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Método para determinar zonas de manejo por sitio específico en la Altillanura Colombiana

Grisales Camargo, Edwin Francisco (2018) Método para determinar zonas de manejo por sitio específico en la Altillanura Colombiana. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

La Agricultura de Precisión se define como el conjunto de principios y tecnologías para estudiar, conocer y manejar la variabilidad espacial y temporal de los factores que inciden en la variablidad de la producción agrícola, con el propósito de lograr mayor eficiencia y sostenibilidad en la producción. Las zonas de manejo (ZM) son subdivisiones de los lotes, deben ser relativamente más homogéneas, pero suficientemente diferentes una de otra, de manera que tengan un potencial de producción diferente. En la altillanura Colombiana se están utilizando cada vez más cosechadoras que tienen incorporado la tecnología de los monitores de rendimiento enlazados a los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS); a partir de estos datos se pueden obtener mapas digitales de rendimiento, que permiten visualizar la variabilidad espacial que presenta un determinado lote de producción. La interpretación de estos mapas es difícil, ya que el patrón espacial de rendimiento es influenciado por factores espaciales permanentes (los atributos del terreno, la erosión y las propiedades del suelo) y temporales (patógenos del suelo, enfermedades y “fallas” en la siembra del cultivo y clima). El estudio se realizó en el lote la L de aproximadamente 66 hectáreas, ubicado en el municipio de Puerto López (Meta), en la finca Hato Grande a 55 km vía Puerto López – Puerto Gaitán a una altura aproximada de 212 msnm. El objetivo fue desarrollar una metodología de delimitación de zonas de manejo por sitio especifico en condiciones de la altillanura colombiana, se usaron los datos provenientes de diferentes sensores, como el monitor de rendimiento, la conductividad eléctrica aparente (CEa) del suelo medida con el sensor EM38-MK2 y un modelo digital de elevación (MDE) generado a partir de los datos de geoposicionamiento del sistema STARFIRE 3000 con señal SF2, ubicado en la cosechadora. También se tomaron muestras de suelo mediante el sistema de red usando la metodología de las estaciones georreferenciadas de muestreo (EGM), y se determinaron propiedades físicas y químicas. La CEa para las profundidades de hasta 0.75m y de 1.5m presentaron una alta correlación espacial superior al 0.88, correlacionada con los datos obtenidos por el monitor de rendimiento, el MDE, los contenidos de arcilla, arena y materia orgánica, el índice topográfico de humedad, la pendiente, el aspecto, los % de saturación de aluminio, saturación de bases y saturación de acidez, por lo tanto la CEa fue un gran estimador de la variabilidad espacial de algunas propiedades del suelo. Se generó una propuesta metodológica para obtener un mapa de rendimiento con datos registrados por un monitor de rendimiento para el cultivo de maíz en la altillanura Colombiana, aplicando técnicas de análisis espacial las cuales incluyen, econometría espacial y geoestadística. La metodología de las EGM resultó ser útil para validar los mapas de rendimiento y se obtuvo correlaciones superiores al 0.75. Para la metodología de zonificación de zonas se realizó un análisis de componentes principales espaciales (MULTISPATI-PCA), usando un análisis de clúster fuzzy k-means. Los 4 índices calculados presentaron diferente número de zonas, la validación de estas se realizó por medio de un análisis ANOVA, usando datos de algunas propiedades físicas del suelo. Los análisis estadísticos permitieron la delimitación de zonas de manejo de manera que las áreas delimitadas estuvieran relativamente homogéneas a nivel intralote pero estadísticamente diferentes una de la otra, comprobando así que la zonificación es estadísticamente valida., Abstract Precision Agriculture is defined as the set of principles and technologies to study, know and manage the spatial and temporal variability of the factors that affect the variability of agricultural production, with the purpose of achieving greater efficiency and sustainability in production. The management zones (MZ) are subdivisions of the lots, they must be relatively more homogeneous, but sufficiently different from one another, so that they have a different production potential. In the Colombian Eastern Plains, harvesters are being used that incorporate the technology of the yield monitors linked to the Global Positioning Systems (GPS); from these data, digital yield maps can be obtained, allowing to visualize the spatial variability of a given crop production. The interpretation of these maps is difficult, since the spatial pattern of yield is influenced by the variation of permanent factors (terrain attributes, erosion and soil properties) and temporal factors (soil pathogens, diseases, problems in planting, management and climate variation). The study was carried out in the Eastern Plains of Colombia, in the municipality of Puerto López, on the Hato Grande farm, in a 66 hectares lot. The objective was to develop a method to delimitate management zones to do a specific site management, data coming from different sensors were used, such as the yield monitor, the apparent electrical conductivity (ECa) of the soil measured with the sensor EM38-MK2 and a digital elevation model (DEM) generated from the geolocation data of the STARFIRE 3000 system with SF2 signal, located in the harvester. Soil samples were also taken through a network system using the georeferenced sampling stations (EGM) methodology, and physical and chemical properties were determined. The ECa for the depths of up to 0.75m and 1.5m showed spatial correlation higher than 0.88, with the data obtained by the yield monitor, the DEM, the clay, sand and organic matter contents, the Topographic Wetness Index (TWI), slope and aspect, saturation of aluminum, bases and soil acidity, therefore the ECa was a great estimator of the spatial variability of some soil properties. A methodological proposal was generated to obtain a yield map with data recorded by a corn yield monitor in the Colombian Eastern Plains, applying spatial analysis techniques like spatial econometrics and geostatistics. The EGM methodology was useful to validate the obtained yield maps and a correlations greater than 0.75 were obtained. The sites specific management methodology was carried out an the spatial analysis of principal components (MULTISPATI-PCA), using fuzzy k-means clustering analysis. The four computed indices for the delimitation of management zones showed a different zones number, then for validation ANOVA analysis was used with data from some physical soil properties. The statistical analyzes allowed the delimitation of management zones so that the delimited areas were relatively homogeneous at the internal level but statistically different one from the other, thus proving that the zoning is statistically valid.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Martínez Martínez, Luis Joel and Bernal Riobo, Jaime Humberto
Información adicional:Magíster en Geomática. Línea de Investigación: Geoinformación para el uso sostenible de los recursos naturales.
Palabras clave:Agricultura de precisión, Monitores de rendimiento, Variabilidad espacial, Conductividad eléctrica aparente, Zonas de manejo, Cluster fuzzy k-means, Precision Agriculture, Yield monitor, Spatial variability, Apparent electrical conductivity, Sites specific management, Cluster fuzzy k-means
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture
9 Geografía e Historia / History & geography
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Agronomía
Sede Bogotá > Facultad de Ciencias > Facultad de Agronomía
Código ID:63812
Enviado por : EDWIN FRANCISCO GRISALES CAMARGO
Enviado el día :31 May 2018 17:51
Ultima modificación:31 May 2018 17:51
Ultima modificación:31 May 2018 17:51
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