CINCA2017

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017 CAPÍTULO 10INGENIERÍA AGRÍCOLA Y USO INTEGRAL DEL AGUA 372

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017 SISTEMA PARA LA CLASIFICACIÓN DE TAMAÑO, PESO Y COLOR DEL TOMATE (Solanum lycopersicum) MEDIANTE EL PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES. Escalante T., J. J. 1; Olvera O., C. A. 1; Moreno B., A. 1. Araiza E., M. A. 11Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica. Universidad Autónoma de Zacatecas. Avenida Ramón López Velarde #801, Colonia Centro. 98000, Zacatecas, Zacatecas.IntroducciónEn el presente, cada vez más son los productos hortofrutícolas que son clasificados ycomercializados de acuerdo a los estándares de calidad, dichos estándares son manejadospor productores, compradores, empacadores y consumidores. De todos las hortalizas quese plantan en invernadero, los tomates son los que predominan en área superficial ytoneladas de producto producido (Clement J. et al., 2012). El tomate muestra distintasetapas de madurez que definen la calidad del producto, el problema para los agricultoreses tratar la cosecha y post-cosecha del tomate, el factor tiempo y clima afectan eldesarrollo de la maduración y el traslado a un centro de acopio implica tiempo y costo,por lo que generalmente el producto tiene que ser vendido a granel y a un precio pordebajo del costo establecido. La evaluación automática para determinar la etapa demaduración del tomate, es un tópico esencial para obtener un óptimo rendimiento en lacalidad del producto (El-Bendary et al., 2015). Debido a esto, esta investigación tienecomo objetivo el desarrollo de un sistema de análisis a bajo costo mediante el uso detécnicas de procesamiento digital de imágenes para la extracción de características delproducto, y así mismo, poder realizar la selección y clasificación de dicho fruto por peso,tamaño y color (el cual define la etapa de madurez del tomate Solanum lycopersicum).Materiales y MétodosEl sistema se desarrolló en el laboratorio de electrónica y comunicaciones de la UniversidadAutónoma de Zacatecas, ubicada en la ciudad de Zacatecas, Zac. Se empleó unacomputadora con procesador i7-4510U a 2.00 GHz con memoria RAM de 8.00 GB ysoftware de MATLAB The Mathworks, Inc. (para el desarrollo del procesamiento digital deimágenes). Se utilizó una cámara CCD COGNEX 5100C con una resolución de 640x480pixeles para la toma de muestras y un par de luces fluorescentes Philips F17T8/TL841para la eliminación de sombras, se trabajó bajo espacio de color HSV (matiz, saturacióny valor por sus siglas en inglés, Hue Saturation Value) para determinar el color del tomatebasándonos en los grados de matiz con los máximos de saturación y valor, mediante laumbralización se hizo el reconocimiento de los objetos de interés para realizar lasegmentación y extraer características por separado, utilizando el algoritmo de Canny seencontraron los bordes de las muestras y se realizaron técnicas de erosión y dilataciónpara obtener la imagen binaria necesaria que se utilizó para emplear los momentoscentrales de Hu de primer y segundo orden para ubicar el centroide de los objetos yángulo de rotación, utilizando la matriz de rotación cosenos-senos, se posicionaronverticalmente los tomates para sacar tamaños verticales en milímetros, se realizó elexperimento de la densidad del tomate con una balanza de precisión, un vaso precipitadoy aceite de maíz con una densidad de 0.927 g/cm3 a una temperatura de 17°C (Legas,2010), y el volumen se determinó por medio de solido en revolución (método de rebanadas)para la obtener los pesos estimados de cada objeto.Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 373

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017Resultados y DiscusiónSe sacaron histogramas de color de cada uno de los tomates analizados para obtenerlos valores del matiz que determinan el estado de madurez del tomate (SolanumLycopersicum 'Roma'), los valores se obtuvieron después de haber reducido la cantidadde colores en el espacio de color HSV. Se encontraron los grados del matiz que definenlos colores que tiene cada objeto: rojo intenso, rojo, rosa, naranja, amarillo y verde.Cuadro 1. Valores del espacio de color HSV para determinar el estado de madurez deltomate (Solanum Lycopersicum 'Roma'). H° Valores V Color 0° - 10.8° S 100 Rojo intenso 10.9° - 21.6° 100 Rojo 21.7° - 25.2° 100 100 Rosa 25.3° - 28.8° 100 100 Naranja 28.9 – 36° 100 100 Amarillo Mayor a 36.1° 100 100 Verde 100 100ConclusionesDe acuerdo a las muestras analizadas con la aplicación de las técnicas de procesamientodigital de imágenes utilizadas dentro del espacio de color HSV, se pudo comprobar laeficiencia del sistema para el diseño de grado de madurez del tomate (SolanumLycopersicum 'Roma') con una eficiencia por encima del 90%, así como, la aplicación delos momentos geométricos de Hu para la obtención de tamaños y pesos de los objetosanalizados.Literatura CitadaClement J, Novas N., Gazquez J. A., Manzano-Agugliaro F. High speed intelligent classifier of tomatoes by colour, size and weight, Spanish Journal of Agricultural Research, 2012, 10: pp.314-325.Nashwa El-Bendary, Esraa El Hariri, Aboul Ella Hassanien, Amr Badr, using machine learning techniques for evaluating tomato ripeness. Expert Systems with Applications 42 (2015). pp. 1892–1905.Legaz B. R. 2010. Estudio de la viscosidad y densidad de diferentes aceites para su uso como biocombustible. pp. 67-69.Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 374

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE DOS SISTEMAS SOLARES SOBRE LA HUELLA DE CARBONO EN UNIDADES DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA DE LA ZONA NORTE DE COSTA RICA Guzmán H.,T. J1 ; Araya R., F1; Sánchez R., MF1;Martinez M., E1;Rivero M., M2 1Instituto Tecnológico de Costa Rica, Sede Regional de San Carlos, Santa Clara 2Universidad de Navarra. Pamplona, EspañaIntroducciónLa ganadería es responsable del 18% de las emisiones mundiales de gases de efectoinvernadero (GEI), de acuerdo con el informe de 2016 presentado por la Organización delas Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) sobre el impacto ambientalde la actividad. Se debe mejorar la eficiencia energética de la producción de carne yleche para reducir estas emisiones, por lo que resulta necesario aplicar tecnologías limpiasque minimicen el impacto generado en los procesos productivos del sector (INTA 2011,Estrada 2001). El uso de la energía solar aplicada a estas unidades de producción, ensus diferentes procesos productivos, puede contribuir a disminuir el impacto de los GEI.Materiales y MétodosEl trabajo comenzó en 2015 y continúa. Su ubicación es en la zona Norte de CostaRica, en las comunidades de Santa Clara de San Carlos, Juanilama y San Bosco,dedicadas a la agricultura y ganadería. En ellos se diseñaron, construyeron y evaluamoslos siguientes equipos solares:- Dos sistemas térmicos termosifonicos híbridos, para ser usado en las actividades delimpieza de dos lecherías y esterilización del material de ordeño.- Dos sistemas térmicos forzados híbridos para pasteurizar leche y sustituir así losanteriores sistemas eléctricos y de biomasa (leña) con los que se trabajaba.- Un sistema fotovoltaico para generar corriente y proveer de electricidad a la lechería.Una vez instalados, la producción se monitoreó a través de un equipo de transmisión dedatos inalámbricos, y se evaluó desde el punto de vista técnico, económico y ambientalel potencial de estos dispositivos solares.Resultados y DiscusiónEl uso de estos sistemas permite lograr un autoconsumo de energía eléctrica entre un30 y 40% del consumo de la unidad productiva.En el caso de los sistemas térmicos, estos incrementan la temperatura del agua en másde 20ºC, lo que representa tres cuartas partes de la energía requerida para los procesosde limpieza y pasteurización de la leche (Cuadro 1), y un ahorro económico deaproximadamente $307.00 mensuales.El resultado de este proyecto muestra que los usos de la energía solar mejoran elpotencial energético de cualquier proceso productivo, permitiendo una producción sostenibley reduciendo los gastos operativos en las unidades de producción agropecuaria en CostaRica.Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 375

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017Cuadro1. Temperaturas del agua a la entrada y salida de los sistemas solares térmicosy ahorro energético.Mes Temp. agua Temo. agua Variación Temp. Ahorro energético entrante (%) saliente (%) (ΔTemp) demandada (%) generado (%) ago-15 25,9 39,27 13,37 70,00 55,26 sep-15 27,39 52,37 24,98 70,00 74,81 oct-15 26,27 42,18 15,91 70,00 60,26 nov-15 26,51 41,92 15,41 70,00 59,17 dic-15 26,65 56,34 29,69 70,00 81,56 ene-16 29,19 60,45 31,26 70,00 86,33 feb-16 29,17 61,26 32,09 70,00 88,56 mar-16 32,88 62,05 29,17 70,00 87,62 abr-16 33,63 58,53 24,9 70,00 83,68 may-16 32,04 52,91 20,87 70,00 75,52 jun-16 28,52 46,65 18,13 70,00 66,65 29,22 46,67 17,45 70,00 66,48 jul-16 31,07 52,14 21,07 70,00 74,58 ago-16 29,11 51,75 22,64 70,00 73,88PromedioConclusionesTodos los sistemas solares diseñados lograron eficiencia energética, ahorros importantesy cero emisiones de gases de efecto invernadero. El tiempo de recuperación de lainversión está entre 3-5 años, con 30 años de durabilidad de los sistemas. Además,existe la posibilidad para los productores agropecuarios costarricenses de incorporar unsello ecológico a sus productos, mejorando así su imagen pública para distinguirlos de lacompetencia.Literatura CitadaFAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) (2016). La ganadería amenaza el medio ambiente. Recuperado de: http://www.fao.org/newsroom/eS/news/2006/1000448/index.htmlINTA. (Instituto nacional de Tecnologías Agropecuarias) (2011). Ganadería y efecto invernadero: mejor producción, menos contaminación. Recuperado de: INTA Informa. http://intainforma.inta.gov.ar/?p=6579ESTRADA, M. (2001). Cambio climático global causas y consecuencias. Recuperado de: http://www.academia.edu/6789690/Cambio_clim%C3%A1tico_global_causas_y_consec uenciasIngeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 376

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017 DISEÑO Y PRUEBA DE UN SISTEMA CAPTACIÓN DE LLUVIA PARA RIEGO DE MILPA MAYA PENINSULAR. González M.P1, Rodríguez C. A1 1Centro Regional Universitario de la Península de Yucatán. Universidad Autónoma Chapingo Comisaría Temozón Norte. 97139, Mérida, Yucatán correo-e: [email protected]ónLa milpa maya peninsular consiste en un sistema agroforestal basado en los recursosfitogenéticos desarrollados milenariamente por el pueblo maya en las condiciones kársticasde la península de Yucatán (M-REDD+ 2015). En la actualidad, la milpa atraviesa unacrisis que se ha extendido por más de 30 años causada por el aumento de población(Hernandez 1985), la erraticidad de los ciclos hidrológicos y la constante disminución delrendimiento (Duch 1988). La ausencia de desniveles importantes y el suelo rocoso de lapenínsula evitan la formación de cuerpos de agua superciales impidiendo contar confuentes de riego independientes al manto freático. En lugares donde el agua subterránease encuentra a gran profundidad el establecimiento de sistemas de riego es muy caro ycomplicado, haciendo recaer el éxito de las cosechas en la regularidad y abundancia dela lluvia. En respuesta a esta crisis resulta urgente diseñar e implementar alternativas quefortalezcan las prácticas tradicionales milperas para asegurar la permanencia de estemilenario sistema de producción.Materiales y MétodosEn el municipio de FCP fueron construidos dos captadores de agua de lluvia basados enuna cisterna de geomembrana de HDPE complementados un una superficie de captaciónde forma cónica en el perímetro de la cisterna fabricados con madera local y láminagalvanizada. Los sistemas, con capacidad de almacenamiento de 21.7 m3 permitieronestablecer un sistema de riego con agua de lluvia. Al haberse instalado en desnivelfavorable, el agua puede ser distribuida por gravedad en la parcela.La parcela de trabajo es una milpa continua con 8 años de uso regular. Cuenta con unasuperficie de 6 mecates equivalentes a 0.24 ha. No se cuenta con acceso a aguasubterránea, razón por la que el productor se ve obligado a acarrear diariamente 6 litrosen botellas de refresco. La materia seca producto de los deshierbes es quemada cadaaño antes de mayo para establecer maíz de varios tipos y otros asociados como ajonjolí,lenteja de milpa, chícharo, ibes y calabaza.En uno de los sistemas se establecieron 25 tilapias y se monitoreó la evolución de lasiembra de milpa que fue regada auxiliarmente con el agua. La presente investigaciónconsistió de un trabajo documental basado en entrevistas semiestructuradas y talleresparticipativos aplicados a los habitantes de la comunidad de Yoactún, Quintana Roo. Lafinalidad de esta investigación fue evaluar los efectos derivados de contar con acceso aagua en la parcela seleccionada.Resultados y DiscusiónEl primer punto a evaluar fue si el diseño del captador, que consiste en una superficiede captación de 42.5 m2, sería suficiente para hacer uso óptimo del almacenamiento deIngeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 377

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 201721.7 m3. En el periodo mayo-junio la cisterna alcanzó el 63% de su capacidad, entrandoa un periodo de sequía canicular. En este momento, de forma participativa, se decidiócubrir la superficie de forma que se redujera la evaporación al máximo del agua disponible.Al final de este periodo fueron incorporadas las tilapias en el sistema, por lo que lacobertura también jugó un papel importante para la protección de los animales. A finalesde junio se estableció el cultivo de milpa en la parcela, conformado por maíz blancoxnuknal, calabaza xtoop e ibes.El sistema de riego fue utilizado dos veces como riego de auxilio en el desarrollo delcultivo, a los 30 y 45 cm de altura de las plantas de maíz. Aunado a que la temporadade lluvias fue más estable, se consiguió un aumento de 80% en el rendimiento de lamasa total del cultivo ligado a un incremento de la altura de 2.3 m promedio en elperiodo anterior a 3.5 m promedio en este periodo. La cosecha también tuvo un incrementoconsiderable al pasar de 2 costales de mazorca el año pasado a 7 este año.Al terminar la cosecha, a finales de noviembre, se contaba aún con el almacenamientolleno. Esto permitió el establecimiento de plantas de sandía, pepino y 400 m2 de milpacon maíz amarillo de ciclo corto nal-tel, calabaza y chícharo intercalada con tres árbolesde zapote y dos de mango en la zona más protegida de la parcela.Las tilapias establecidas fueron alimentadas con insectos, hojas de chaya y makal cultivadopermanentemente en la parcela. Alcanzaron un tamaño promedio de 20 cm y 140 g altérmino de cinco meses, habiendo sido incorporadas de 8 cm y 12 g.ConclusionesEl establecimiento de riego en una parcela de milpa de temporal produce cambiosrelevantes en la productividad y en los ciclos de siembra. La posibilidad de incorporarproteína a la dieta mediante pescado alimentado con productos disponibles al mismotiempo que se fertiliza el agua representa un avance importante en la creación de agroecosistemas más resilientes e intensificados. La milpa maya peninsular cuenta con unagran área de oportunidad en el establecimiento de ecotecnologías enfocados a laoptimización de los recursos disponibles. La actual crisis milpera puede ser mitigadamediante prácticas de manejo del agua y el suelo integrales para fortalecer la seguridadalimentaria de los pequeños productores.Literatura CitadaM-REDD+/USAID 2016. Milpas de las comunidades mayas y dinámica de uso de suelo en la península de Yucatán. Ed. Alianza México REDD+, Informe electrónico. 436pp. Yucatán. México.DUCH G., J. 1988. Racionalidad técnica y debilidad productiva de la agricultura milpera en el estado de Yucatán. RGA; UACh. Chapingo, México.HERNANDEZ X., E 1985. El sistema agrícola de roza-tumba-quema en Yucatán y su capacidad de sostenimiento. En: Agricultura Indígena: Pasado y presente; Teresa Rojas Rabiela (editor); Ed. La Casa Chata, CIESAS. México, D. F.Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 378

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017 IDENTIFICACIÓN DE LAS DEFICIENCIAS DE NITRÓGENO, FÓSFORO Y POTASIO EN EL CULTIVO DE MAÍZ (Zea mays) MEDIANTE TÉCNICAS DE PERCEPCIÓN REMOTA.Zavala S., A. 1-, Saldaña R., N. 1-, Cabrera S., J. M. 1-, Gutiérrez V., C.1-, Márquez H., A. 1-, Flores G., A. 2-, Trejo D., M. 3-, Cadena Z., M. 4-1Departamento de Mecánica Agrícola, Universidad de Guanajuato, Ex Hacienda el Copal km 9 carretera Irapuato-Silao ap. 311. Irapuato, Zona Centro, C.P. 36500 Irapuato, Gto 2Departamento de Ciencias Ambientales, Universidad de Guanajuato, Ex Hacienda el Copal km 9 carretera Irapuato-Silao ap. 311. Irapuato, Zona Centro, C.P. 36500 Irapuato, Gto. 3Departamento de Optoelectrónica, Universidad de Guanajuato, sede Yuriria, Av. Universidad s/n, colonia Yacatitas, C.P. 38940, Yuriria, Gto. 4Deartamento de Maquinaria Agrícola. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Calz. Antonio Narro 1923, Buenavista, 25315 Saltillo, COAH. correo-e: [email protected]ónLa eficiencia del uso de fertilizantes y la sustentabilidad de la producción agrícola semejora a través del uso de sensores basado en fundamentos de percepción remota(ANACOFER, 2002; Brown, 2014; Mengel et al., 2000). Un ejemplo es el uso de sensoresque determinan el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI, por sus siglasen ingles). El uso de tecnologías percepción remota como el espectroradiómetro portátilFieldspect® permitió la determinación de las concentraciones de nitrógeno (N), fósforo (P)y potasio (K) en dosel de pastizales (Ozyigit y Bilgen, 2013). La evaluación de deficienciasde nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) para dos cultivos, maíz (Zea mays L.) y cebada(Hordeum Vulgare L.), utilizando el espectrofotómetro en el intervalo de 450 a 1000 ηmpermitieron predecir el contenido de nutrientes combinando la información espacialobteniendo un 92% de éxito (Christensen, 2004). Con base en los antecedentes es posiblepredecir las concentraciones de N, P y K, y por lo tanto discriminar su deficiencia enetapas fenológicas tempranas de maíz establecido en campo mediante la respuestaespectral de las hojas dentro de un rango espectral de los 200 a los 1100 ηm.Materiales y MétodosEl experimento se realizó en el ciclo agrícola primavera - verano 2016, en el campoexperimental de la División de Ciencias de la Vida, de la Universidad de Guanajuato(20°44'41.36\" latitud norte y 101°19'40.78\" longitud oeste). El área de la parcela es de3,600 m2 (0.36 ha), utilizando el cultivo de maíz (Zea mays) como material experimental,el hibrido comercial utilizado fue Dekalb 2027. Las fuentes de nutrición del cultivo fueron,sulfato de amonio, superfosfato triple, y cloruro de potasio. La unidad experimental consistióen bloques al azar con 20 tratamientos. Se provocó la deficiencia de nitrógeno, fósforo ypotasio en el cultivo de maíz, los tratamientos testigos fueron cultivo de maíz con unafertilización adecuada y cultivo sin nitrógeno, fósforo y potasio. Se recolectaron al azar 6hojas de cada tratamiento en la etapa V6. La medición de la reflectancia se realizó conel espectrofotómetro HR4000CG-UV-NIR de Ocean Optics en dos zonas de cada muestra,la zona de la base y la zona media, obteniendo un total de 360 firmas espectrales, lascuales se analizaron en el software Origin Pro 8.Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 379

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017Resultados y Discusión.La reflectancia del tratamiento con una fertilización (T1) es mayor comparada con lareflectancia del tratamiento sin fertilizante (T2), lo que permite diferenciar entre una plantacon estrés (Deficiencia de nitrógeno fósforo y potasio) de las plantas sin estrés porfertilizantes (Figura 1, izquierda.). Por otra parte, las plantas de tratamiento con deficienciade potasio (T14) es mayor la reflectancia en los rangos de longitud de onda de 250 a700 ηm (ultravioleta y visible) comparados con los tratamientos con deficiencia de fósforo(T17) y deficiencia de nitrógeno (T20), permitiendo diferenciar las plantas con deficienciade potasio en este rango de longitud de onda. La reflectancia del tratamiento condeficiencia de nitrógeno (T20) es menor en el rango de longitud de onda de 750 a 900ηm (infrarrojo) comparado con los tratamientos con deficiencia de potasio (T14) y deficienciade fósforo (T17), permitiendo diferenciar las plantas con deficiencia de nitrógeno en esterango de longitud de onda (Figura 1, derecha.).Figura 1. Gráficas de reflectancia para los tratamientos testigo (izquierda) y con deficienciade nitrógeno fósforo y potasio (derecha).ConclusionesLa medida de reflectancia permite discriminar a las hojas de maíz con stress por deficienciade nutrientes de las hojas de maíz con una fertilización adecuada. Es posible discriminarhojas con deficiencia de potasio de las hojas con deficiencia de nitrógeno y fósforo, sinembargo, la diferencia de reflectancia entre las gráficas de las hojas con deficiencia denitrógeno y fósforo es mínima pudiendo en ciertos casos no ser diferenciada.Literatura CitadaANACOFER (2002). Asociación Nacional de Comercializadores de Fertilizantes. México. http://www.anacofer.com.mx/ [Consulta: Abril, 2015, 9:00 am]Brown, Lester R. (2014). Many Countries Reaching Diminishing Returns in Fertilizer Use. Documento electrónico. http://www.earth-policy.org/data_highlights/2014/highlights43Christensen, L. K., (2004). NPK Deficiencies Discrimination by use of Spectral and Spatial Response. Ph.D. Thesis, Department of Agricultural Sciences, Agro Technology The Royal Veterinary and Agricultural University Denmark, p. 4 – 7.Mengel, K., Kirkby E. (2000). Principios de Nutrición Vegetal. 4ta ed. 11 – 18 p. Versión Digital.Ozyigit, Y. and Bilgen, M. (2013). Use of Spectral Reflectance Values for Determining Nitrogen, Phosphorus, and Potassium Contents of Rangeland Plants. J. Agr. Sci. Tech. Vol. 15: 1537-1545.Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 380

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017SELECCIÓN DE CULTIVOS Y DETERMINACIÓN DE LA ESTACIÓN DE CRECIMIENTO CON EL INDICE DE DISPONIBILIDAD DE HUMEDAD PARA EL ESTADO DE QUINTANA ROO Cervantes O. R.1; Arteaga R. R.2; Vázquez P. M. A.2; Cortés H. A.2; Vargas S. J. M.11Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. Carretera México- Lechería, km 18.5 Chapingo, Estado de México, C.P. 56230 A.P. 10. 2Universidad Autónoma Chapingo. Km 38.5 Carretera México-Texcoco. Chapingo, Estado de México, C.P. 56230. correo-e: [email protected]ónLa agricultura de Quintana Roo es en su mayor parte de temporal, su temperatura norepresenta una limitante fuerte, en cambio la irregular distribución de la lluvia ocasionacondiciones alternantes de excesos o deficiencias de humedad y es el principal elementoclimático que limita la producción de cultivos. Virmani y Singh (1986) señalan que unode los fenómenos meteorológicos más importantes es la cantidad y distribución de lalluvia, ya que, si se llegan a establecer las características del comportamiento de la lluviapara una región determinada, será posible tener un mejor conocimiento de las posibilidadeseconómicas de la región. Asimismo, mencionan que la predicción de la lluvia a largoplazo se refiere a la determinación de las cantidades de lluvia que se espera tener enun lugar dado y para un periodo del año definido bajo una medida de probabilidad.Hargreaves (1977) en un trabajo determinó que la producción podría ser relacionada conun índice definido como MAI (moisture availability index) o simplemente como IDH (índicede disponibilidad de humedad). Dado lo anterior, en este trabajo se plantea conocer elcomportamiento del régimen pluviométrico del estado con el fin de tomar mejores decisionesen la selección de cultivos a establecer, para lograr lo anterior se requiere: verificar lahomogeneidad de los datos de lluvia de cada estación, obtener el análisis probabilísticode las lluvias con la distribución normal y realizar su ajuste, determinar la estación decrecimiento con el índice de disponibilidad de humedad (IDH) y seleccionar cultivos quese adapten a la estación de crecimiento.Materiales y MétodosLa información meteorológica que se utilizó fue proporcionada por el Servicio MeteorológicoNacional y consistió en datos de lluvia y evaporación mensual, la duración del registropara la primera fue mayor de 20 años y para la segunda de 10 años. Se determinó lahomogeneidad de los datos de lluvia con la prueba de Sued-Eisenhart (Run test). Parael análisis probabilístico se utilizó la función de distribución de probabilidad normal, paracada mes y estación. Para el cálculo de la probabilidad de que se presente una lluviaigual o mayor que la dada, P (XX.), se utilizó la siguiente expresión: P(Y) = F(z) [CTE1 ∗ T + CTE2 ∗ T2 + CTE3 ∗ T3 + CTE4 ∗ T4 + CTE5 ∗ T5]donde: P(Y) es la probabilidad de excedencia, T = 1/(1+P*z), P = 0.2316419, CTE1 =0.31938153, CTE2 = -0.356563782, CTE3 = 1.781477937, CTE4 = -1.821255978, CTE5= 1.330274429. Para conocer si la function probabilistic de la normal se ajusta a losdatos de lluvia observados se utilizó la prueba de bondad de ajuste de SMIRNOV. A losdatos de evaporación de todas las estaciones se les determinó sus medias mensuales,las cuales se multiplicaron por 0.8 para calcular la evapotranspiración potencial. Paraconocer la estación de crecimiento de cada estación meteorológica se uso el conceptode índice de disponibilidad de humedad (IDH) propuesto por Hargreaves (1977). El iniciode la estación de crecimiento se define cuando IDH0.34 y el final la condición contraria(IDH0.34); el inicio y final de la estación húmeda se determina con los siguientesargumentos: IDH1.0, IDH1.0 respectivamente, (Hargreaves, 1977). La selección decultivos se realizó al comparar la duración del ciclo vegetativo (DCV) de un cultivo conla duración de la estación de crecimiento de una estación, si esta última es mayor queIngeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 381

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017la DCV el cultivo se puede establecer, caso contrario, no. Los cultivos utilizados en esteestudio fueron: Frijol, Soya, Girasol, Maíz, Sorgo, Arroz, Chile Jalapeño, Tomate, Tabaco,Cártamo, Sandia, Cacahuate, Chícharo, Col, Cebolla, Rábano, Caña de azúcar y cultivoperenne, así como sus DCV en días.ResultadosSe definió que los datos de lluvia son homogéneos y que la distribución de probabilidadNormal se ajustó a los datos de lluvia observados a nivel mensual para cada una de lasestaciones. Se realizó una gráfica entre los valores mensuales del IDH con suscorrespondientes fechas en día juliano, para cada una de las estaciones de estudio (16),se definieron dos grupos que presentan las mismas tendencias en el comportamiento dela estación de crecimiento (EC), el primero consta de 11 estaciones y su característicaes que todas presentan lluvia invernal, lo que origina que la EC se alargue hasta losprimeros días de enero a los primeros de febrero. En el segundo grupo la EC termina amás tardar en los primeros diez días de diciembre. En ambos casos no se considera lahumedad que puedan almacenar los suelos de esa región.Se obtuvieron los componentes de la estación de crecimiento de cada una de lasestaciones de estudio, la estación más temprana es la 5 (Inicio de EC=121 días) y lamás tardía la 15 (Inicio de EC = 140 días), existe una diferencia de 19 díasaproximadamente entre ellas, lo que supone un establecimiento del temporal casi al mismotiempo en todo el estado. También se tiene la duración de la estación de crecimiento(DEC) y la duración del periodo de humedad (DPH) en días, para la primera varia de182 hasta 272 días, esto indica que la zona presenta un amplio recurso hídrico y quedebido a que el IDH es la relación de la precipitación al 75% de probabilidad deexcedencia entre la evapotranspiración potencial, la DEC se presentará 3 de cada 4 añoscon valores iguales o superiores a los mencionados (182-272). Con respecto a la DPH,esta varía de 13 a 141 días, durante los cuales el IDH es mayor que uno. Al considerarla DEC y los DPH se observa que la zona puede presentar problemas de exceso dehumedad si los suelos no cuentan con buen drenaje. Con respecto a los resultados deseleccionar que cultivos pueden establecerse, al comparar la duración de los ciclosvegetativos de los cultivos, con la duración de la estación de crecimiento, se observa quesi se considera la humedad almacenada en el suelo quizá ninguno presentaría problemasde deficiencia, el problema radica en seleccionar las fechas de siembra que garanticenque los cultivos no presenten problemas por excesos.ConclusionesLas series de datos de lluvia al aplicar la prueba de Sued-Eisenhart resultaronhomogéneas. La distribución probabilística normal presento un buen ajuste a los datos delluvia. El IDH se puede utilizar para definir las estaciones de crecimiento, ya que al serun índice probabilístico garantiza que las condiciones de humedad definidas se presenten3 de cada 4 años. La DEC obtenida en cada una de las estaciones permite a todos loscultivos propuestos desarrollarse, sin tener problemas de deficiencia a excepción de lacaña de azúcar y los perennes, esto debido a que no se consideró la capacidad dealmacenamiento de humedad de los suelos. Los resultados obtenidos del IDH indican quela precipitación es el principal factor limitante para el desarrollo de los cultivos, debido alos excesos de humedad que ocasionan éstas.Literatura CitadaHargreaves, G.H. 1977. World Water for Agriculture United States Agency for International Development. UTAH STATE UniversityVirmani, S.M. y Singh, P. 1986. Agroclimatological characteristics of the Growndnut-growing regions in the Semi-Arid Tropics. In: Proceedings of the International Symposium on Agrometeorology of the Growndnut. ICRISAT, Sahelian Center. Niamey Niger.Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua 382





































































V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017Crecimiento radial 60 A (mm) a 40 bbbb 20 0 1 25 24 4 TestigoCrecimiento radial 40 a bc bc B (mm) 20 b c 0 1 25 24 4 TestigoFigura1. Efecto inhibitorio de cuatro cepas de rizobacterias en el crecimiento radial dedos cepas de Fusarium a los seis días de después de establecer el ensayo. A – FusariumH3) y B – Fusarium H5b. Medias con la misma letra no soy significativamente diferentes,Tukey (0.05).ConclusiónEn este estudio se aislaron y seleccionaron cepas de rizobacterias con actividad antagónicacontra Fusarium spp. Se observó que las cepas de rizobacterias aisladas de la rizosferade pino pueden inhibir hasta en 40% a cepas de Fusarium.Literatura CitadaBulgarelli, D., Schlaeppi, K., Spaepen, S., Van Themaat, E. L., y Schulze-Lefrt, P. (2013). Struture and fuctions of the bacterial microbiota of plants. Annual review. 64, 807- 838.Cisneros, R., & Germán, N. (2011). Efectos de la aplicación de Trichoderma harzianum sobre la incidencia de “damping off” en el cultivo de fresa (fragaria vesca l) en la zona de el Quinche Provincia de Pichincha (Bachelor's thesis, Babahoyo: UTB, 2011)1-65.Keenan, R. J., Reams, G. A., Achard. F., de Freitas, J. V., Grainger, A., & Lindquist, E.(2015) Dynamics of global forest area: results from the FAO Global Forest Resources Assessment 2015.Forest Ecology and Management, 352, 9-20Protección Vegetal 417

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017 ESTUDIO ENTOMOFAUNISTICO DE Rhagholetis pomonella COMO PLAGA DELTEJOCOTE Crataegus pubescens (WHALS) EN AMECAMECA ESTADO DE MÉXICO Arias Velázquez, H1; Robledo y Monterrubio, M.S.1 1Centro de Agricultura Orgánica. Universidad Autónoma Chapingo. Km. 38.5 Carretera México-Texcoco. 56230, Chapingo, Estado de México. Correo-e: [email protected] 1Centro de Investigación en Agricultura Orgánica. Universidad Autónoma Chapingo. Km. 38.5 Carretera México-Texcoco. 56230, Chapingo, Estado de México. Correo-e: [email protected]ónLa producción del fruto del tejocote (Crataegus pubescens) ha tenido relevancia en losúltimos años, en el año 1972 se registró una superficie de 1,320 Ha. cultivadas(CONAFRUT, 1974) y en 1979 se incrementó a 3,000 Ha., con esto se denota supotencial económico como frutal. Sin embrago, en años recientes esta producción se havisto afectada por una plaga de moscas del genero Rhagoletis spp. (Aluja, 1990). Esteha sido uno de los frutales más afectados ya que sus pérdidas ascienden al 90% de laproducción total. Rhagoletis se encuentra representada por 10 especies en diferentesgrupos de las regiones Neártica y Neotropical (Foote, 1989). Aluja (1993), menciona quela especie más importante en México es R. pomonella, distribuida principalmente en laszonas templadas del país; sus hospederas principales son el manzano, durazno, pera ytejocote.Por lo anterior se procedió al estudio de Rhagoletis pomonella en la zona oriente delEstado de México, específicamente en el poblado de Zoyatzingo el cual se caracterizapor productores de tejocote, con el fin de establecer la aparición de la plaga y el gradode infestación en los frutos.Materiales y MétodosSe llevaron a cabo los muestreos en campo con trampas delta las cuales fueron colocadasen la copa de los frutales, la revisión de trampas se realizó cada ocho días a partir delmes de septiembre. Los ejemplares colectados se depositaron en frascos con alcohol al70%. Se etiquetaron con sus datos respectivos y se evaluaron los porcentajes de hembrasy machos para determinar su abundancia (Hernández, 2003).El análisis del grado de infestación y daño causados por la plaga se realizó considerandoel peso en los frutos parasitados y sanos, se disectaron los frutos colectados y seextrajeron las larvas en los tres estadios para determinar las fases más abundantes, laslarvas de tercer estadio se colocaron en cámaras de pupación para continuar el estudioen su ciclo de vida. Las pupas fueron esterilizadas con hipoclorito al 5% para asegurarla mayor emergencia de los adultos en condiciones de laboratorio. Se realizaronevaluaciones de los adultos obtenidos en las cámaras de pupación. Los resultados seprocesaron en tablas donde se observa la actividad de la plaga por mes y por año.Resultados y DiscusiónLa plaga está en sincronía con la fenología de la planta ya que los adultos capturadosen los árboles de tejocote aparecieron en las trampas a partir del 20 de septiembre ytermina su actividad de sobrevuelo para el día 3 de octubre del mismo año. El porcentajede aparición fue mayor en las hembras comparativamente con los machos. (Fig. 1).Protección Vegetal 418

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional Total de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017 larvas Instar 200 150 III 100 Instar 50 II 0 25.8-27.3 27.4-28.9 29-30.5 30.6-32.1 32.2-33.7 33.8-35.3 35.4-36.9 37-38.5 38.6-40.1 40.2-41.7Fig 1. R. pomonella en trampas Delta en Fig.2. Larvas de R. pomonella con respectotejocote al peso del tejocote.Los frutos dañados fueron comparados con los no dañados considerando su peso y elnúmero de larvas de 1°, 2° y tercer estadío (figura 2), se puede observar que la mayoríade los frutos dañados coinciden en un rango que va desde 27.5 gr. hasta 31.9 gr, locual implica que la plaga tiene preferencia por un ´peso determinado de fruto. El 86%del total de frutos colectados se encontraron parasitados el 30 de Octubre. La emergenciade los adultos en las cámaras de pupación inició en el mes de febrero, este dato muestraclaramente que la especie es capaz de reproducirse cuando los medios son adecuadospara su desarrollo. Las larvas de tercer estadio que son tardías (diciembre), pupan dentrodel fruto, y posiblemente sea una estrategia para sobrevivir a las condiciones climatológicasde la región en los meses más fríos. Otro punto importante es que no se encontraronparasitoides asociados a esta plaga, tanto en las colectas como en las cámaras depupación.ConclusionesSe determinó que esta especie emerge durante todos los meses del año a excepción deenero que es el mes más frio. Se propone que esta especie de acuerdo a los resultadosde las cámaras de pupación pudiera considerarse como multivoltina. R. pomonella debedeclararse como plaga de gran importancia para la fruticultura nacional ya que no soloparasita al tejocote, sino que afecta también a la manzana y otros frutales de rosáceas,además debería contemplarse dentro de las plagas cuarentenarias debido a que supotencial reproductivo así lo demuestra tal y como se vió en el presente trabajo.Literatura CitadaAluja, M., J. Guillen, P. Liedo, M. Cabrera, E. Ríos, G. De la Rosa, H. Celedonio, & D. Mota. 1990. Fruit infesting tephritids (Diptera: Tephritidae) and associated parasitoids in Chiapas, México. Entomophaga, 35: 39-48Aluja, M. 1993. Manejo Integrado de Moscas de la Fruta. Ed. Trillas. México. 241 p.CONAFRUT. 1984. Producción frutícola nacional. Departamento de estudios económicos. Comisión nacional de fruticultura, MéxicoFoote, A. and Norrbom, R.H. 1989. The taxonomy of the genus Anastrepha (DIP: Tephritidae). The fruit files: their biology, natural enemies and control pp 15–25. In: Robinson and Hooper (eds.) Fruit flies their biology and natural enemies and Control Vol 3. Elsevier Science. Publishers. Amsterdam. 372 pHernández-Ortiz, V. 2003. Familia Tephritidae: Clasificación actual, relaciones filogenéticos y distribución de taxa americanos. Memorias del XV curso internacional sobre moscas de la fruta, Centro Internacional de Capacitación en Moscas de la Fruta, Programa MOSCAMED-MOSCAFRUT SAGARPA-IICA. Metapa de Domínguez, Chiapas, 11-23.Protección Vegetal 419

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017 EFECTO DE DOS EXTRACTOS DE Equisetum hyemale affine x myriochaetum SOBRE Fusarium moniliforme García-Miguel, E.1; Robledo-Monterrubio, M. S.1; Arias-Velázquez, H. F.1;Arias-Robledo, G.2 1Área de Biología. Laboratorio de Histología y Citología General, Invernadero de Especies Tropicales. Centro de Investigación en Agricultura Orgánica. Kilómetro 38.5 Carretera México-Texcoco. C.P. 56230 Universidad Autónoma Chapingo. [email protected] 2 Departamento de Parasitología Agrícola. Universidad Autónoma Chapingo.IntroducciónFusarium moniliforme, es un patógeno no obligado, con un amplio rango de hospederos,se ha encontrado en sorgo, trigo, frijol, tomate, cacahuate, plátano, soya, pimiento verdey en algunos forrajes, su hospedero más importante es el maíz (Cantú-Rodríguez, 1998),recientemente se ha encontrado ocasionando pudrición en naranja. Produce diversasmicotoxinas que provocan enfermedades en animales como leucoencefalomalacia enequinos (LEM), edema pulmonar en porcinos y se ha asociado con cáncer esofágico enel humano (Nelson, 1992; Bacon y Hinton, 1996). Fusarium spp. causan anualmentepérdidas de billones de dólares en todo el mundo (Dhoro, 2010). El control de F.moniliforme se basa en el uso de fungicidas sintéticos (Moraes et al., 2003), sin embargola demanda por parte de los consumidores de productos libres de residuos químicos yde bajo impacto ambiental ha generado el incremento en la investigación y el diseño deestrategias de manejo biológico. El uso de extractos de plantas del género Equisetum(“cola de caballo”) podría ser una alternativa para el control de hongos y ser un éxito enla agricultura orgánica. Por lo que el objetivo fue determinar el efecto en el crecimientode F. moniliforme con extracto acuoso y metanólico de E. hyemale affine x myriochaetum.Materiales y MétodosMaterial biológico. La especie utilizada proviene del cepario del Laboratorio de Histologíay Citología General del Área de Biología y se aisló de naranjas en pudrición del ejidode Piedra Pinta, Municipio de Tlapacoyan, Veracruz. Para vigorizarla, se sembró en cajasde Petri con PDA, se dejó crecer cinco días a 30 °C. Las recolectas de Equisetumhyemale ssp. affine x myriochaetum se realizaron en el Invernadero de Especies Tropicalesde la UACh, colectada originalmente en Río Alseseca, Municipio de Tlapacoyan, Veracruz.Elaboración de extractos Arias et al. (2009). El Extracto metanólico (CH4O) de E. hyemalese obtuvo cortando tallos secos de “cola de caballo” en finos trozos, se maceraron 2 kgcon 10 L de hexano a temperatura ambiente durante 3 días. Después, se filtró eldisolvente con papel filtro para separar el residuo vegetal, el cual posteriormente semaceró tres días, con 10 L de Cloruro de Metileno; posteriormente el residuo vegetal sele agregó 10 L de Metanol. Una vez filtrado el metanol, con ayuda de un rotavapor alvacío, se evaporó el disolvente para obtener el extracto. El extracto acuoso se preparócon 100 g del material vegetal previamente secado y cortado en finos trozos y se mezclócon 900 mL de agua destilada hirviendo por 5 minutos. Se elaboraron los medios decultivo a concentraciones de extracto acuoso de 0 (PDA), 0.5, 1, 5 y 10 %, para elextracto metanólico 0 (PDA), 0.1, 0.15, 0.2, 0.3 y 0.45%. Siembra. Con un sacabocadosse tomaron discos de micelio de 6 mm de diámetro de la cepa vigorizada y se colocaronen el centro de cada caja. Se hicieron por triplicado con 6 lecturas para cadaconcentración. Fueron incubadas a 30 °C hasta alcanzar el crecimiento total del micelioen la caja de Petri (80 mm). Se midió el diámetro de la colonia cada 24 horas condos ejes perpendiculares, obteniendo dos diferentes mediciones. Se graficó el crecimientoProtección Vegetal 420

V Congreso Internacional y XIX Congreso Nacional de Ciencias Agronómicas 25 al 28 de abril de 2017micelial a través del tiempo y posteriormente se obtuvo la velocidad de crecimiento paracada concentración. Estos datos fueron sujetos por separado a un análisis de varianza(ANOVA), y comparación de medias con prueba de Tukey (p<0.05) utilizando el softwareestadístico SPSS.Resultados y DiscusiónEl extracto metanólico mostró tener efectos inhibitorios evidentes en el crecimiento de F.moliniforme (Figura 1), a mayor concentración menor velocidad de crecimiento, con laconcentración de 0.3% hubo una disminución del 30% de crecimiento con respecto altestigo y en el tratamiento de 0.45% la reducción en la velocidad fue de 70%. Sinembargo, esto no ocurrió con el extracto acuoso (Figura 2), en donde a mayorconcentración aumenta ligeramente la velocidad de crecimiento, obteniendo incluso en laconcentración de 10% (0.617 mm/h) un incremento de 0.128 mm/h mayor al testigo (0.617mm/h), estos datos con el extracto acuoso, no fueron los esperados, ya que Arias (2014)registró una disminución del 49% en la velocidad de crecimiento de F. solani provocadapor el extracto acuoso a una concentración del 10%. 0.6 1.000 0.4 0.2 0 Concentración (%)Fig. 1. Efecto del extracto metanólico en lavelocidad de crecimiento micelial de F.moniliformeVelocidad (mm/h) 0.800 Velocidad (mm/h) 0.600 0.400 0.200 0.000 0 0.5 1 5 10 Concentración (%) Fig. 2. Efecto del extracto acuoso en la velocidad de crecimiento micelial de F. moniliforme.ConclusionesSe recomiendan pruebas de cromatografía del extracto metanólico para determinar ycaracterizar los compuestos específicos responsables de la inhibición; así como pruebasde campo para verificar la conveniencia operativa del fungicida orgánico probado. Elextracto acuoso no es candidato para ello.Literatura CitadaArias Robledo, G. 2014. Efecto de dos extractos de Equisetum hyemale var. affine x myriochaetum sobre Alternaria solani y Fusarium solani. Tesis para obtener el Título de Ingeniero Agrónomo especialista en Parasitología Agrícola. Universidad Autonoma Chapingo. 84 pp.Arias Robledo, G., García Miguel, E., Godínez Vargas S, Guerra Ramírez D., Reyes Trejo B. y M Robledo y Monterrubio. 2009. Efecto fungicida de extracto hexánico de Equisetum giganteum en Fusarium solani. Memorias: las XX Jornadas de Investigación Difusión de la Ciencia y las Humanidades. 16º. Encuentro de Investigadores del Departamento de Preparatoria Agrícola. Universidad Autónoma Chapingo. La Trinidad, Tlaxcala. Pag. 16-30.Bacon C. W. y D. M. Hinton, 1996. Symptomless endophytic colonization of maize by Fusarium moniliforme. Canadian Journal of Botany 74(8): 1195-1202.Protección Vegetal 421