Maestría en Ingeniería Agrícola y Uso Integral del Agua

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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    Uso 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 Alberto
    El 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.
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    Diseño y construcción de una clasificadora de papas (Solanum tuberosum L.)
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2021-11) Grande Martínez, Gaudencio ; Hidalgo Reyes, Martín ; Cruz Meza, Pedro ; Hahn Schlam, Federico Félix
    La clasificación de la papa es de gran importancia para su comercialización, los tubérculos clasificados incorrectamente disminuyen las ganancias del productor. En la colonia Profesor Graciano Sánchez, municipio de Tlaxco, Tlaxcala, no existen clasificadoras de ningún tipo, de esta manera, el intermediario obtiene mayores ganancias que el productor solo por limpiar y clasificar los tubérculos. El objetivo de este trabajo fue diseñar y construir un prototipo para clasificar papas en cuatro grupos (primera-S1, segunda-S2, tercera-S3 y cuarta-S4) de acuerdo con su grosor, para uso de productores en pequeñas escalas. La investigación se realizó en dos fases: la primera se enfocó en determinar las propiedades físico-mecánicas de la papa en la variedad Fianna, y la segunda, en el diseño y la construcción de una clasificadora de papas. Los resultados de la primera fase mostraron que las propiedades físicas evaluadas decrecen a medida que el tamaño del tubérculo disminuye con excepción de la esfericidad; en las pruebas mecánicas mostraron que el coeficiente de fricción estático incrementa mientras el tamaño de la papa disminuye, con el ángulo de rodadura ocurrió lo contrario y en la compresión axial mostraron un decremento del grupo S1 al grupo S4, con excepción del módulo de Young cuyo valor estuvo comprendido desde 1.306 a 3.697 MPa en los cuatro grupos. En la segunda fase, se diseñó y construyó un prototipo que mide 1.95 x 0.66 x 1.74 m, tiene dos sistemas: a) limpieza (tres cepillos rotativos) y, b) clasificación (dos rodillos sin fin y dos rodillos lisos, con una pendiente de 15°), funciona con dos motores eléctricos (0.5 Hp y 2 Hp), su productividad es de 2289.6 kg h-1 , con una eficiencia del 34.06 % en la clasificación y con un 3.11 % de papas dañadas.
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    Diseño, construcción y evaluación de un dispositivo: extractor axial - aerogenerador con eje horizontal
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2021-12) Balderas Rivas, Bernardino ; Romantchik Kriuckova, Eugenio ; Cruz Meza, Pedro ; Hidalgo Reyes, Martin
    El sistema más efectivo para la recuperación de energía eólica residual de un extractor axial es colocar un aerogenerador de baja potencia y eje horizontal en la salida del flujo del aire para generar energía eléctrica y reducir los gastos por el consumo eléctrico. El objetivo de este trabajo fue diseñar, construir y evaluar un dispositivo extractor-aerogenerador. El diseño del dispositivo consta principalmente de una estructura que permite el ensamble de un aerogenerador Rassven 400 posicionado a una distancia de 0.5 m de un extractor Multifan 130 y adicionalmente el ensamble de un cono. El cono permite aumentar la velocidad angular del aerogenerador y generar mayor potencia eléctrica. Para la evaluación del dispositivo se realizó su fabricación y ensamble en el cual se midieron las velocidades de aire de entrada y salida del extractor, velocidades angulares de extractor y aerogenerador, voltaje y amperaje consumidos por el motor y generados por el aerogenerador, para cuatro diferentes tratamientos: extractor solo, extractor con cono, extractor con aerogenerador y extractor con cono y aerogenerador. Se realizó un análisis estadístico de los resultados obteniendo medias y desviaciones estándar. El dispositivo diseñado y construido permite recuperar hasta 50% de la energía eólica saliendo del extractor. La implementación del cono permitió aumentar 1.5 veces la velocidad angular en el aerogenerador lo que permitió incrementar la potencia generada.
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    Modelación hidrológica e hidráulica del Río Acaponeta, Nayarit, México
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2021-11) Bocanegra Morales, Miguel Ángel ; Ibáñez Castillo, Laura Alicia ; Arteaga Ramírez, Ramón ; Vázquez Peña, Mario Alberto
    En la presente investigación se realizó la modelación hidrológica e hidráulica del río Acaponeta, Nayarit, México con el objetivo de estimar las áreas vulnerables a inundaciones en 40 kilómetros de la parte baja del cauce aproximadamente, como producto del hidrograma generado a partir de un modelo hidrológico calibrado hasta la estación hidrométrica Acaponeta y derivado de una tormenta sintética de 24 horas y precipitación máxima de 5, 20 y 100 años de periodo de retorno. El modelo hidrológico se realizó en HEC-HMS utilizando el método de número de curva del servicio de conservación de suelos (SCS) para el cálculo de la lámina escurrida, el método del hidrograma unitario del SCS para el cálculo del hidrograma total y el método de Muskingum para el tránsito del hidrograma en el cauce. El modelo se calibró para la avenida máxima del año 2006 y 2013 obteniendo valores de Nash de 0.65 y 0.68 respectivamente, logrando de esta manera un modelo bastante aceptable. La modelación hidráulica se realizó con el software HEC-RAS calibrando el coeficiente de rugosidad de Manning manualmente mediante una imagen de satélite Sentinel-2 y se obtuvo que las localidades de nombre Tecuala y San Felipe Aztatán son zonas vulnerables a inundaciones incluso para el hidrograma de 5 años de periodo de retorno derivado de que se ubican topográficamente en una llanura de inundación.
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    Sistema de control y monitoreo de ph mediante internet de las cosas en acuaponia
    (Universidad Autónoma Chapingo, 2020-11) Torres Cervantes, Víctor Hugo ; Ruíz García, Agustín ; Pineda Pineda, Joel ; Olguín Rojas, Juan Carlos
    La acuaponia es un sistema de producción en el que se busca una interacción simbiótica entre sus elementos bilógicos (plantas, peces y bacterias) controlando parámetros físicos y químicos. El monitoreo diario de estos parámetros brinda una solución para mantener una buena calidad de agua en el sistema. Dentro de estos parámetros está el pH del agua, que controla y regula el metabolismo de los peces, la actividad nitrificante de las bacterias y la solubilidad de nutrientes. La implementación de tecnología basada en Internet de las Cosas (IoT) permite al usuario monitorear parámetros de manera remota debido a la comunicación que ofrece entre el usuario y los objetos (sensores, actuadores). Este trabajo tuvo como objetivo desarrollar un sistema de monitoreo y control del pH de un sistema acuapónico utilizando tecnología IoT, desarrollando una aplicación móvil que permita al usuario acceder al monitoreo en tiempo real, obtener el historial de mediciones durante el día o un ciclo de tiempo determinado y que de esta manera se pueda efectuar la acción de actuadores para corregir el parámetro y llevarlo a un rango de trabajo óptimo para el sistema. Se desarrolló una intercomunicación vía WIFI del sistema IoT vinculando una placa Raspberry, con lenguaje de programación Python, a una nube de datos creada por google llamada Firebase, y esta a su vez con la plataforma Android Studio para el desarrollo de una aplicación móvil. Los resultados de la intercomunicación permiten al usuario visualizar mediante la aplicación móvil la lectura de los sensores en tiempo real, acceder a archivos csv con las lecturas tomadas por el sensor durante el día o en un lapso de tiempo determinado, activar actuadores durante un tiempo determinado en la misma aplicación para corregir el parámetro monitoreado.