Maestría en Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua
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El posgrado hace énfasis en una sólida formación analítica, lógica y matemática de sus estudiantes, para proponer soluciones formales a problemas del campo mediante la aplicación de métodos estadísticos, modelos matemáticos e inteligencia artificial.
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Browsing Maestría en Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua by Author "Arteaga Ramírez, Ramón"
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ItemBalance hídrico para la planeación agrícola del arroz en el Valle del Cauca, Colombia(Universidad Autónoma Chapingo, 2020-11) Valencia González, Jesica Natalia ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Vázquez Peña, Ramón ; Quevedo Nolasco, AbelEl manejo de los datos climáticos permite conocer y abordar cuantitativamente la disponibilidad climática de un área determinada; para la adaptación o producción de cultivos, divulgando resultados a partir de información básica. El objetivo general fue Evaluar y analizar el Balance hídrico del arroz en el Valle del Cauca - Colombia para la planeación agrícola de éste en dos épocas de siembra. Se utilizaron nueve estaciones con información climatológica diaria las cuales permitieron, el relleno de datos faltantes de las variables precipitación, brillo solar, humedad, evaporación temperatura máxima y mínima; a través de los métodos: Razón normal (RN), Análisis armónico de la serie de Fourier (SF) y la distancia inversa al cuadrado (IDW). Posteriormente, se evaluó la evapotranspiración de referencia diaria (ETo) con las ecuaciones de Hargreaves Samani, Priestley y Taylor, García y López y Linacre; respecto a la ecuación de FAO Penman-Monteith, la obtención de las fechas de inicio del periodo de lluvias, el inicio de la estación de crecimiento y la duración de la misma a diferentes niveles de probabilidad y finalmente; la reducción del rendimiento de arroz a través de un balance hídrico diario para dos épocas de siembra en el programa Cropwat. Se identificó que la estación Independencia es la ubicación más representativa del área de estudio; por su disponibilidad hídrica y tipo de suelo, seguida por la estación Ciat Quilichao. En cambio, las estaciones más lejanas al área de producción de arroz exhibieron los valores más extremos en la reducción de rendimiento; exhibiéndolas como las estaciones de menos referencia.
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ItemComparación del almacenamiento de agua en dos parcelas experimentales en Tepetlaoxtoc Estado de México(Universidad Autónoma Chapingo, 2024-11) García Lemus, Iván Alejandro ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Ibáñez Castillo, Laura Alicia ; Vázquez Peña, Mario AlbertoEl objetivo principal del estudio fue evaluar la variación estacional del contenido de agua en el suelo mediante un análisis comparativo del balance hídrico a nivel diario en dos parcelas de evaluación, una de pastizal natural y otra intervenida con plantación de nopal (opuntia spp.) en la comunidad de Santo Tomás Apipillhuasco, Tepetlaoxtoc, Edo. Méx., México. Para ello se midieron de manera directa las variables de precipitación (P), temperatura y humedad volumétrica del suelo (en 30 cm y 60 cm de profundidad). La escorrentía superficial (ES) se estimó mediante el método del número de curva (NC). La evapotranspiración de referencia (ETo) se estimó mediante la ecuación Penman-Monteith. La evapotranspiración total (ET) se estimó con el coeficiente Kc de la cobertura vegetal. Durante la temporada de lluvias, la parcela intervenida con nopal retuvo más humedad en el suelo. En cambio, durante la época de estiaje, la parcela de pastizal natural mostró una mayor capacidad de almacenamiento de agua.
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ItemEfecto del cambio climático sobre los valores extremos de lluvia y temperatura en el río Atoyac, Oaxaca(Universidad Autónoma Chapingo, 2023-12-07) García Santos, Jesús Quetzalcóatl ; Ibáñez Castillo, Laura Alicia ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Carrillo García, MauricioEl clima se relaciona con las condiciones atmosféricas (temperatura promedio, precipitación y vientos) durante un intervalo de tiempo que comúnmente se determina en treinta años. La variación estadística significativa del mismo a lo largo de un período prolongado se conoce como cambio climático, el cual puede ser el resultado de factores naturales o antropogénicos, como la quema de combustibles fósiles o en modificaciones en el uso del suelo. México presenta alta susceptibilidad a los impactos del cambio climático. Su población está en riesgo de presenciar inundaciones, por otro lado, existe la posibilidad de que la desertificación afecte hasta el 40% de la extensión nacional usada para la agricultura. En ese sector, se visualiza disminución de la productividad del maíz para la década de 2050, pérdida en la fertilidad de suelos en las unidades de producción, también existe evidencia de que la mayoría de los cultivos resultarán menos apropiados para la producción hacia 2030. En Oaxaca también se presentan cambios considerables. ha disminuido el periodo de lluvias presentándose ahora entre los meses de julio a octubre siendo que anteriormente se daba desde mayo hasta noviembre, las tormentas tropicales y los huracanes cada vez son más frecuentes. Al analizar los datos de precipitación y temperatura de las estaciones meteorológicas de la cuenca río Verde-Atoyac se observa que se presentan cada vez más días con temperaturas altas, menor cantidad de días con temperaturas bajas, mayor presencia de periodos fríos y estos cada vez con mayor duración, una diferencia cada vez mayor entre la temperatura máxima y la mínima. En cuanto a la precipitación se observó, mayor cantidad de días secos consecutivos, mayor lamina precipitada en un día, mayor presencia de lluvias torrenciales.
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ItemMediciones con un dendrómetro para optimizar el uso de agua y detención de enfermedades en árboles de mango(Universidad Autónoma Chapingo, 2019-12) García Martínez, Jesus Antonio ; Hahn Schlam, Federico Félix ; Nieto Ángel, Raúl ; Arteaga Ramírez, RamónEl dendrómetro es un instrumento que registra variaciones compuestas por ritmos diurnos de contracción y expansión en el tallo del árbol. Las variables obtenidas por el dendrómetro son la máxima contracción diaria (MXD), mínima contracción diaria (MND), pendiente de la mañana (MS), pendiente de la tarde (AS), pendiente de la noche (NS) y crecimiento diario del tronco (MCD). Un dendrómetro capaz de detectar el estado hídrico del árbol de mango fue diseñado con un microcontrolador que optimiza el consumo energético. El experimento se ejecutó del 20 de abril al 20 de agosto del 2019, donde se monitoreo las variaciones en el tronco durante la floración y fructificación ante diferentes tratamientos de riego (riego al 100%, estrés, y riego deficitario). Así mismo, se evaluaron las mediciones del dendrómetro en árboles infectados por Fusarium en brotes e inflorescencias y su respuesta después de aplicar una solución de jabón con azufre a los árboles. El dendrómetro mostró ser eficiente utilizando rutinas de ahorro de energía, brindando 8 días de autonomía; al censar cada 10 minutos con 10 repeticiones por ciclo. Al comunicarse con una App celular, permite la transmisión del dendrómetro, la cual gráficamente indica si es necesario regar los árboles. El experimento de riego demostró que al regar un día y suspender el siguiente, el MXD y el MND no presentan diferencias estadísticas con la evapotranspiración (ET) de los árboles y durante el riego deficitario controlado (RDC). Durante el estrés, las mediciones de MXD y MND mostraron correlaciones exitosas con algunas variables climáticas. La aplicación de la solución de azufre más jabón en polvo fue eficaz durante las temporadas de riego y lluvia, pero pobre para los árboles bajo condición de estrés. Los valores MXD y MND mostraron cambios en la salud del árbol.
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ItemModelación hidrológica con base en precipitación de estaciones meteorológicas automáticas e imágenes gpm-imerg en la cuenca río Huaynamota(Universidad Autónoma Chapingo, 2018-12) Espinosa López, José Alberto ; Ibáñez Castillo, Laura Alicia ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Galeana Pizaña, José MauricioMéxico cuenta con una gran variación fisiográfica y climática que se refleja en la distribución del recurso hídrico siendo el sur en donde se encuentran los ríos más caudalosos del país, el 50 % es superficie montañosa, el resto es una superficie regularmente plana, en este escenario es necesaria la administración y estimación del recurso hídricos ya sea para cubrir las necesidades de los asentamientos urbanos, actividades agrícolas y pecuarias o para la predicción de inundaciones que generan grandes pérdidas financieras y en muchos casos vidas humanas. Esta investigación se realizó en la cuenca del Río Huaynamota que abarca parte de los estados de Zacatecas, Durango, Nayarit y Jalisco, forma parte de la cuenca Lerma-Chapala Santiago. Para el análisis de la respuesta de la cuenca se evaluaron eventos ocurridos en los periodos del 21 al 26 de julio de 2016, 14 al 24 de agosto de 2017 y del 1 al 16 de septiembre de 2017, mediante los métodos Hidrograma Unitario Modificado Clark e Hidrograma Unitario de Clark, implementados en el modelo HEC-HMS 4.2.1. La precipitación fue obtenida de imágenes GPM-IMERG y de Estaciones Meteorológicas Automáticas. Los resultados fueron satisfactorios ya que en la mayoría de los eventos el coeficiente de Nash Sutcliffe fue mayor a 0.5 que se considera aceptable. De lo anterior se concluye que la modelación hidrológica con base en modelos distribuidos a partir de imágenes de satélites meteorológicos como insumo de precipitación, resultan ser una buena opción para su implementación en regiones con poca instrumentación.
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ItemModelación hidrológica en la cuenca del rio Coahuayana, Jalisco, México(Universidad Autónoma Chapingo, 2022-10-11) Girón Méndez, Pedro ; Ibáñez Castillo, Laura Alicia ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Vázquez Peña, Mario AlbertoLa precipitación es una entrada clave en la modelación hidrológica. Por ello se necesita conocer con exactitud la magnitud y la distribución de la precipitación, tanto en el tiempo como en el espacio. Este trabajo se realizó en la cuenca del río Coahuayana, ubicada en los estados de Jalisco, Colima y Michoacán. Se hizo una evaluación de las imágenes de satélite de lluvia IMERG en seis eventos máximos de precipitación a través de la comparación con datos observados de precipitación en tierra. Se desarrolló un modelo hidrológico de parámetros distribuidos a nivel horario con el programa HEC-HMS; se utilizaron las imágenes de lluvia IMERG-L como datos de entrada. Los métodos seleccionados para el modelo hidrológico son el número de curva y el hidrograma unitario modificado de Clark. El producto IMERG-L presentó valores altos del coeficiente de Nash-Sutcliffe (NSE) en la estimación de la precipitación horaria. El producto IMERG-F presentó valores altos de NSE en la estimación de la precipitación diaria. En general, los productos IMERG presentaron valores altos de NSE en escala temporal diaria. En tres de los cinco eventos, los resultados de la modelación hidrológica fueron satisfactorios; el coeficiente de NSE osciló entre 0.39 y 0.77; el R2 osciló entre 0.51 y 0.86. Se concluyó que las imágenes de satélite de lluvia IMERG son una buena alternativa como datos de entrada en un modelo hidrológico distribuido, en especial en lugares donde la información horaria de precipitación medida en tierra es escasa o inexistente.
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ItemModelación hidrológica horaria en la cuenca del Río Fuerte(Universidad Autónoma Chapingo, 2020-11) Merino Jiménez, Edgar ; Ibáñez Castillo, Laura Alicia ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Vázquez Peña Mario AlbertoEn el presente trabajo se realizó la modelación hidrológica horaria para eventos hidrometeorológicos extremos en la región hidrológica del Río Fuerte, cuya superficie se distribuye en los estados de Sinaloa, Chihuahua, Sonora y Durango. El modelo construido se calibró hasta la estación de aforo Tubares, la cual cubre aproximadamente 34,000 km2; la estación hidrométrica Tubares que se localiza 35 km aguas arriba de la presa Huites. La importancia de esta zona radica en la actividad agrícola que se desarrolla en la parte baja de la cuenca, y el sistema de presas que se encuentra en ella y que también generan energía eléctrica. La modelación hidrológica se llevó a cabo en el programa HEC-HMS. La lluvia fue convertida a escurrimiento mediante el método de número de curva de escurrimiento del SCS; las láminas escurridas fueron convertidas a hidrograma mediante el método del hidrograma unitario sintético de Clark. Se realizó el tránsito de avenidas en cauces por el método hidrológico de Muskingum. El modelo fue calibrado para la tormenta del 6 al 30 de agosto del 2009 y validado con tormentas de los años 2011, 2015, 2016 y 2017. Finalmente, se encontró un modelo con coeficientes de Nash-Sutcliffe entre 0.22 y 0.52, lo cual es bueno, considerando que se modeló en forma horaria y se validó con varios eventos. En lo que respecta al cálculo del tiempo de concentración, se encontró que la fórmula de California Culvert Practice presentó mejores resultados al momento de calibrar y validar el modelo.
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ItemSimulación del rendimiento de maíz usando el modelo simple en Chapingo, México(Universidad Autónoma Chapingo, 2020-11) Jiménez Ayala, José Alberto ; Ruíz García, Agustín ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Carrillo García, MauricioLos modelos de simulación de cultivos son herramientas útiles para estudiar la influencia del riego en el crecimiento y rendimiento. El objetivo de este estudio fue estimar los parámetros del modelo SIMPLE mediante un algoritmo de evolución diferencial para un cultivo de maíz con riego y en secano. Los datos de entrada del modelo fueron obtenidos de un experimento realizado durante el verano-otoño de 2016 en Chapingo, México. Los parámetros del modelo que más influyen en la variable de respuesta biomasa total fueron identificados mediante un análisis de sensibilidad global. Se definieron funciones de densidad uniformes para los parámetros, y se usaron los métodos prueba extendida de sensibilidad de amplitud de Fourier (eFAST) y de Sobol para calcular los índices de sensibilidad de primer orden y de efectos totales. Se ejecutaron 4485 simulaciones Monte Carlo para el primer método y 5000 para el segundo, con variaciones de ±25% y ±50% del valor nominal de los parámetros. El modelo fue calibrado mediante el algoritmo de evolución diferencial estándar, ajustando los parámetros con un índice de sensibilidad total mayor a 10%. Se encontró que para ambos tratamientos, riego y secano los parámetros temperatura óptima, temperatura base, temperatura acumulada requerida para desarrollo del área foliar para interceptar el 50% de la radiación y eficiencia de uso de la radiación, son los que más afectan el comportamiento de la biomasa total. El modelo calibrado mostró un buen ajuste entre la biomasa medida y simulada, con una RRECM de 5.325% y 12.487% en los tratamientos de riego y secano, respectivamente. El error entre el rendimiento estimado y medido fue de 0.374 Mg ha-1 para el tratamiento riego y de -1.184 Mg ha-1 para secano. El modelo calibrado puede ser usado en estudios de manejo del riego y efecto de cambio climático.
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ItemUso de agua y kc en dos variedades de girasol bajo el sistema succión en dos sustratos(Universidad Autónoma Chapingo, 2021-11) Vizcarra Hernández, Ignacio Fernando ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Nolasco Quevedo, Abel ; Vázquez Peña, Mario AlbertoEl cultivo del girasol es una de las oleaginosas con más demandas a nivel internacional ocupando el tercer lugar; en México su producción es mayoritariamente para flor de ornato, sin embargo, representa una gran alternativa al ser México parte de su centro de origen. El consumo de agua en el girasol, es uno de los factores más importantes en su producción; se realizó un estudio en un invernadero del Colegio de Postgraduados y se utilizó un diseño completamente al azar con diseño factorial de dos variedades de girasol (ornato y SYN 3950 HO), con dos sustratos en función del tamaño de partícula. Siendo los tratamientos: SFGO, sustrato fino (SF) y girasol Ornamental; SGGO, sustrato grueso (SG) y girasol Ornamental; SFGA, SF y girasol SYN3950HO y; SGGA, SG y girasol SYN3950HO. La unidad experimental fue una bolsa de plástico (como maceta) con su sistema de fertirriego (cápsula porosa y fuente de agua) a succión con una negativa de -10 cm. Se investigó el consumo de agua, los coeficientes del cultivo (Kc) por estado fenológico, para cada tratamiento. Se utilizó una solución nutritiva a través del mismo sistema de riego. Se monitoreó y registro la temperatura y humedad relativa por medio de un sistema de adquisición de datos con Arduino. Los sustratos resultaron similares en términos de retención de humedad, sin embargo, el SF contiene más materia Orgánica. Se obtuvieron consumos hídricos estadísticamente similares, hasta R6. Las variables agronómicas de altura, diámetro del tallo, área foliar y número de hojas se mostraron significativamente mayor en SFGO y SGGO. Los Kc obtenidos tuvieron significancia entre tratamientos, por la temperatura superior a la tolerada por el cultivo.