo de una breve descripción de los contextos geográficos para conocer los orígenes del corregimiento, el cual solía tener una vocación agrícola a pequeña escala basada en el pancoger en sus primero años (1940), pero ésta ha sido relegada a un segundo plano puesto que las condiciones del territorio han cambiado con el paso de los años, privilegiando usos más especializados y la extracción de arena, por lo que hoy en día la actividad agrícola de pequeña escala es vista como una tarea que no genera rentabilidad alguna, bajo estas condiciones se realiza una intervención en aras de mejorar la situación actual en el corregimiento del Hormiguero. El presente proyecto es un trabajo de grado que busca rescatar la importancia de la ruralidad en nuestro país, teniendo en cuenta como principal fin la implementación del concepto de sostenibilidad a través de criterios agrícolas asociados a la vivienda social rural. La metodología utilizada consistió en la elaboración de una tabla basada en revisiones bibliográficas donde se analizaron las condiciones del territorio antes y después da la construcción de la represa La Salvajina, la cual trajo consigo la extensión del monocultivo de la caña y la disminución en el tamaño de los predios de los pequeños agricultores, se logró contrastar dicha información con el estado actual del territorio y así elaborar un cuestionario para conocer intereses de la comunidad frente a la agricultura, de esta manera se generaron indicadores de sostenibilidad con los cuales se evaluaron las familias que hicieron parte de este proceso; esto con el fin de generar criterios agrícolas sostenibles y demostrar que la agricultura es parte importante para la comunidad desde varios aspectos como son la seguridad alimentaria, tradición (familiar), aprovechamiento del recurso hídrico, entre otros y así puedan ser implementados en las viviendas del Corregimiento del Hormiguero como alternativas productivas de base comunitaria.

Construcción y calibración de un equipo para el experimento de reynolds

Mosquera Anacona, Jaime | 2012

En el laboratorio de Fluidos e Hidráulica de la Universidad del Valle, se construyó un banco experimental para el estudio y visualización del experimento de Osborne Reynolds en una sección de tubería de vidrio en posición horizontal , con el fin de brindar una herramienta didáctica y de investigación a los estudiantes de los distintos programas relacionados con el estudio de la mecánica de fluidos; la construcción se realizó teniendo en cuenta el diseño original y otros diseños similares desarrollados en el campo de la investigación para el estudio del Número de Reynolds a nivel de laboratorio. El equipo consta de una cámara experimental hecha en acrílico, tubería de vidrio abocinada, un lecho de esferas de vidrio que permiten un ascenso ordenado del flujo recirculado, un sistema inyector de trazador, y una lamina de acrílico en el interior que mejora la visualización de los regímenes de flujo. Para la calibración del equipo se realizaron pruebas simulando las condiciones expresadas en el Experimento de Osborne Reynolds en un tubo horizontal, estableciendo una carga constante durante cada una de las 3 repeticiones efectuadas, a distintas aperturas de la válvula de control. Luego de analizar estadísticamente los resultados a través del método de Diferencias Mínimas Significativas (DMS) se encontró que con distintos valores de Número de Reynolds, los resultados teóricos concuerdan con los experimentales y no se presentan variaciones significativas.

Diagnóstico de la densidad aparente, estabilidad de agregados, porosidad del suelo y su relación con el estado actual de degradación química en el distrito de riego RUT

Echeverri Sánchez, Andrés Fernando | 2016

El Distrito de Riego RUT, ubicado al norte del Departamento del Valle del Cauca es considerado uno de los distritos más grandes de Colombia y más importantes de la región (aproximadamente 11.000 ha), comprendiendo infraestructura de riego, drenaje y control de inundaciones. Lo anterior en virtud de que la economía del norte del Departamento del Valle del Cauca está basada en el sector agropecuario; el Distrito RUT contribuye con el 45% a la composición del producto interno bruto del departamento. Por tal razón, se ve sometido a actividades agrícolas intensivas basada en la producción por área de: granos (35%), pastos (8%), frutales (17%), caña de azúcar (28%) hortalizas y otros (8%) generando degradación física, química y biológica en el suelo por malas prácticas agrícolas, mala calidad de agua para riego, y diversos factores ambientales que contribuyen a dicha problemática. Este trabajo se realizó con el objetivo de generar un diagnóstico de algunas propiedades físicas del suelo y observar la correlación con la degradación química en el Distrito de Riego RUT. Para ello se realizó un muestreo de suelos (100 puntos elegidos previamente), garantizando representatividad por unidad cartográfica de suelo, representatividad por unidad de área y representatividad de unidades afectadas por salinidad y/o sodicidad, reportadas en estudios anteriores. Se generaron mapas a través de técnicas de interpolación geoestadística (software GS+ y ArcGis 10.3) y se reclasificaron de acuerdo a las categorías reportadas en la literatura para cada parámetro evaluado. Los mapas obtenidos correspondientes a las propiedades físicas del suelo evaluadas y los mapas por degradación química con los que se contó por estudios previos, llevaron a determinar que existe una alta variabilidad espacial en relación al estado físico del suelo y que la zona más afectada por degradación física en el Distrito de Riego RUT corresponde al noreste del distrito.

Aplicación de métodos hidrológicos para determinar el régimen de caudal ambiental (RCA) en la cuenca hidrográfica del río Cali

Carvajal Escobar, Yesid | 2015

El objetivo general del proyecto de grado consistió en caracterizar el régimen de caudal ambiental (RCA) en la cuenca baja del río Cali basado en los factores hidrológicos, que inciden en su determinación, para el período y zona de estudio. Esta información permite valorar y predecir efectos que sobre el mismo traería la construcción de obras reguladoras o futuras intervenciones humanas. Este tema ha empezado a estudiarse a nivel mundial debido a los impactos nocivos que se producen después de un aprovechamiento del recurso, sin tener un criterio técnico de la cantidad que se debe dejar para que el río continué con las funciones naturales aunque se haya fijado un caudal ambiental equivalente a al 75% de la media multianual, es necesaria una revaluación. Como objetivos específicos se tuvieron: Caracterizar el régimen natural de caudales en la cuenca del Río Cali con base en la información secundaria de la estaciones limnigráficas de Bocatoma y Pichindé Estimar y comparar el caudal ambiental de la cuenca del río Cali mediante metodologías hidrológicas halladas en la revisión bibliográfica. Generar recomendaciones, para la determinación del régimen de caudal ambiental, de acuerdo los análisis de los resultados obtenidos, en el contexto colombiano. La metodología propuesta para alcanzar estos objetivos consistió en: recopilación de información antecedente, análisis exploratorio de la información histórica hidroclimatológica y caracterización del régimen natural de caudales, estimación del régimen de caudal ambiental usando el enfoque metodológico propuesto por Castro (2008) y el Ministerio de Medio Ambiente (2013). Los principales resultados obtenidos: caracterización del régimen natural de caudales, estimación del régimen de caudal ambiental variable intra e interanualmente y considerando los planteamientos de Lhumeau y Cordero (2012) de adaptación basada en ecosistemas y la ideas de Ortega et al. (2010) asociadas a la reducción de las emisiones por deforestación y degradación forestal para delinear las recomendaciones en la determinación de RCA desde una visión holística de la conservación para pequeñas cuencas andinas como la del río Cali. La principal conclusión de este trabajo es que cualquier intervención que se realice sobre el río impacta negativamente el comportamiento natural que tiene el mismo y esa alteración se refleja en calidad, cantidad y en la estructura. El establecimiento de un RCA en concordancia con Palau (1994) y Castro (2008) debe estar enmarcado dentro de un conjunto de prácticas de gestión en la cuenca relacionadas con el uso del suelo, la participación comunitaria, los derechos de agua, y reducción de las presiones antrópicas.

Estudio de la dispersión de hidrocarburos debido a un posible derrame en la bahía de Buenaventura Colombia

García, José Luis | 2015

En la bahía de Buenaventura se hallan varios terminales marítimos, tales como el Terminal de Contenedores de Buenaventura -TCBUEN, el Muelle Petrolero y el Terminal Marítimo de Buenaventura (de la Sociedad Portuaria Regional de Buenaventura); igualmente se encuentran en desarrollo otros terminales. A través de todos estos puertos se moviliza un gran número de embarcaciones, que transportan importantes volúmenes de carga, tanto de importación como de exportación. A la bahía llegan en promedio dos buques al mes con hidrocarburos (Minminas, 2013). Debido a esto existe el riesgo latente de un posible derrame accidental de hidrocarburos, provocado por la colisión de dos embarcaciones en cualquier sitio de la Bahía, alguna falla o accidente durante las actividades de cargue o descargue de hidrocarburos o productos derivados del petróleo o la rotura del tanque de una embarcación en la zona de muelles o en las dársenas de aproximación o en el canal de acceso al puerto. En la presente investigación se estudió la dispersión de contaminantes de tipo hidrocarburo causada por su posible derrame accidental en dos sitios de la bahía de Buenaventura, como son en la parte media del canal de acceso a los terminales y frente al terminal de TCBUEN. Para ello inicialmente se efectuó la caracterización física de la Bahía, describiendo sus principales aspectos y características oceanográficas (mareas, oleaje y corrientes, entre otros), climáticas (vientos, temperatura, nubosidad y humedad relativa), y los diferentes ríos afluentes y esteros. Posteriormente se implementó el modelo matemático MOHID para simular los procesos hidrodinámicos y de transporte y calidad del agua de la bahía. Igualmente se implementó el módulo de trazadores lagrangianos con el fin de estimar las trayectorias de las partículas de diferentes sustancias vertidas en el sistema de la bahía. Finalmente se plantearon, simularon y evaluaron diferentes escenarios de derrame de hidrocarburo, considerando para ello dos posibles sitios de vertimiento y diferentes instantes de marea. Los resultados obtenidos al simular el posible derrame accidental de hidrocarburo, tanto frente al terminal marítimo de TCBUEN como en la parte media del canal de acceso, muestran que la dispersión del mismo es fuertemente influenciada por la velocidad y dirección de las corrientes mareales existentes durante el derrame y el nivel de marea. Durante las 12 primeras horas, la mayor área contaminada se presenta cuando el vertido del crudo ocurre justamente durante la pleamar. Después de siete días de ocurrido el derrame accidental del crudo frente a TCBUEN (independientemente de la condición de marea), los esteros más afectados fueron Aguacate y Gamboa y la Isla Cascajal; y cuando el derrame ocurre en la parte media del canal de acceso los sectores más afectados son los ríos Anchicayá y Limones, los esteros Hondo, Humane,y la entrada y la zona media de la Bahía.

Cuantificación de la huella hídrica gris en el cultivo de maíz (Zea mays L.) en la localidad del Espinal - Tolima

Romero, Miguel | 2015

El creciente riesgo de contaminación de las aguas subterráneas en la agricultura producto de la lixiviación de fertilizantes y agroquímicos ha conllevado a la cuantificación de los impactos sobre las fuentes hídricas. La huella hídrica gris es un indicador de dichos impactos y se entiende como la cantidad de agua necesaria para asimilar la carga de contaminantes provenientes de una determinada actividad, teniendo en cuenta las normas de calidad de agua potable. iguiendo los lineamientos propuestos por la Water Footprint Network, se cuantificó la huella hídrica gris de un ciclo productivo de maíz (2014-A) con riego por gravedad en el municipio de Espinal-Tolima. Se evaluaron los materiales FNC3056 y DK-7088. La fase experimental consistió en el montaje en campo de dos lisímetros, de los cuales se recogieron muestras de agua percolada para cada evento de precipitación o riego; de igual manera se tomaron muestras de agua de riego a la entrada y a la salida del lote y muestras de agua lluvia. En el laboratorio se analizaron las concentraciones de N-NH4+, N-NO3- y PO43- de cada una de las muestras. Adicionalmente se midieron las láminas de riego aplicadas al cultivo y las provenientes por precipitación. Con la información anterior se cuantificó la cantidad de agua necesaria para diluir estos contaminantes y dejarlos a concentraciones permitidas por las normas de calidad de agua potable. Se encontró que la huella hídrica gris por fertilizantes para el material de maíz FNC-3056 fue de 1.163 m3·ton¿1, para el material DK-7088 fue de 1.034 m3·ton¿1 los resultados difieren de los promedios estimados por Menkonnen y Hoekstra, (2010). La huella hídrica gris por el uso de pesticidas estuvo asociada a la atrazina para ambos materiales, en el caso del material FNC-3056 la huella fue de 780 m3·ton¿1, mientras que para el material DK-7088 fue de 593 m3·ton¿1. Los porcentajes de pérdida de N-NO3- por lixiviación fueron equivalentes al 24,6% y 18,8% para los materiales DK-7088 y FNC-3056 respectivamente; porcentajes que difieren del valor comúnmente utilizado en la estimación de huella hídrica gris, en donde se asume que el porcentaje de pérdida de nitrógeno por lixiviación es del 10%. Para el caso del P-PO43- las pérdidas fueron inferiores al 1%. Mientras que las pérdidas por escorrentía de N-NO3- y P-PO43- fueron mínimas (0,12% y 0,06% respectivamente)

Fisiología y rendimientos de biomasa en un cultivo de tomate hidropónico (Solanum lycopersicum) con solución nutritiva sometida a tratamiento magnético

Zúñiga Escobar, Orlando | 2018

La necesidad de suplir la demanda de alimentos en la población mundial cuyo crecimiento según la FAO es de 7300 millones de personas, ha generado como respuesta que las prácticas agrícolas se tecnifiquen e intensifiquen desde la revolución verde (1950), hasta nuestros días. Como consecuencia de ello, se ha logrado producir 2800 kcal/ habitante día, generando que la tasa de crecimiento agrícola sea superior a la tasa de crecimiento demográfico (FAO, 2014). Sin embargo, el acceso junto con la seguridad alimentaria está lejos de ser una realidad y por el contrario en muchos casos ha traído como efecto una degradación al entorno ambiental de manera exponencial (suelo y agua principalmente) llegando inclusive a producir una degradación irreversible sobre los ecosistemas. El 33% del suelo se encuentra de moderado a altamente degradada debido a la erosión, salinización, compactación, acidificación y contaminación química (FAO, 2015). Mientras que la escasez de agua, afecta a cuatro de cada diez personas en el mundo (OMS, 2017), siendo la agricultura la principal responsable debido a que es ejecutor del 70% de las extracciones de agua dulce y consumidor de más del 90% (FAO, 2013). Paradójicamente se estima que una de cada nueve personas en el mundo está desnutrida, siendo la población infantil la más perjudicada (45% de los niños mueren por desnutrición) (PMA, 2017). En América Latina y el Caribe el 8% de población total se encuentra en condición de sub alimentada (FAO 2014). No obstante con el nuevo orden mundial alentado por las investigaciones y la reducción del impacto ambiental, la agricultura se ha propuesto establecer un carácter limpio, sostenible e incluyente, por lo que muchos productores agrícolas han optado por mejorar sus prácticas agrícolas y agronómicas, con la finalidad de aumentar sus rendimientos, a partir de técnicas de labranza, riego, fertilización y control de patógenos (Monardes, 2013). En virtud de lo anterior, la agricultura ha dejado de desarrollarse de manera convencional y ha empezado a implementar métodos alternativos (Lara, 2000); la hidroponía y los riegos de agua tratada magnéticamente (ATM) son algunas de éstas nuevas prácticas, que buscan además de minimizar los daños causados a los recursos y responder a la demanda alimentaria de manera eficaz (dos Santos, 2005; Zarate, 2007). Las investigaciones citadas por Zúñiga et al. (2016) corroboran estas mejorías, las cuales registraron un aumento en la producción y productividad de apio y frijol en plantas irrigadas con ATM quienes se encontraban en condiciones de invernadero (Maheshwari y Grewal, 2009). También, plantas de maíz irrigadas con ATM aumentaron su tasa y velocidad de germinación, así como el desarrollo de raíces y tallos (Mahmood y Usman, 2014). Igualmente Zúñiga et al (2016) prescribió que hubo crecimientos significativos en plantas de cúrcuma a las cuales se les aplicó riego de ATM en condiciones de invernadero.

Validación de la aplicación de agua ozonizada en la conservación del café pergamino húmedo comercializado en la Cooperativa de Caficultores de Manizales del municipio de Chinchiná

Oliveros Tascón, Carlos Eugenio | 2015

Se realizó la evaluación de la aplicación diaria de agua ozonizada a una concentración de 0,2 mg/l para 10 muestras café pergamino húmedo recolectadas en una central de compra de café lavado. El agua utilizada fue previamente higienizada durante 10 min y empleando un módulo de aspersión se aplicó continuamente al café durante 3 min por cada 5 kg. En seguida se realizó el drenaje del líquido. De igual forma, se recolectaron muestras de café de la misma carga comercializada para ser almacenadas bajo agua, haciendo cambio de ésta diariamente. Al transcurrir 96 h de almacenamiento, el café de las muestras tratadas y sin tratamiento se secó hasta alcanzar una humedad entre 10% y 12% (b.h). El análisis de los resultados de la calidad sensorial en la escala de la Asociación de Café Especiales de América (SCAA), mostró una similitud en el puntaje final promedio para ambos grupos muestras, con solo una diferencia de 0.12 puntos a favor del café sin tratamiento. El análisis colorimétrico realizado a las almendras de café indicó que no existe diferencia significativa en el color de las muestras de café tratadas y las muestras de café sin tratar. Lo que indica que la aplicación de agua ozonizada funcionó para garantizar la calidad del café húmedo durante 96 h sin ser sumergido en agua durante el almacenamiento.

Evaluación de propiedades físicas del suelo asociadas a la erosión hídrica en zonas de ladera (cárcava) bajo la aplicación de enmiendas orgánicas

Delgado Londoñ, Diana Maria | 2015

En el proceso de erosión hídrica se debería tener en cuenta la interacción del proceso físico químico y biológico del suelo con la física del agua desde el punto de vista pluvial, de escorrentía e infiltración, con el fin de evaluar y comprender de mejor manera el proceso de la erosión hídrica en un estado de degradación avanzado como lo son las cárcavas, de tal forma que se puedan implementar mecanismos de control asociado a los residuos orgánicos ya que su utilización como enmiendas al suelo puede ser una solución a este problema (Joergensen, 1996). Estos mecanismos es importante dirigirlos al hallazgo de parámetros adimensionales como herramientas para asociar las variables involucradas en este fenómeno en una función matemática razonable, es decir que sea aplicable con el uso de Leyes de escala, correctamente definidas y que influyan directamente en el proceso de erosión hídrica. El proyecto que se propone es importante porque permitirá identificar y evaluar algunos de los factores que gobiernan el proceso de erosión con un enfoque en la física del suelo es decir cuantificar variables como la densidad aparente, densidad real, estabilidad de agregados, humedad y materia orgánica dentro de un estudio que propone encontrar una aproximación de escala de la estimación de la perdida de suelo en función de las variables mencionadas bajo la influencia de enmiendas orgánicas y condiciones controladas en laboratorio de pendiente y cobertura vegetal; con la idea de tener una base para futuros estudios en los cuales se generen diseños de simuladores o en general equipos que estudien la interacción del proceso físico del suelo, la precipitación, la escorrentía y la infiltración, a diferentes variaciones de pendientes, dosis de enmiendas y coberturas vegetales, formulando modelos matemáticos que permitan agrupar los factores considerados importantes en el análisis y generalizarlos para cualquier tipo de condición, o bien para una zona en particular que este presentando problemas de erosión.

Determinación de la relación precipitación/evapotranspiración como índice de vulnerabilidad de los suelos del distrito de riego RUT a los procesos de salinización

Echeverri Sánchez, Andrés Fernando | 2015

Este trabajo se realizó con el objetivo de identificar el nivel de vulnerabilidad del Distrito de Riego RUT a los procesos de salinización por el factor climático. Para ello, se realizó una delimitación del área de estudio donde se recopilaron datos de las estaciones meteorológicas que monitorean la región para luego determinar la evapotranspiración y caracterizar el comportamiento de la precipitación. En la segunda fase se realizó un análisis de probabilidad para las dos variables principales (P, ETo), y se generó zonificación de las variables anual y mensualmente a través del software ArcGis 10.3. Finalmente, a través de álgebra de mapas, se calculó el Índice de Aridez (IA) y se espacializó en la zona de interés, permitiendo determinar la vulnerabilidad a través de este parámetro agroclimático. Los resultados obtenidos muestran marcada variabilidad temporal y poca variabilidad espacial en la precipitación. En contraste, se identificó poca variabilidad temporal y espacial para la Evapotranspiración. El IA varía en el tiempo, pero no en el espacio. Su variación respondió para un cambio de escenario de precipitación. La vulnerabilidad por el factor climático fue ¿Baja¿ para un escenario de precipitación promedia y ¿Media¿ para el escenario de precipitación crítica. Se concluyó que el IA no es uno de los factores de mayor importancia en el análisis integral de la vulnerabilidad del Distrito de Riego RUT a los procesos de salinización.

Influencia de materiales orgánicos en la variación del ph de un suelo ácido y en la producción del cultivo de habichuela (phaseolus vulgaris l.)

Reyes Trujillo, Aldemar | 2015

El experimento se realizó en la finca El Brillante, vereda Centella Alta, corregimiento El Palmar, municipio de Dagua en el departamento del Valle del Cauca, a una altura de 1800 msnm. El principal objetivo de este trabajo fue evaluar la influencia de materiales orgánicos (compost y lombricompost) en la variación del pH de un suelo ácido y en la producción del cultivo de habichuela (Phaseolus vulgaris L.). La metodología utilizada para su desarrollo fue realizar un muestreo y análisis inicial del suelo, con el fin de conocer las condiciones para determinar el manejo más adecuado tanto para el suelo como para el cultivo; lo más importante de este diagnóstico fue conocer las condiciones de acidez (pH) y los nutrientes disponibles del suelo. También se elaboraron y se caracterizaron dos tipos de abonos orgánicos, el compost con residuos de cosecha de la finca y el lombricompost con estiércol del ganado de la zona; siguiendo los parámetros para obtener abonos de calidad. La cantidad de abono orgánico que se aplicó a cada planta se realizó mediante un plan de fertilización, en donde se dosificó los abonos en tres etapas con diferentes métodos de aplicación; se calculó de acuerdo al contenido de nitrógeno en el suelo y en los abonos orgánicos, además de lo requerido por el cultivo. El diseño experimental fue de bloques completos al azar con tres repeticiones, para un total de 9 unidades experimentales, en donde se distribuyeron los tres tratamientos: compost, lombricompost y el testigo sin abono. Durante el ciclo vegetativo del cultivo se evaluaron las propiedades agronómicas y la producción de la habichuela, al finalizar el periodo del cultivo se evaluaron las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. Los resultados indicaron que con la aplicación del compost y lombricompost no se presentaron diferencias significativas, por el contrario conservaron sus buenas propiedades físicas; en las propiedades químicas se mostraron leves incrementos, el compost aumento un poco la conductividad eléctrica (CE) y disminuyo la capacidad de intercambio catiónico, el lombricompost aumento la materia orgánica (MO); los dos materiales orgánicos no generaron diferencias significativas en el pH del suelo, pero incrementaron la actividad microbiana (AM). En cuanto a las variables agronómicas del cultivo el tratamiento con compost presentó el mejor comportamiento con los valores más altos para la longitud del tallo, numero de flores, numero de vainas, longitud de la vaina; en el diámetro de la vaina no se mostraron diferencias entre los tratamientos y para el peso de la vaina ambos abonos incrementaron respecto al testigo. La mayor producción del cultivo se obtuvo con la fertilización con compost (3.22 ton/ha), seguido de la fertilización con lombricompost (2.08 ton/ha) y por último el tratamiento sin fertilizar (0.81 ton/ha).

Diseño y optimización de un modelo físico didáctico de control de flujo aguas arriba y proporcional mediante la modelación matemática para el laboratorio de hidráulica de la Universidad del Valle

Urrutia Cobo, Norberto | 2012

El sector agrícola además de ser el mayor consumidor del agua es el que presenta mayor deficiencia en su uso a nivel internacional, nacional y regional, es por ello que se han generado grandes debates en búsqueda de soluciones que permitan una gestión integrada del recurso hídrico. De esta forma países como Francia, Holanda y España implementaron sistemas de control de flujo en los sistemas de abastecimiento de agua para la agricultura; estos sistemas permiten el manejo y operación de los sistemas de riego, por medio de estructuras que mantienen un suministro controlado de caudal a las unidades terciarias, permitiendo el cobro de agua de manera volumétrica, lo cual es una de las medidas que contribuye al uso eficiente del recurso hídrico y a la sostenibilidad financiera de las organizaciones de usuarios. En Colombia, la mayoría de los distritos de riego operan con métodos de control de flujo; después de que el estado transfirió el manejo y operación de estos a las asociaciones de usuarios no se obtuvieron los mejores resultados. Lo anterior, fue ocasionado por la ausencia del estado en el proceso de capacitación sobre el adecuado funcionamiento de la infraestructura de riego implementada, por lo tanto los operarios, administradores, ingenieros y usuarios desconocen su adecuado funcionamiento; esto refleja la gran necesidad de personas con capacidad de administrar, manejar y operar adecuadamente este tipo de sistemas de control de flujo en Colombia. Es por ello que se realizó el diseño de un modelo didáctico de control de flujo para contribuir a la formación de capacidades en el manejo integrado del recurso hídrico, en miras al manejo eficiente del agua en los distritos de riego. Este modelo también podrá ser utilizado como punto de partida para la optimización del sistema de control de flujo en los distritos de riego por medio de la capacitación didáctica al personal y a sus usuarios. El diseño del modelo didáctico de control de flujo se realizó para que funcione en un futuro, en el Laboratorio de Fluidos e Hidráulica de la Universidad del Valle sede Meléndez. Este laboratorio cuenta con un canal basculante, el cual será aprovechado para la instalación y funcionamiento de las estructuras de control de flujo. El canal existente se encuentra en un circuito cerrado de flujo, el cual está conformado por un suministro de agua representado en un tanque de almacenamiento subterráneo, un sistema de bombeo, un tanque elevado, una tubería alimentadora y un tanque de descarga. El modelo didáctico de control de flujo involucra los sistemas de control de flujo aguas arriba y proporcional; su diseño consistió en: 1) una captación que manejará caudales entre 20 l/s y 50 l/s para la derivación del caudal del canal basculante existente en el laboratorio de hidráulica hacia el sistema de control de flujo, 2) un canal en concreto que contendrá el sistema de control de flujo, 3) dos vertederos pico de pato de longitud de cresta de 0.6 m y 1.8 m, en acrílico desmontable para la regulación del nivel de agua, 4) una estructura conformada por tres compuertas deslizantes con capacidad de captación total de 20 l/s distribuidos en 5 l/s, 5 l/s y 10 l/s, en acrílico bajo el principio de orificio de carga constante para la regulación y medición del caudal, 5) un distribuidor proporcional ajustable con capacidad de 20 l/s y 6) una tubería de desague del canal que contendrá el sistema de control de flujo hacia el tanque de almacenamiento para retornar el caudal al sistema. Se utilizó el modelo de simulación hidráulica unidimensional HEC-RAS, para el análisis hidráulico del modelo didáctico de control de flujo. De esta forma, se simularon las condiciones del canal que contendrá el modelo y las estructuras propuestas. El modelo permitió establecer los diseños finales, verificar los caudales a través del distribuidor proporcional y observar que entre mayor sea la longitud de la cresta del vertedero pico de pato existirá una menor variación de la carga y por lo tanto, los caudales entregados utilizando la serie de compuertas tipo baffle serán casi constantes en el sistema de control de flujo aguas arriba.

Alteración de las propiedades físicas del suelo bajo diferentes usos y su relación con la calidad del recurso hídrico en la parte media de la microcuenca del río Lili

Delgado, Diana Maria | 2015

Los suelos y las aguas son dos componentes de los ecosistemas cuya conservación debe abordarse de manera conjunta. Diferentes propiedades del suelo controlan su capacidad de almacenar y transmitir el agua hacia zonas más profundas. Es preocupante la amenaza que presenta el recurso suelo a causa de manejos y actuaciones antrópicas, que afectan directamente la calidad de las aguas tanto subterráneas como superficiales, trasladando o creando nuevos problemas en otros compartimentos ambientales. El presente documento contiene un análisis sobre el estado de las propiedades físicas e hidrodinámicas del suelo en la microcuenca del Río Lili, medidas en diferentes usos de suelo categorizados como: bosque, agrícola 1, minería, guadua y agrícola 2; que permite conocer el impacto que tiene cada actividad ejercida sobre estos. Así mismo, se midieron propiedades del agua que dan indicios de su calidad, y que a su vez se relacionan con el estado de los suelos. De lo cual, se obtuvo que la zona presenta suelos con densidades aparentes aceptables, humedades gravimétricas medias, porosidades totales excelentes y excesivas, poca estructura; sumado a una calidad de agua deficiente lo que nos da a concluir que este patrimonio de la comunidad se encuentra amenazado por múltiples factores que nos permiten categorizarla como un área en vía de extinción.

Caracterización física del suelo de la granja experimental de la Universidad del Valle

Díaz Ortiz, Jaime Ernesto | 2015

La granja agrícola es el lugar donde se llevan a cabo prácticas de laboratorio y proyectos de tesis de pregrado y postgrado de estudiantes de la escuela de ingeniería de recursos naturales y del medio ambiente, no obstante cada proceso que se debe realizar directamente en el suelo conlleva estudios de análisis de suelo concernientes a la caracterización de este para su posterior uso, sin que se cuente con un análisis referente que permita un análisis previo del suelo ni la posibilidad de evaluar el efecto de las prácticas agrícolas sobre este, por lo tanto en esta investigación se buscó caracterizar algunas de las propiedades físicas más importantes del suelo, con el fin de que sirvan de referentes para investigaciones próximas. Para llevar a cabo dicha investigación se diseñó una malla de 45 puntos, con distancia regular a 5 metros tomando muestras entre los 0 y los 30 cm de profundidad, se determinaron contenidos de arcilla, limo y arena, densidad aparente, densidad real, macroporosidad, microporosidad, porosidad total, además con la ayuda del software RETC se determinó de manera indirecta las curvas de retención humedad para determinar el punto de marchitez permanente del suelo y capacidad de agua aprovechable, por otra parte se elaboraron los mapas de las propiedades del suelo mediante el uso del paquete informático ArcGis 10.1. que permitió el análisis espacial de los diferentes parámetros. Los datos se analizaron mediante el uso de estadística descriptiva, además se encontró relación entre la caracterización realizada para el suelo, y las características teóricas que presenta un suelo con esa caracterización física.

Modelación de la dinámica del agua en el suelo en la parcela experimental de la Universidad del Valle

Reyes Trujillo, Aldemar | 2015

Por su influencia en la explotación agrícola, la conductividad hidráulica es considerada una de las propiedades hídricas más relevantes para la agricultura. Se encuentra directamente relacionada con las propiedades estructurales y texturales del suelo, las cuales resultan de los procesos de formación y manejo. Por esta razón, es importante la evaluación de dichas propiedades a través de diferentes metodologías experimentales y de simulación en ordenador. Para este fin se evaluaron las propiedades hidrofísicas asociadas a la regulación hídrica del suelo en la parcela experimental del laboratorio de suelos y aguas LASA de la Universidad del Valle a través de 40 puntos de muestreo en un área de 1000 m2, identificando que el valor de la Conductividad Hidráulica Saturada experimental tiene gran dependencia de estas. Con el fin de comparar los resultados de Conductividad Hidráulica Saturada se utilizó en paquete de ordenador Hydrus -2D el cual es un modelo que simula el valor de la Conductividad Hidráulica Saturada y arroja la Curva de Retención de Humedad para cualquier tipo de suelo a través del ingreso de valores de parámetros tales como la textura, la densidad aparente, distribución del tamaño de partículas, entre otros; para el caso en particular los análisis solo identificaron correlaciones de Pearson del 60% del modelo frente a los datos obtenidos experimentalmente. El Modelo de Regresión Múltiple arrojó que existe gran dependencia de las propiedades físicas del suelo con coeficientes de determinación superiores al 75%, donde se cabe destacar que la Materia Orgánica tiene un juega un papel importante en el comportamiento de la Conductividad Hidráulica Saturada, la cual no se tiene en cuenta en los análisis del software y que propone considerarla por algunos autores Para identificar la variabilidad de la conductividad hidráulica saturada en el área de estudio se utilizaron los sistemas de información geográfica a través de uso de los conceptos de la geoestadística y los métodos de interpolación de datos, para tal fin se tomaron 5 muestras experimentales en el área de estudio, identificando una conductividad hidráulica saturada de moderadamente lenta a moderada y poca variabilidad en la zona de estudio.

Uso de bacterias fijadoras de nitrógeno provenientes de sistemas de tratamientos de aguas residuales domésticas en suelos salinos del Valle del Cauca

Daza Torrez, Martha Constanza | 2015

El enfoque de la presente investigación, se enmarca en esfuerzos para la reducción de la cantidad de fertilización química nitrogenada aplicada a sistemas agrícolas mediante el uso de estrategias que sean sostenibles y amigables con el medio ambiente y que permitan un manejo adecuado de los suelos y cuerpos de aguas involucrados en el sistema productivo. A pesar de que la fertilización nitrogenada es una labor importante para el crecimiento y desarrollo de los cultivos se ha convertido en una problemática ambiental, por lo tanto, existe gran interés académico por establecer alternativas de manejo que permita disminuir la fertilización nitrogenada y reducir la contaminación. La realización del presente trabajo contribuyó a suministrar resultados e información sobre el comportamiento y adaptación de bacterias provenientes de sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticas en suelos salinos, con el objetivo de proponer su uso para mejorar la fijación de nitrógeno, optimizar la fertilización nitrogenada y disminuir la contaminación generada por esta actividad, determinando la cantidad adecuada de inóculo para su adaptación en suelos.