Informe anual FGP333..

INFORME ANUAL 2005-2006 DE ACTIVIDADES DEL
PROYECTO FGP333/04
“DESARROLLO DE UN SISTEMA INTERACTIVO DE APOYO A LA
TOMA DE DECISIONES PARA EL MANEJO FITOSANITARIO DE
LOS CULTIVOS”
1. INTRODUCCION.
En el estado de Guanajuato, la mayoría de los sistemas de producción se basan
en el cultivo de una o dos especies vegetales. Dentro de estos existen situaciones
de baja productividad, problema que se ha venido acentuando en las últimas
décadas, y que puede cobrar dimensiones mayores. Por esto es necesario hacer
un esfuerzo por identificar y resolver las principales causas de la baja eficiencia en
los sistemas de producción agropecuaria.
2. OBJETIVOS.
2.1 GENERAL:
Apoyar a técnicos y productores mediante el uso de del sistema DiTec para llevar
acabo un proceso de mejora continua en su sistema de producción, que involucra:
o Identificación de ineficiencia técnica en su proceso de producción en los
aspectos de:
o Manejo de agua y nutrición en el cultivo.
o Sistema de labranza y calendarización de labores.
o Manejo de plagas y enfermedades.
o Definir con base en el diagnóstico técnico cuales son las propuestas de
cambio para hacer más eficiente el sistema de producción.
2.2 PARTICULAR:
Evaluar la capacidad el sistema DiTec para organizar y conformar bases de datos,
de:
 Clima y suelo
 Del proceso productivo del sistema de producción en la región de Valle de
Santiago.
 De los principales organismos dañinos en la región.
3. MATERIALES Y METODOS.
Se evaluó el sistema DiTec en la región de Valle de Santiago, Gto. con
productores bajo un sistema de producción maíz, trigo o cebada, utilizando como
unidad de muestreo una hectárea. Para el análisis se tomó como base el
rendimiento en función de las labores de manejo del cultivo, especificando que
hicieron, cuando lo hicieron y como lo hicieron, y en la aplicación de insumos, cual
y cuanto. El sistema se basa en funciones matemáticas simples y el diseño de
muestreo de acuerdo a la variación presente entre parcelas. El efecto de las
variables de manejo, suelo y clima sobre el rendimiento y sus componentes, se
expresa en kg ha-1.
2
El sistema de Diagnostico Técnico (DiTec) para el Mejoramiento Agrícola, de
acuerdo a lo mencionado, permite llevar el registro del manejo agronómico de
cada productor para cada ciclo productivo desde la preparación del terreno hasta
la cosecha. De esta forma se va conformando una base de datos histórica que
facilita la identificación de ineficiencias técnicas.
3.1 Módulo de plagas y enfermedades
Se realizó una actualización del módulo de consulta de plagas y enfermedades,
con el fin de realizar consultas más ágiles y una mejor distribución de la
información.
Figura 1. Datos generales de Diabrotica undecimpuctata
3
Figura 2. Daños causados por Diabrotica undecimpuctata
Figura 3. Etapas de desarrollo de Diabrotica undecimpuctata
4
También se agregó un visor de imágenes para mostrar la galería de fotos de
plagas y enfermedades con las que cuenta el sistema. Esto proporciona una
mejor visualización de los organismos dañinos.
Figura 4. Etapas de desarrollo de Diabrotica Virgifera zeae
3.2 Módulo de manejo agronómico
El sistema DiTec incluye un módulo para determinar la relación que existe entre
los componentes de rendimiento y las variables de manejo agronómico. De esta
forma se identifica la(s) variable(s) que puedan afectar el rendimiento.
5
Figura 5. Efecto del manejo agronómico sobre el rendimiento
Además, la información generada puede ser exportada a hoja de cálculo, para el
análisis de datos. Un ejemplo de la salida de este modulo se presenta en el
ANEXO 1.
3.3 Módulo de clima
En esta sección se anexo un área de consulta a los datos numéricos, por estación
y periodo seleccionado, ya que anteriormente solo era posible la visualización de
gráficas.
6
Figura 7. Datos del mes de mayo de la estación de Villadiego, Valle de Santiago
3.4 Módulo de fertilización
En el módulo de fertilización se agregó una herramienta que apoya para escoger
los productos para solventar las dosis de nitrógeno, fósforo y potasio requeridas,
en función de la cantidad de NPK que contienen en 100 Kg. El sistema
proporciona el producto y la cantidad de kilogramos necesarios.
Kilogramos
requeridos de
fosfato
Figura 8. Productos sugeridos para fertilización
7
3.5 Módulo de respaldo de la base de datos
Como en todo sistema es de suma importancia la seguridad e integridad de la
información, por lo cual, se integró una opción para respaldar la base de datos.
Esto nos permite generar una copia de la base de datos, la cual podrá ser
integrada ya sea al sistema que la generó o bien a otro.
Esta característica proporciona portabilidad a la información, ya que es capaz de
centralizar la información de varios sitios.
Figura 9. Respaldo de la base de datos del sistema
4. RESULTADOS RELEVANTES
El proyecto contempla un plan de capacitación diseñado para que un técnico
asesor pueda apoyar a un grupo u organización de agricultores, en el manejo de
un programa de mejoramiento continuo de la producción a nivel de cultivo. La
primera fase de esta metodología consiste en la realización de un diagnóstico para
conocer la problemática de los agricultores. Para fines de evaluar la capacidad del
sistema en la organización y almacenamiento de datos, estos no los tomó un
técnico de la organización, como se pretende, se tomaron por parte del grupo de
INIFAP que conforman el proyecto. Las metas principales de esta fase son:
8


Que el técnico conozca los detalles relevantes de la realidad en que
intervendrá.
Hacer una descripción de la tecnología actual de los agricultores, con la
finalidad de partir de un punto cero y evaluar los cambios cada año en el
proceso productivo.
Una parte importante para la conformación de bases de datos, en este caso del
sistema DiTec, es que la información de las parcelas queden geográficamente
bien ubicadas, con su latitud Norte y longitud Oeste, de tal manera que dicha
información quede en un mapa. Lo que permitirá un mejor apoyo en la toma de
decisiones a nivel regional.
Todos estos procesos físicos y biológicos que influyen sobre la producción
agrícola están estrechamente relacionados con los factores de clima, el sistema
permite actualizar la información climatológica de la estación más cercana a cada
parcela. Dicha información es proporcionada por la red de estaciones
agroclimatológicas automatizadas de la Fundación Guanajuato Produce, A. C., la
cual cuenta con 28 estaciones que reportan diariamente el comportamiento de
radiación solar, temperatura del aire, humedad relativa, precipitación, etc.;
información a la cual se tiene fácil acceso a través de su página Web.
La Fundación Guanajuato Produce, ha hecho un gran esfuerzo para acercar la
información climatológica a los productores, pero la mayoría de técnicos y
productores no están capacitados para analizar y relacionar esta información con
el crecimiento y desarrollo de cultivos y organismos dañinos, y no le pueden dar el
uso adecuado a dicha información.
9
4.1 CAPACITACIÓN
4.1.1 Formación de recursos humanos
Durante el periodo Agosto-Diciembre se logró la residencia y tesis de dos alumnos
de la carrera de Informática del Instituto Tecnológico Agropecuario No. 33.
Nombre
Andres Mandujano Bueno
Eduardo Herrera Montoya
Documento
Tesis (Anexo 4, en
CD).
Memoria (Anexo 5,
en CD).
Titulo del documento
Rediseño del sistema interactivo de apoyo en
la toma de decisiones.
Desarrollo del Módulo de Riego y Fertilización
para el Sistema de Diagnóstico Técnico
Agrícola para Productores (DiTEC).
4.2 INVESTIGACIÓN
Como se mencionó anteriormente, se está integrando una base de datos con las
principales plagas y enfermedades de la región. Así como la conformación de una
base de datos de productores y parcelas, manejo agronómico de cada una de
ellas, también se presenta la precipitación acumulada desde la fecha de siembra
del cultivo hasta cada una de las etapas del cultivo, como floración, y de floración
a madurez fisiológica, con lo cual el productor podrá determinar en que etapa el
cultivo tuvo mayor estrés por humedad. De la misma manera, calcula las unidades
calor a cada una de las etapas fenológicas. La información se anexa en archivos
adjuntos generados por el sistema DiTec.
Actividades de Investigación, en parcelas de productores.
Humedad de suelo.
Foto 1. Muestreo de humedad de suelo
Se realizaron mediciones directamente con productores, como es el caso de la
humedad del suelo, con la finalidad de que el productor pueda conocer el
comportamiento de ésta dentro de su parcela. Los muestreos de humedad se
realizaron mediante sensores, que se colocaron en los puntos de acumulación de
10
mayor y menor humedad de acuerdo a la experiencia y conocimiento del terreno
del productor, tomando personalmente la lectura de cada uno. Las siguientes
graficas, muestran el comportamiento de la humedad a dos profundidades, en el
primer estrato a una profundidad de 0-20 cm., grafica 1 y del segundo estrato a
una profundidad de 20-50 cm. Grafica 2.
Cabe señalar que en el muestreo de la primer fecha, la humedad baja muy
drásticamente, esto es debido a que los sensores al colocarse se saturaron al
100% de humedad y el suelo no estaba saturado, por lo que el suelo absorbió muy
drásticamente la humedad del sensor. Al segundo riego, este tuvo un
comportamiento normal.
Grafica 1. Determinación de humedad midiendo la resistencia a la penetración, a
una profundidad de 0-15 cm. en suelos arcillosos de Valle de Santiago, 2005-6.
70
-0.1107x
y = 60.558e
R2 = 0.7489
60
% Humedad del suelo
50
40
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Penetración kg/cm2
Grafica 2. Determinación de humedad midiendo la resistencia a la penetración, a
una profundidad de 15-30 cm. en suelos arcillosos de Valle de Santiago, 2005-6.
80
-0.125x
y = 74.586e
R2 = 0.8555
70
60
% de Humedad
50
40
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
2
Penetración (kg/cm )
11
Cuadro 3. Determinación de humedad midiendo resistencia a la penetración, en
suelos vertisoles de textura arcillosa, en 8 comunidades del municipio de Valle de
Santiago, Gto.
Localidad
Agricultor
Cultivo
Rivera del Río
Amplición Zapote
Ampliación Zapote
San Isidro
Noria de Mosqueda
Rincón de Alonso
Rincón de alonso
Charco de Pantoja
Jorge Ojeda Moreno
Pedro Castañeda Juárez
Samuel Castañeda Martínez
José Luis Nieto
Martín García
Manuel González García
Salvador Rivera
Andrés García
Trigo
Trigo
Cebada
Cebada
Cebada
Cebada
Cebada
Cebada
G o l p e s
Kg/cm2
%Humedad
0-15 cm 15-30 cm 0-15 cm 15-30 cm 0-15 cm 15-30 cm
3
1
4.4
1.5
34.8
42.9
1
2
1.5
2.9
63.8
69.0
1
3
1.5
4.4
53.3
69.5
0.5
0.5
0.7
0.7
64.9
55.9
10
12
14.6
17.5
10.2
7.7
6
4
8.8
5.8
39.2
37.2
3
5
4.4
7.3
26.5
25.8
2
4
2.9
5.8
30.3
35.5
12
Nutrición del cultivo.
Foto 2. Muestreo de índice de área foliar en
trigo
Foto 3. Muestreo de planta para determinación nutrimental en
trigo
Uno de los problemas de mayor importancia de la producción de granos es el
manejo de la nutrición del cultivo, esto debido principalmente a la perdida de
fertilidad del suelo y al mal manejo de los fertilizantes. Por tal motivo, trabajamos
con productores para eficientar el uso de los fertilizantes, buscando la dosis
óptima de acuerdo al tipo de suelo y a las necesidades de la planta.
13
Un indicador de la falta de nitrógeno en el cultivo es la cantidad de clorofila del
mismo y se mide por la intensidad del color verde de la planta en función del
genotipo. En un experimento de diferentes dosis de nitrógeno, se midió con un
equipo SPAD-502 de Minolta, el contenido de clorofila, obteniendo los siguientes
resultados:
Figura 14. Medidor de clorofila
Cuadro 4. Determinación del estado nutrimental del cultivo mediante la
medición del contenido de clorofila con el SPAD-502 de Minolta.
Dosis
0
60
120
180
240
MS Total
2,078
3,100
3,950
4,800
5,600
Clorofila
SPAD
39.3
40.9
46.6
47.7
51.3
N Total
(kg N/ha)
3.01
3.11
3.85
3.95
4.37
Partiendo de que una de las principales necesidades de los productores de granos
básicos, es saber cual es el estado nutrimental de su cultivo se llevó a cabo un
experimento para determinar la dosis óptima de nitrógeno, por ser uno de los
elementos principales en la nutrición y que por su naturaleza tiende a perderse en
mayores cantidades durante su aplicación. El experimento se estableció por
cuenta del subproyecto “Extracciones unitarias de nitrógeno, fósforo, potasio,
calcio, magnesio y azufre de trigo” del INIFAP, siendo el objetivo principal definir
bajo las condiciones de las regiones productoras de trigo más importantes de
Guanajuato, las cantidades de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y
azufre que son extraídas por el cultivo de trigo, por tonelada de producto
comerciable y determinar el estado nutrimental del cultivo. Se nos permitió
aprovechar el mencionado experimento para calibrar el SPAD-502, el cual fue útil
14
para apoyar a los productores determinando el estado nutrimental del cultivo de
trigo, variedad Barcenas (Cuadro 3), apoyándose en la grafica siguiente:
Grafica 3. Relación lectura SPAD porcentaje nitrógeno hoja bandera
Contenido de Nitrógeno total en follaje (hoja bandera) en función del contenido de clorofila
5
y = 0.1169x - 1.6245
R2 = 0.9967
Nitrógeno Total (%)
4
3
2
1
0
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
55
Lectura SPAD (clorofila)
Con la función obtenida y con el contenido optimo de nitrógeno en el cultivo, se
podrá saber el contenido de nitrógeno en el cultivo, con lo cual se podrá alertar al
productor de la necesidad de este nutriente tan importante.
4.2.1 Base de datos de plagas y enfermedades.
Se conformó una base de datos de las principales plagas y enfermedades de la
región, estas se presentan con una descripción de sus hábitos y en algunos se
presentan los requerimientos climáticos, acompañados de una fotografía como
apoyo a técnicos y productores, para que se tenga un mejor conocimiento de los
organismos dañino. En el ANEXO 2, se presenta un ejemplo de una consulta al
modulo de plagas.
15
4.3 TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA
Se impartieron cursos de capacitación sobre:
Curso de Capacitación
Manejo de Visual Basic
.NET
Uso del Global
Positioning System
(GPS)
Curso para la
identificación de plagas
de suelo.
Curso para la
identificación de plagas
de suelo.
Uso y Manejo del
sistema DiTec
Lugar
INIFAP CEBAJ
Asociación de Fondos de
Aseguramiento de
Guanajuato A.C.
Asociación local de
productores, de Valle de
Santiago, Gto.
Fondo de Aseguramiento
de Jaral del Progreso,
Gto.
Asociación de Fondos de
Aseguramiento de
Guanajuato A.C.
Dirigido a
Residentes
Técnicos agrícolas
Técnicos y Productores
Técnicos y Productores
Técnicos
Actividades de capacitación con técnicos agrícolas
Foto 4. Platica sobre el manejo y uso de GPS
16
Actividades de Transferencia de tecnología con productores
Cursos de capacitación a productores
Foto 5. Platica para la identificación de plagas de suelo en Valle
de Santiago
Foto 6. Platica sobre el uso de los datos de las estaciones de
la Fundación Guanajuato Produce en la Asociación Agrícola
Local en Valle de Santiago
17
De acuerdo a las necesidades de los productores, se impartieron cursos de
capacitación, sobre manejo de plagas de suelo, labranza de conservación y
fertilización principalmente, estos se impartieron por solicitud de los propios
productores, pero la finalidad principal del proyecto es que estos cursos se definan
de acuerdo a los resultados del diagnostico técnico obtenido por el DiTec, de
acuerdo a las ineficiencias detectadas mediante el análisis de la información.
18
5. PRODUCTOS DEL PROYECTO PARA PRODUCTORES.
Cuadro 5. Relación de plagas encontradas en Valle de Santiago y Jaral del Progreso
Punto
Muestreo
1
2
Cultivo
Nombre científico
MAIZ
Diabrotica balteata,
Diabrotica virgifera
colaspis, Elasmopalpus
lignosellus
MAIZ
Helicoverpa (Heliothis) zea,
Diabrotica virgifera,
Elasmopalpus lignosellus
3
MAIZ
4
MAIZ
Nombre. común No. foto
Vaquita,
Diabrotica,
Gusano saltarín,
Colaspis
cogollero, gusano
saltarín,
Diabrotica
Gusano
Helicoverpa (Heliothis) zea,
cogollero,
colaspis, Diabrotica virgifera
colaspis,
diabrotica
Colaspis, diabrotica balteata, colaspis,
diabrotica virgifera.
Diabrotica,
Elasmopalpus lignosellus
Gusano saltarín
7,11,8,9
10,8,7
10,9,7
9,11,7,8
19
Relacion de plagas encontradas en Valle de Santiago y Jaral del Progreso
FECHA MUESTREO : 12/07/05
Plagas colectadas en parcela de maíz, en Valle de Santiago, Gto.
Foto 7. Diabrotica virgifera zeae
Foto 8. Elasmopalpus lignosellus (Gusano
saltarín)
Foto 9. Colaspis brunnea
Foto 10. Helicoverpa (Heliothis) zea
(Cogollero)
Foto 11: Diabrotica balteata
20
Muestreos de insectos en tres lotes del área agrícola de Valle de Santiago, Gto.
Cuadro 6. Relación de plantas muestreadas en cada lote y lesiones
% De
% Lesión
Plantas
por planta Lesionadas
por lote
El lote presenta lesión por planta considerable la mayoría de las plantas estaban
en el suelo o inclinadas
1
1
32
15
50
46.88
1
2
37
20
50
54.05
1
3
39
10
50
25.64
1
4
16
10
50
62.50
124
55
44.35
Punto
Repetición
Geográfico
2
2
2
2
1
2
3
4
No plantas
8m2
Plantas
lesionadas
El lote presenta lesión solo en las hojas
36
14
20
38
16
20
37
21
20
40
18
20
38.89
42.11
56.76
45.00
En estos lotes las lesiones que presenta la planta es solo en una sola hoja en
cada repetición
3
1
35
35
1
100.00
3
2
32
32
1
100.00
3
3
25
21
1
84.00
3
4
35
35
1
100.00
127
123
96.85
4
4
4
4
1
2
3
4
43
16
2
37.21
33
18
2
54.55
36
11
2
30.56
38
10
2
26.32
150
55
36.67
Nota: El dato de % lesión por planta se basa en la observación en campo
21
Figura 15. Mapa con los puntos muestreados en Valle de Santiago y Jaral del
Progreso.
La metodología de los muestreos realizados para los cultivos de maíz, sorgo, trigo
y cebada se presenta en el anexo 3.
Conclusiones.
En esta parte de calibración del sistema DiTec, se pudieron crear bases de datos
sobre el manejo agronómico, suelo y clima, dicha información ha servido para
apoyar la toma de decisiones de productores de granos básicos en la región de
Valle de Santiago y Jaral del Progreso. Para un mejor resultado del sistema, es
necesario trabajar con técnicos que conozcan la región y trabajen directamente
con productores que les presenten los resultados del sistema y que se establezca
un proceso de mejora continua de la producción, con la participación activa de
ambas partes.
22
La utilización del sistema ha servido también para la creación de bases de datos
del proceso productivo de los cultivos asegurados por los fondos de
aseguramiento en el estado. Actualmente se establecieron 10 parcelas de
monitoreo, por región productora de trigo y cebada, en Salamanca, Penjamo, Valle
de Santiago, Purísima del Rincón, Cortazar. Siendo un total de 80 parcelas en el
estado aproximadamente 50 % de trigo y el otro 50% de cebada. Esto con la
finalidad de verificar y establecer la fecha de siembra optima y determinar el
rendimiento de acuerdo al potencial de cada región agroecológica, con la finalidad
de adecuar el seguro a las condiciones de cada región. Estos resultados se están
bajo un proceso de análisis por parte de la coordinadora de fondos de
aseguramiento y los integrantes del proyecto, razón por la cual aún no aparecen
en el informe.
23