Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias

ABSTRACT This research is oriented towards determining the energy potential of a biodigester installed on the Santa Bárbara farm, which is located in the Sumapaz province, Colombia. For this, the existing animal species in the scenario is determined, which will contribute organic waste to the biodigester, the number of animals is also determined, considering the herd movement, which would make it possible to determine the biomass generated daily, with the purpose of establishing the sizing of the appropriate biodigester technology and knowing the behavior of the energy parameters. Among the main results obtained, it was evidenced that the biodigester installed by the producer is not capable of assimilating the biomass generated daily, due to the number of existing animals; noting that despite the fact that only approximately 35% of the energy potential is used, due to the dimensioning of the anaerobic digestion technology (tubular polyethylene biodigester) installed in the Santa Bárbara farm, despite this it is shown that it contributes to saving energy and the conservation and preservation of the environment. However, if the biodigester designed in the research were installed, the energy potential would be used 100%, validating that the adequate dimensioning of the anaerobic digestion technology is proportional to the energy savings to be obtained in agricultural units.RESUMEN La presente investigación se orienta en la determinación del potencial energético de un biodigestor instalado en la finca Santa Bárbara, la cual se localiza en la provincia Sumapaz, Colombia. Para ello se determina la especie animal existente en el escenario, dado que aportará los residuos orgánicos hacia el biodigestor, también se determina la cantidad de animales, considerándose el movimiento de rebaño, lo cual posibilitaría determinar la biomasa generada diariamente con el propósito de establecer el dimensionamiento de la tecnología de biodigestor adecuada y conocer el comportamiento de los parámetros energéticos. Entre los principales resultados obtenidos, se evidenció que el biodigestor instalado por el productor, no es capaz de asimilar la biomasa generada diariamente, debido a la cantidad de animales existentes; observándose que a pesar de que solo se aprovecha aproximadamente el 35% del potencial energético, debido al dimensionamiento de la tecnología de digestión anaerobia (biodigestor tubular de polietileno) instalada en la finca Santa Bárbara, a pesar de ello se demuestra que se contribuye al ahorro energético y a la conservación y preservación del medioambiente. Sin embargo, si fuese instalado el biodigestor diseñado en la investigación, el potencial energético se aprovecharía en un 100%, validándose que el dimensionamiento adecuado de la tecnología de digestión anaerobia es proporcional al ahorro energético a obtener en unidades agropecuarias.

ABSTRACT In recent years, the construction of biodigestion systems has been implemented, achieving effective results in economic, energy and environmental matters, where the annual production of biogas has increased to significant levels with the purpose of producing electrical and heat energy (Steyer et al. 2006). The work aimed to evaluate the behavior of 4 biodigesters supplied with bovine and porcine excreta and to assess the biophysicochemical quality of their biols, in Fusagasuga Municipality, Cundinamarca. Five moments of analysis of variables in the field (T, HR, pH) and sampling of tributaries, effluents from four biodigesters, located in production systems (3 pigs and 1 bovine) in Fusagasugá Municipality were performed. Samples were transported to the nutrition laboratory of University of Cundinamarca, where through instrumental analytical techniques such as potentiometric tests, gravimetry, multiparametric measurement, titration and spectrophotometry, variables like pH, total dissolved solids (TDS), electrical conductivity (EC), nitrogen, phosphorus and potassium were evaluated. Biophysicochemical indicators determined in liquid fertilizers-biols, showed slightly alkaline pH values, high EC and TDS, moderately concentrated available nitrogen and potassium contents and slightly lower phosphorus values ​​than those reported in other similar works, which allows recommending them for use as liquid biofertilizers in moderately tolerant crops. Biogas produced in Mirador and Santa Bárbara biodigesters presented the highest concentration of methane gas, significantly exceeding (P<0.050) the CH4 obtained in Meseta and Saucita, which can be explained by the type of substrate used (pig and bovine manure) and the weather conditions of the farms studied.RESUMEN En los últimos años se ha implementado la construcción de sistemas de biodigestión, consiguiendo resultados efectivos en materia económica, energética y ambiental, donde se han incrementado la producción anual de biogás en niveles significativos con el propósito de producir energía eléctrica y calorífica (Steyer et al., 2006). El objetivo evaluar el comportamiento de 4 biodigestores abastecidos con excretas bovinas y porcinas y la calidad biofisicoquímica de sus bioles, en el municipio de Fusagasugá Cundinamarca Se realizaron cinco momentos de análisis de variables en campo (T, HR, pH) y muestreos de afluentes, efluentes provenientes de cuatro biodigestores, ubicados en sistemas productivos (3 porcinos y 1 bovino) del municipio de Fusagasugá, para ser transportados al laboratorio de nutrición de la universidad de Cundinamarca, donde por medio de técnicas analíticas instrumentales como potenciometría, gravimetría, medición multiparamétrica, titulación y espectrofotometría, se evaluaron variables: pH, sólidos totales disueltos (TDS), conductividad eléctrica (CE), nitrógeno, fósforo y potasio. Los indicadores biofisicoquímicos determinados en abonos líquidos-bioles, mostraron valores de pH ligeramente alcalinos, CE y TDS altos, contenidos de nitrógeno disponible y potasio medianamente concentrados y valores de Fósforo ligeramente inferiores a lo reportado en otros trabajos similares, lo cual permite recomendarlos para su uso como biofertilizantes líquidos en cultivos moderadamente tolerantes. El biogas producido en los biodigestores Mirador y Santa Bárbara, presentaron la mayor concentración de gas metano, superando de forma significativa (P<0.050) al CH4 obtenido en Meseta y Saucita, lo cual se puede explicar por el tipo de sustrato utilizado (estiércol porcino y bovino) y las condiciones climatológicas de los predios estudiados.

ABSTRACT The present work was developed in the Base Business Unit (UEB) Granma Agricultural Workshops of Bayamo Municipality. It aims to evaluate the energy management in that plant, with the purpose of achieving greater efficiency and competitiveness. For this, the use of the methodology proposed by the Center for Study and Environment (CEEMA) of Cienfuegos University is used for the application of Total Efficient Energy Management Technology (TGTEE). On that purpose, the consumption of electricity, diesel, fuel oil, gasoline, lubricants and liquefied gas, as well as the costs for one kWh of electricity and one L of fuel, respectively, were registered for the years 2020 and 2021, according to the data in the Departments of Economy and Energy of the entity, with which a database was created applying the analytical-mathematical method of the (TGTEE), based on the Microsoft Office package (Excel). The results show that the energy carriers with the greatest weight in the production of the UEB are electricity and diesel. It is ruled out that the energy management is deficient since the determination coefficients (R2) for both carriers are less than 75%.RESUMEN El presente trabajo se desarrolló en la Unidad Empresarial de Base (UEB) Talleres Agropecuarios Granma del municipio Bayamo. El mismo tiene como objetivo evaluar la gestión energética en dicha planta, con el propósito de lograr una mayor eficiencia y competitividad. Para ello se recurre al empleo de la metodología propuesta por el Centro de Estudio y Medio Ambiente (CEEMA) de la Universidad de Cienfuegos para la aplicación de la Tecnología de Gestión Total Eficiente de la Energía (TGTEE). Para lograr dicho objetivo se parte de una base, que, , comprendió la toma de los consumos de electricidad, diésel, fuel oil, gasolina, lubricantes y gas licuado, así como los costos para un kW h de electricidad y un L de combustible, respectivamente para los años 2020 y 2021, registrados en los departamentos de economía y energía de la entidad, con la cual se confeccionó una base de datos aplicando el método analítico-matemático de la (TGTEE), apoyándose en el paquete de Microsoft Office (Excel). Los resultados evidencian que los portadores energéticos de mayor peso en la producción de la UEB son la energía eléctrica y el diésel. Descartándose de que la gestión energética es deficiente pues los coeficientes de determinación (R 2 ) para ambos portadores son inferiores al 75%.

ABSTRACT Software engineering is a systematic approach that allows traceability of programming-oriented projects in the multiple paradigms that can be written, thus allowing the orderly planning of information flows and algorithms to reach the desired result through of the implementation of a robust and systematic methodology. On the other hand, the Indoor trend is a technological concept that has evolved with the entry of the 21st century, with the aim of promoting urban, peri-urban and rural agriculture. This concept creates agriculture anywhere from a department to a greenhouse. The present work presents the results of a research in software engineering referred to the design of a mini-PFAL, technified with multiple layers of software for the control of growth parameters in experimental lettuce crops, such as light intensity, temperature, humidity, light spectrum frequency, irrigation control, etc. The design strategies for the creation of the software architecture at its different levels are described, applying the software design methodology. The structure of the design process is ordered from the requirements analysis to the interface design, with them the final product reported is a PFAL IoT system that is interconnected via Bluetooth and WiFi with the SmartPhone, in turn via USB port to a GUI Visual Studio application, having a WareHouse data that administrates the information of the variables in a local database which manages the information on a SharePoint page that in turn, links with Access, having a Dashboard to directly control crop growth remotely, thus having an intelligent PFAL system for growing vegetable crops in vertical format.RESUMEN La ingeniería de software permite la planeación ordenada de los flujos de información y algoritmos para llegar al resultado deseado a través de la implementación de una metodología robusta y sistemática. Por otro lado, la tendencia Indoor, es un concepto tecnológico que ha evolucionado con la entrada del siglo XXI, con el objetivo de promover la agricultura urbana, periurbana y rural, fomentando agricultura en formato vertical en cualquier parte, desde un departamento hasta un invernadero. En el trabajo se exponen los resultados de investigación de ingeniería de software para una Mini-Fábrica de Plantas con Iluminación Artificial (mini-PFAL: Plant Factory with Artificial Lighting), tecnificada con múltiples capas de software para el control de parámetros que intervienen en el crecimiento de cultivos, como son la intensidad luminosa, temperatura, humedad, espectro luminoso, ciclos de riego/día y otros. Se exponen las estrategias de diseño para la creación de la arquitectura de software en sus diferentes niveles. Aplicando la metodología de diseño de software, se ordena la estructura del proceso de diseño, desde el análisis de requerimientos hasta el diseño de interfaz. El producto final resulta un sistema PFAL IoT que se interconecta vía Bluettoth y WiFi con el SmartPhone, a su vez vía puerto USB a una aplicación GUI Visual Studio, teniendo una data WhereHosue que administra la información de las variables en una base de datos local que gestiona la información en una página SharePoint que, a su vez, vincula con Access y un Dashboard, resultando un sistema PFAL inteligente.

ABSTRACT In the present work, the vegetation indices obtained from satellite images are used to monitoring sugarcane crop. The study was carried out in ​​5,5 ha of sugarcane field, planted with CP 52-43 variety located in Camajuaní Municipality, Cuba. Vegetative evolution of the plantation was monitored by field measurements of leaf width, stem diameter, stem height, soil moisture and vegetal cover, using the diagonal distribution method for samples collection. The services available in Earth Observed System (EOS) were used to obtain images of vegetative index of: NDVI, SAVI, EVI and NDWI. The initial stage of crop was characterized by low values ​​of soil moisture and foliar development of sugarcane plants, EVI and NDVI indices showed results according to the low vegetative development with values ​​between 0,2 and 0,4, while NDWI agreed with dry soil. In the rainy season, after the fourth month of the plantation, an increase in soil moisture to 42,9% took place, the plants´ biophysics parameters: stem height, stem diameter and leaf width also increased, EVI index reached between 0,6 and 0,8 in 74,4% crop area and in the same way NDVI index showed values ​​between 0,7 to 0,8. However, NDWI index showed values ​​between -1 and -0.6 belonging to dry soil, no matching with the actual moisture conditions. Through monitoring with Sentinel-2 satellite, a more stable representation of the increase in vegetation was achieved, as well as more adequate values ​​of the initial and final state of the crop were obtained.RESUMEN En el presente trabajo se utilizan los índices de vegetación, obtenidos a partir de imágenes satelitales, en el seguimiento del cultivo de la caña de azúcar. El estudio se realizó en una plantación cañera del municipio de Camajuaní, Cuba, en un área de 5,5 ha plantada de la variedad CP 52-43. Durante el período vegetativo del cultivo, se realizó el seguimiento del crecimiento mediante mediciones en el campo del ancho de la hoja, el diámetro y la altura del tallo, la humedad del suelo y el espesor de la cobertura vegetal, empleando el método de distribución diagonal doble. Para el monitoreo con imágenes satelitales, se emplearon los servicios disponibles en el sistema Eart Observed System (EOS). Los índices evaluados fueron: NDVI, SAVI, EVI y NDWI. La etapa inicial del cultivo se caracterizó por bajos valores de humedad del suelo y desarrollo foliar de las plantas, los índices EVI y NDVI mostraron resultados acordes al bajo desarrollo vegetativo del área, con valores entre 0,2 y 0,4, en tanto el NDWI se identificó con un suelo seco. En la etapa lluviosa, después del cuarto mes del cultivo, la humedad alcanzó valores de 42,9% y tuvo lugar un incremento de la altura, el diámetro del tallo y el ancho de las hojas, el índice EVI alcanza valores de 0,6 a 0,8 en el 74,4% del cultivo, de igual modo el índice NDVI mostró valores de 0,7 a 0,8. Por su parte el índice NDWI mostró valores entre -1 y -0,6 lo que no se ajusta a las condiciones de humedad imperantes. Mediante el monitoreo con el satélite Sentinel-2, se logró una representación más estable del aumento de la vegetación, así como valores más adecuados del estado inicial y final del mismo.