Desarrollo de un sistema de riego a precisión en un equipo de pivote central

Abstract

La presente investigación se desarrolló en el pivote central del Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, México. El objetivo fue diseñar, construir y evaluar un sistema de riego a precisión que opere en un equipo pivote central. La metodología seguida se puede agrupar en cuatro componentes 1. Medición y estimación de propiedades físico-químicas del suelo, 2. Interpolación de datos y elaboración de mapas, 3. Desarrollo del sistema de riego a precisión y 4. Evaluación del sistema. La medición de propiedades del suelo fue manual y consistió en la toma de muestras georeferenciadas, preparación, transporte, almacenamiento y análisis de propiedades físicas en laboratorio. Interpolación de datos depurados y analizados con estadísticos básicos terminando en el uso del método Kriging tipo Ordinario Gaussiano para la obtención de los diferentes mapas. El desarrollo del sistema de riego a precisión se describe en tres partes: A) desarrollo del componente electromecánico, basado en la ubicación del sistema, cableado e instalación de electroválvulas, B) componente electrónico, con la elaboración de dos tablillas, integración de GPS y comunicación con la computadora, C) software basado en la comparación de los datos obtenidos por el GPS con un mapa establecido de zonas “homogéneas” para el riego. La evaluación del sistema basado en la comparación de la cantidad de agua aplicada (ordenada por el programa) y el agua colectada a nivel del suelo. Los resultados obtenidos fueron a) mapas temáticos de propiedades físicas del suelo (Da. pH, C.E., M.O., CC, PMP, Textura), b) hardware del sistema de riego a precisión en el pivote central, que permite la operación de electroválvulas en función al geoposicionamiento, c) software de riego a precisión abierto y adaptable a cualquier equipo de rodamiento circular (pivote central) en cualquier ubicación de la tierra, bajo cualquier criterio de programación de variabilidad del suelo-cultivo, d) evaluación donde se encontró que la precisión del riego permitió un ahorro del 39.09% de agua en comparación con la aplicación uniforme y la variación entre la lámina aplicada y colectada fue de 8.41% atribuida al viento y retraso de actuación de las válvulas por efectos de electromagnetismo de las electroválvulas en condiciones de operación del pivote central bajo estudio. Concluyendo que se puede obtener un ahorro de agua considerable con la implementación de un sistema de riego de precisión en equipos de pivoteo central, provocando todos los impactos económicos, ambientales y hasta sociales favorables conocidos. _______________ DEVELOPMENT OF A PRECISION IRRIGATION SYSTEM ON CENTRAL PIVOT TEAM. ABSTRACT: This research was conducted in the central pivot of the Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, México. The objective was to design, build and evaluate a precision irrigation system operating on a central pivot. The methodology can be grouped into four components 1. Measurement and estimation of physical-chemical properties of the soil, 2. Interpolation and mapping data, 3. Development of precision irrigation system and 4. Evaluation system. The measurement of soil properties was manual and involved the georeferenced sampling, preparation, transportation, storage and analysis of physical properties in the laboratory. Interpolation purified and analyzed data with basic statistical finishing in using Ordinary Kriging Gaussian type to obtain the different maps. The development of precision irrigation system described in three parts: A) development of electromechanical component, based on the location of the system, wiring and installation of valves, B) electronic component, with the development of two tablets, and GPS integration communication with the computer, C) based software comparison of the data obtained by the GPS with a map set zones "homogeneous" for irrigation. The evaluation system based on comparison of the amount of water applied (ordered by the program) and the water collected at ground level. The results were a) thematic maps of soil physical properties (Bulk Density. pH, Electric Conductivity, Organic Matter, Field Capacity, Wilting Point, Texture), b) system hardware precision irrigation center pivot, which allows the operation of solenoid valves according to geoposicion, c) precision irrigation software open and adaptable to any equipment bearing circular (Kingpin) anywhere on earth, by any standard programming soil-crop variability, d) evaluation which found that irrigation accuracy allowed savings of 39.09% of water compared with the uniform application and variation between the applied sheet was collected and 8.41% attributed to wind and delay valve actuation by electromagnetic effects in terms of solenoid Kingpin operating under study. Concluding that can obtain substantial water savings by implementing an irrigation system accuracy in center pivot equipment, causing all the economic, environmental and social conditions known to.