Maestría en Ingeniería - Ingeniería de Biosistemas

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Prototipo de automatismo para la dosificación de pellets en cultivo de Tilapia Roja (Oreochromis sp.)
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Sáenz Peña, Edwin Gonzalo; González Susatama, Luis Carlos; Sáenz Peña, Edwin Gonzalo [0009000012677869]
La eficiencia en la alimentación de peces es un factor clave en la acuicultura, ya que influye directamente en el crecimiento, la conversión alimenticia y la sostenibilidad del sistema. La dosificación manual de pellets puede generar desperdicio de alimento, contaminación del agua y variabilidad en la alimentación, lo que afecta la productividad y el impacto ambiental de los cultivos acuapónicos. En este contexto, la automatización de la dosificación de pellets se presenta como una solución para optimizar el suministro de alimento y reducir las pérdidas. Este estudio desarrolla un prototipo de sistema automatizado para la dosificación de pellets en el cultivo de Tilapia Roja (Oreochromis sp.). La propuesta incorpora tecnologías de control y monitoreo que permiten una dosificación precisa y adaptativa, ajustándose a las necesidades del sistema. Se implementó el prototipo en un entorno acuapónico tipo indoor farming y se evaluó su desempeño en términos de eficiencia alimentaria, reducción de desperdicios y estabilidad de los parámetros del agua. Los resultados obtenidos demuestran que el sistema automatizado mejora la distribución del alimento, reduce la carga orgánica en el agua y optimiza el uso de los recursos. Esto contribuye a una producción acuícola más eficiente y sostenible, minimizando el impacto ambiental y mejorando la calidad del cultivo. La investigación destaca la importancia de la automatización en la piscicultura y abre la posibilidad de futuras mejoras con tecnologías avanzadas como el Internet de las Cosas (IoT) e inteligencia artificial (Texto tomado de la fuente).
Evaluación del secado de café natural por convección forzada
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) García Rodríguez, Nicolás; Osorio Hernández, Robinson; Ingeniería de Biosistemas
El café es el producto insignia de Colombia debido a su importancia histórica en la sociedad y a su valor en el mercado mundial. Este valor está definido por la calidad del producto, que en gran medida depende de las prácticas de poscosecha. En este trabajo se evaluó el proceso de secado de café natural (beneficio seco), variedad Caturra, utilizando un secador de convección forzada, con el objetivo de analizar la calidad del producto final y encontrar el mejor ajuste del proceso a modelos de cinética de secado en capa delgada. El diseño experimental consistió en un factorial 2 2 , donde los parámetros fueron la temperatura (45 y 55 °C) y el caudal de aire (35 y 46 cfm). Las variables de respuesta definidas para el experimento fueron la prueba de taza, la actividad de agua, el pH y los grados Brix. Los resultados indicaron que el puntaje de taza incrementó con menor caudal y menor temperatura, mientras que la actividad de agua disminuyó con el aumento de la temperatura; además, los grados Brix aumentaron con la disminución del caudal. Los modelos de Midili modificado y Page mostraron una alta correlación con los datos experimentales, permitiendo establecer una relación entre el tiempo de secado y el contenido de humedad del café verde. Estos hallazgos aportan evidencia clave para fortalecer el conocimiento sobre el proceso de beneficio seco del café en Colombia, resaltando el potencial que este producto tiene para alcanzar altos estándares de calidad (Texto tomado de la fuente).
Evaluación de la calidad del zumo de naranja en polvo obtenido mediante secado por aspersión
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-03-18) Reyes Lugo, Karen Briyid; Sánchez Sáenz, Carolina María; Reyes Lugo, Karen Briyid [0009000865407713]; Ingeniería de Biosistemas
En este trabajo se evaluó las propiedades fisicoquímicas y la estabilidad del polvo de naranja obtenido mediante secado por aspersión con un prototipo diseñado y construido en el laboratorio de poscosecha de la Universidad Nacional de Colombia, utilizando maltodextrina como agente encapsulante. Se llevaron a cabo once ensayos experimentales, variando la temperatura de secado y la concentración de encapsulante, siguiendo un diseño experimental central compuesto rotacional (DCCR) con dos factores. Los parámetros clave analizados incluyeron °Brix, contenido de humedad, color, acidez titulable, pH, actividad de agua (aW), índice de blancura (IB), higroscopicidad, estructura de partículas, rendimiento del proceso y demanda energética. El polvo presentó valores de aw y de contenido de humedad por debajo de 0,3 y del 4% respectivamente, lo que indica estabilidad bajo condiciones de almacenamiento adecuadas. El IB mostró alta uniformidad entre los ensayos, lo que sugiere un proceso de secado eficiente, mientras que los valores de higroscopicidad entre 16,27% y 18,12% revelaron buena resistencia a la absorción de humedad. Se observó una reducción del 20% en el contenido de ácido cítrico, probablemente debido a la descomposición del producto. El pH se mantuvo estable en la mayoría de los tratamientos, excepto cuando se utilizó una menor concentración de encapsulante. Estos hallazgos demuestran que el prototipo de secador por aspersión puede producir con éxito polvo de naranja de alta calidad y estabilidad, con implicaciones positivas para su almacenamiento y comercialización, y sientan las bases para futuras investigaciones en la optimización de los procesos de deshidratación de productos cítricos. (Texto tomado de la fuente)
Extensión rural y sostenibilidad: una revisión a la caficultura colombiana
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Gálvez Gómez, Julián; Osorio Hernández, Robinson; León Rojas, Andrés Leonardo; Julián Gálvez G. [0009-0006-4935-8638]
Este trabajo indaga por la influencia de distintos modelos de extensión/educación rural sobre los flujos de materia, energía e información en distintas fincas cafeteras, evaluando tanto sus componentes ecosistémicos como culturales siguiendo los marcos epistémicos de la agroecología y el pensamiento ambiental latinoamericano. Se apoya en la síntesis de emergía como metodología para la caracterización de la sostenibilidad y en el diagnóstico rural rápido y participativo para la extensión/educación/rural. En concreto, se trabajó en 38 fincas de dos regiones geográficas del país, a saber, el Cañón de las Hermosas (sur del Tolima) y el suroriente antioqueño. La población de trabajo incluyó modelos productivos campesinos, empresariales e indígenas, donde se encontraron 3 corrientes de extensión/educación rural, más el grupo de control constituido por fincas independientes a cualquier proceso de acompañamiento. Cada finca se estudió desde cuatro subsistemas: (i) el ecosistema, (ii) el subsistema agrícola-forestal, (iii) el subsistema pecuario y (iv) el subsistema cultural; así mismo, se evaluaron las fincas como unidad de análisis en el denominado sistema o agroecosistema general. En total se evaluaron 49 fuentes de emergía en cada finca, que sirvieron para calcular 9 indicadores; estos fueron utilizados para cuantificar las diferencias estadísticas entre los 4 grupos poblacionales. Los resultados demuestran la necesidad de abordar la caficultura colombiana desde dimensiones más amplias, indagando por las mejores prácticas agronómicas que permitan una producción de bajo impacto, así como abarcando las relaciones culturales, por ejemplo, al comprender los efectos del sistema agroalimentario actual sobre los agroecosistemas, evaluando el impacto de la política cafetera sobre el tejido social en el que se asienta, estudiando a fondo los mensajes y discursos promovidos por distintos actores mediante la extensión/educación rural. Así mismo, a nivel general, puede decirse que el modelo productivo actual, pese a emplear mayores recursos externos, degrada la estructura ecológica que da soporte a los sistemas. Aproximadamente un 65.8 % de las fincas (25/38) incrementan sus depósitos de emergía en todo el sistema; el 34.2 % restante los consume. De la totalidad de los agroecosistemas, tan sólo el 36.8 % (14/38) cuenta con áreas de conservación, aun así, tan sólo el 14.3 % (2/14) muestra balances favorables en ellos, mientras que el 85.7 % restante agota los depósitos ecosistémicos (Texto tomado de la fuente).
Caracterización fisicoquímica y funcional del almidón de dos clones de achira (Canna edulis)
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-05-15) Herrera Cardona, Andrea; Rincón Prat, Sonia Lucía; García Muñoz, María Cristina; Biomasa y Optimización Térmica de Procesos Biot; Innovación tecnológica de procesos agroindustriales para el desarrollo rural (Agrosavia)
Este estudio aborda la caracterización de los almidones de dos clones de achira, denominados clon 2008 – 001 y clon 2007 – 006, con el propósito de identificar oportunidades para su aplicación industrial en concordancia con las actuales directrices y políticas ambientales, así como su uso en aditivos alimentarios. Ambos almidones demostraron similitudes fisicoquímicas, destacando su condición como fuentes ricas de almidón con igual contenido de amilosa (≈ 32 %). Los almidones tienen un elevado contenido de minerales, un pH ligeramente ácido (≈ 6,1), actividad de agua moderada (≈0,6) y un alto índice de blancura (≈ 92 %). En cuanto a características morfológicas, ambos clones exhibieron gránulos de superficie lisa y regular, con el clon 2008 – 001 mostrando una forma más ovalada y el clon 2007 – 006 una forma más redonda. El clon 2007 – 006 presentó una menor cristalinidad (21,7%), indicando un mayor potencial de asimilación por el organismo humano. En relación con las propiedades térmicas y reológicas, se observaron diferencias significativas. El clon 2008 – 001 presentó mayor temperatura de gelatinización (67,6 °C) en comparación con el clon 2007 – 006 (63,3 °C). El clon 2007 – 006 mostró viscosidad más alta (427 UB) y formó geles más firmes, mientras que el clon 2008 – 001 formó pastas más claras. Ambos almidones presentaron baja retrogradación, preservando la transparencia de las soluciones. Estos hallazgos subrayan la importancia de comprender las propiedades específicas de cada almidón para su aplicación precisa en la industria alimentaria y no alimentaria. (Texto tomado de la fuente).
Zonificación de la demanda hídrica del cultivo de la palma de aceite (Elaeis guineensis. Jacq) bajo las condiciones agroclimáticas del departamento del Cesar
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-05-02) Torres Bernal, Fredy Leonardo; González Murillo, Carlos Alberto; Arias Arias, Nolver Atanacio; Torres Bernal ,Fredy Leonardo [0001753554]; Torres Bernal, Fredy Leonardo [0009000936810703]; Torres, Fredy Leonardo [Fredy-Torres-3]; Agricultura Ambiente y Sociedad
El presente estudio abordó la baja disponibilidad de agua en el departamento del Cesar y los elevados consumos asociados al desconocimiento del requerimiento hídrico y a sistemas de riego de baja eficiencia en el cultivo de la palma de aceite (Elaeis guineensis. Jacq). Estos factores han ocasionado disminuciones en la productividad y un uso ineficiente del recurso hídrico. El objetivo principal fue determinar la demanda hídrica del cultivo de la palma de aceite en zonas con condiciones agroclimáticas homogéneas en el departamento del Cesar. Para lograr esto, se zonificó con metodologías de clúster, evaluando cuatro enfoques diferentes. La metodología de machine learning K-Means distancias euclidianas demostró ser la más adecuada para las condiciones climáticas del departamento. Esta metodología identificó 10 zonas agroclimáticas en el departamento, 8 de ellas aptas para el cultivo de la palma de aceite. En estas zonas, se espera que los requerimientos hídricos de los cultivos sean homogéneos debido a las características similares de suelo y clima. Para determinar la demanda hídrica del cultivo, se obtuvo el coeficiente de cultivo (Kc) en dos edades (10 y 15 años) mediante la metodología de balance hídrico con un modelo experimental de bloques al azar. Se evaluaron 5 tratamientos de riego, y como resultado se obtuvo el consumo hídrico expresado en el Kc. Fue de 0.91 y 0.84 respectivamente. Esta información permitió realizar la estimación del balance hídrico regional para cada zona obtenida. Determinar la demanda hídrica mensual del cultivo de la palma de aceite en zonas homogéneas, lo que permite a los agricultores planificar la gestión del agua de manera eficiente y optimizar el uso de los recursos hídricos disponibles. (Texto tomado de la fuente)
Diseño asistido por computador de un sistema de climatización para invernaderos ventilados naturalmente en el trópico altoandino
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Ortiz Rocha, Gloria Alexandra; Villagran Munar, Edwin Andres; Acuña Caita, John Fabio; Gloria Alexandra Ortiz Rocha [https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000033806]; Gloria Alexandra Ortiz Rocha [Gloria Alexandra Ortiz Rocha]; Gloria Alexandra Ortiz Rocha [0000-0002-4137-3837]; Gloria Alexandra Ortiz Rocha [https://www.researchgate.net/profile/Gloria-Ortiz-Rocha]; Gti Grupo de Gestión en Tecnología E Innovación en Biosistemas; Ortiz, Gloria Alexandra [58704045400]
Esta tesis se propuso abordar el desafío de diseñar y evaluar un sistema de climatización para optimizar el microclima de un invernadero tipo capilla con doble ventilación fija construido en el centro de investigación Tibaitata de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - Agrosavia. Un análisis técnico y bibliométrico del estado del arte en estrategias de climatización para invernaderos. Adicionalmente se identificó la demanda energética de este invernadero y se evaluaron estrategias de optimización microclimática usando dinámica de fluidos computacional y seguimiento experimental en campo. Para cuantificar la demanda energética necesaria, se utilizó un modelo dinámico de balance de energía, considerando la presencia de heladas. El diseño propuesto incluye una pantalla térmica estratégicamente ubicada en el techo y dos paredes, junto con agua en un sistema de tubería negra en el suelo para maximizar la inercia térmica. Esta configuración busca optimizar la eficiencia energética sin depender de fuentes externas, asegurando condiciones microclimáticas ideales para el crecimiento de los cultivos. La evaluación experimental involucró mediciones de temperatura del suelo, de la cubierta, del aire y humedad relativa dentro del invernadero, así como la velocidad del viento, radiación, temperatura y humedad relativa en el exterior. Los resultados obtenidos revelaron que existe un interés activo por el uso de la energía solar y su almacenamiento, especialmente para su aprovechamiento en la condición más crítica, para lo cual se enfocó el modelo dinámico de bance de energía en las perdidas bajo la condición de helada, la aplicación de climatización generó un comportamiento térmico favorable con potenciales mejoras que fueron posible analizar gracias al uso de CFD. Estos resultados respaldan la eficacia del sistema diseñado en la mejora de las condiciones microclimáticas, subrayando su potencial para contribuir a la sostenibilidad y eficiencia en la producción agrícola bajo estructuras protegidas.
Estudio de variables poscosecha que impactan la calidad de cafés naturales variedad Arábica, procesados en Santa Marta, Colombia
(2023) Franco Bayona, Vicente de Jesús; Parra Coronado, Alfonso; Franco Bayona, Vicente de Jesús [1140850527]; Franco Bayona, Vicente de Jesús [0000-0002-9153-7254]
La producción de café de especialidad a partir de prácticas poscosecha amigables con el medio ambiente es cada vez más relevante. Situación que requiere que los cerca de 25 millones de productores de café en todo el mundo adopten estrategias de producción acordes para mantener su competitividad en el mercado. El presente documento tiene como objeto determinar el impacto de variables claves asociadas a la poscosecha de café para construir una metodología de producción de cafés naturales de alta calidad, a partir de las condiciones agroclimáticas de Santa Marta, Magdalena, Colombia. Para esto, se evaluó el impacto del tiempo de fermentación, porcentaje de sombrío en el secado y tiempo de almacenamiento en la calidad de la bebida de café natural, evaluada a partir de la metodología de la Specialty Coffee Association (SCA). De acuerdo con los resultados del análisis estadístico el punto óptimo, mejores resultados de calidad, está en el punto central: 96 h de fermentación S32 (46% sombra) y 55 días de almacenamiento. (Texto tomado de la fuente)
Caracterización espectral de suelos de Colombia a través de la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR)
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-01-12) Moreno Melo, Tatiana; Camacho-Tamayo, Jesús Hernán; Moreno Melo Tatiana [0009-0000-1094-7765]; Ingeniería de Biosistemas
Este estudio evaluó la textura de algunos suelos en Colombia mediante la técnica de la espectroscopia NIR, comparándola con métodos tradicionales de laboratorio. La espectroscopia NIR no es invasiva y evita el uso de químicos en la obtención de información del suelo; recurso vital para la biodiversidad. Inicialmente, se caracterizaron las muestras utilizando la cromatografía de Pfeiffer para comprender su relación con la materia orgánica, los microorganismos y los minerales presentes al recolectarlas. Posteriormente, se procesaron las muestras mediante la espectroscopia NIR; con las respuestas espectrales se reveló que, a una longitud de onda de 2000 nm, se identificaron contenidos de arcilla en 9 muestras de suelo provenientes de los departamentos del Cesar, Quindío, Cundinamarca, Meta y Atlántico. Los modelos de calibración utilizados para evaluar propiedades específicas del suelo (A, L, Ar, CO, Ca, Na, BT, Mg, pH) presentaron un coeficiente de determinación (R^2) > 0,6, a excepción del potasio (K) que obtuvo un R^2 de 0,4. Además, se compararon los métodos convencionales del hidrómetro y la pipeta en 100 muestras del departamento del Meta para determinar cuál era más preciso, los resultados de las correlaciones de Pearson indicaron una correlación nula para el limo (0,095) y una correlación moderada para la arena y la arcilla (0,3 y 0,5, respectivamente), lo que reveló deficiencias en la ejecución del método de la pipeta. En conclusión, la espectroscopia NIR demostró ser una técnica adecuada para evaluar la textura y otras propiedades del suelo obteniendo modelos aceptables pese a la cantidad de muestras. (Texto tomado de la fuente)
Bioclimatic evaluation and optimization of the Non-Centrifugal Cane Sugar (NCS) Factory in Caparrapí, Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Alvarez Carpintero, Juan David; Osorio Hernanadez, Robinson; Camacho Tamayo, Jesús Hernán
Non-Centrifugal Cane Sugar production in Colombia is an important economic and social factor for the 350,000 peasant families that subsist on this activity. In Colombia, the implementation of industrial factories, called Centrales, has tried to improve the economy of the workers who carry out these activities without technification. So far, there are no bioclimatic studies applied to this type of agroindustrial facilities. Thus, the objective of this study was to develop a computational model to represent the real environment, in the specific case of the Sugarcane Honey Plant, in order to predict its environmental behavior under different scenarios. The results showed adequate temperature levels for the 7am and 9am hours, but with high relative humidity, favoring water vapor condensation, dripping and fungus proliferation. At 2pm, the results showed high temperature values, generating thermal stress in the workers, due to the nature of the work activities at the plant. The proposed alternatives show an improvement in the plant’s environment; however, it is necessary to implement other measures to reduce the thermal stress of the workers.
Automatización, modelamiento y evaluación de un sistema acuapónico NFT para cultivo de Carpa Roja (Cyprinus carpio) y Lechuga Crespa (Lactuca sativa)
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-03-03) Vaca Vargas, Sergio Alejandro; García Navarrete, Oscar Leonardo; https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001549579; https://scholar.google.com/citations?user=Y7rrWsMAAAAJ&hl=es&authuser=2; https://orcid.org/0000-0003-2006-4813; Colorado Gomez, Mario Andrés
El presente proyecto de investigación muestra el desarrollo y evaluación de un sistema automatizado para el cultivo de diferentes especies sobre un esquema acuapónico NFT de recirculación simple. Partiendo de una revisión sistemática para la identificación del estado actual de los sistemas acuapónicos automatizados, tecnificados y tradicionales, se obtuvo un panorama de la orientación investigativa además de las variables críticas dentro del sistema y sus rangos óptimos, ratios pez-planta y manejos de caudales para un intercambio adecuado de nutrientes entre los bloques acuícola e hidropónico. Teniendo en cuenta lo anterior y la principal preocupación del Centro de Biotecnología Agropecuaria CBA Mosquera, el levantamiento de datos del sistema para la estandarización de los ciclos productivos y el costo de los equipos, se planteó el diseño y modelamiento de un sistema automatizado que incluyera la medición de pH, oxígeno disuelto, temperatura, turbidez, nivel y flujo en el tanque acuícola, y la activación de válvulas y bombas bajo los modos de control manual y automático, aplicando tecnologías industriales de bajo y mediano costo. Posteriormente se llevó a cabo la evaluación comparativa del rendimiento de biomasa de Lechuga crespa (Lactuca sativa) cultivada en este medio. Como resultado se encontró que el rendimiento de biomasa fue mayor en un 52,82% en comparación con la siembra tradicional en suelo, además se establecieron estadísticas y rangos fiables de las variables medidas permitiendo dar recomendaciones sobre el manejo de oxigenación y recirculación. Cumpliendo con los objetivos planteados y llegando a una solución estandarizada de bajo-medio costo. (Texto tomado de la fuente)
Aplicación de la espectroscopía de reflectancia difusa (NIR) en el estudio de la conductividad eléctrica del suelo
(Universidad Nacional de Colombia, 2022-03-22) Meneses Suárez, Doris Adriana; Camacho Tamayo, Jesús Hernán; Ingeniería de Biosistemas
La salinidad es uno de los mayores problemas de degradación de suelos agrícolas, por lo que es necesario identificar técnicas que permitan evaluar y monitorear constantemente el suelo. El objetivo de esta investigación fue determinar modelos de predicción para estimar la conductividad eléctrica (CE)del suelo mediante espectroscopía de reflectancia difusa – NIR para suelos provenientes de tres zonas con características diferentes: un inceptisol del C.A.M (Mosquera - Cundinamarca), un alfisol del C.A.G (Espinal – Tolima) y un oxisol del C.I.C (Puerto Gaitán – Meta). Se utilizaron en total 381 muestras de suelos para determinar la conductividad eléctrica (CE) por medio de una relación 1:2. Se obtuvieron firmas espectrales en la región NIR y a partir de esto y con el uso de la metodología de mínimos cuadrados parciales (PLSR) y análisis de componentes principales (PCA) se elaboraron cuatro modelos de predicción, uno para cada uno para cada suelo y uno global. Con estos modelos fue posible estimar satisfactoriamente la CE para el caso del suelo inceptisol y el modelo global, mientras que para los suelos alfisol y el oxisol los modelos presentaron poca capacidad de predicción y representatividad. Se realizó un análisis geoestadístico con los resultados obtenidos de los modelos y se obtuvieron mapas digitales mediante interpolaciones. A partir de los resultados se observó que utilizando la espectroscopía de reflectancia difusa en el rango NIR, se pueden generar modelos con una buena capacidad predictiva para suelos con una CE mayor a 0,5 dS/m cómo fue el caso del suelo inceptisol. (Texto tomado de la fuente)
Evaluación del efecto del secado solar en las características fisicoquímicas del almidón de Achira (Canna edulis Ker)
(Universidad Nacional de Colombia, 2021) Anzola Rodríguez, Ricardo Andrés; Sánchez Sáenz, Carolina María
El secado siempre se ha considerado una opción viable ya que aumenta la vida útil de los productos y puede mantener la calidad en el tiempo. En la producción de almidón de achira el secado solar puede aliviar económicamente a las familias productoras, sin embargo, no hay estudios que comprueben que el producto obtenido conserve las características mínimas de calidad requeridas para su consumo y comercialización en el mercado. Este trabajo se enmarca en la modalidad de investigación participativa, ya que contó con el apoyo directo del productor; se realizó en una finca productora en Viracachá, Boyacá a 2480 m.s.n.m. Se evaluó el resultado de algunas propiedades físicas, químicas y funcionales, necesarias para la caracterización de la calidad del almidón obtenido en un secador solar artesanal y un secador solar tipo armario comparándolas con las características del producto acondicionado en un secador convectivo a tres diferentes temperaturas (35, 45 y 55°C). El propósito de esta investigación fue estudiar la incidencia directa del secado solar sobre las características de calidad de la matriz alimentaria del almidón de achira y con ello demostrar la capacidad del secado solar y su pertinencia en un modelo productivo diversificado y sostenible. Se seleccionó un diseño experimental completamente al azar (DCA), se recolectaron 3 muestras por triplicado para cada variable de respuesta en cada método de secado para realizar el análisis estadístico. Los resultados muestran que el secador tipo armario, cumple con las condiciones internas mínimas de temperatura y humedad relativa para el secado de productos agrícolas, el secador artesanal tuvo un rendimiento más bajo pero el almidón presentó características que permiten un consumo inmediato. Las variables que no presentaron diferencias significativas entre los secadores fueron densidad aparente, temperatura de gelatinización, tamaño y morfología de partícula. De acuerdo con los resultados obtenidos se concluye que el secado solar, sirve como alternativa de secado para el almidón de achira para los productores de zonas rurales. (Texto tomado de la fuente)
Diseño de una metodología para estimar indicadores de gestión del recurso hídrico en distritos de adecuación de tierras
(2020-12-16) Martínez Tunarroza, José Luis; Valenzuela Mahecha, Miguel Angel; Rodriguez Vásquez, Andrés Felipe
Se presenta la construcción de la propuesta metodológica para determinar, qué indicadores deben considerarse para hacer seguimiento y evaluación de la gestión que hacen los distritos de adecuación de tierras del recurso hídrico. Se parte de una caracterización del subsector de adecuación de tierras en Colombia, se presentan los antecedentes nacionales e internacionales que se tienen en la evaluación de la gestión del recurso hídrico de quienes riegan formalmente, y se establece el alcance que debe tener el ejercicio dada la experiencia de la institucionalidad colombiana, el marco legal vigente, y la calidad de la información oficial en los temas propios del subsector y en lo referente a lo hidro climatológico. El abordaje metodológico parte de la aplicación del marco lógico enfocado a la gestión pública, y orientado a los resultados, esto para seleccionar los indicadores adecuados, posteriormente se estructuran y validan acorde a metodologías propuestas por SINERGIA, los cualescomponen una batería de indicadores, que, con un sustento técnico, serán claves para evaluar la gestión de los distritos de adecuación de tierras en Colombia, una vez definida la batería de indicadores propuesta, se presenta en detalle las características de cada uno de estos. En el estudio de caso implementado en Usosaldaña, se estiman los indicadores propuestos, iniciando con la relación de la información secundaria recopilada, tomando como línea base el año 2019, periodo en el cual se encontraron los últimos datos más consolidados (2018 para el caso de los indicadores hídricos), así mismo se relaciona el cálculo de estos indicadores mostrando su comportamiento geográfico dependiendo de la naturaleza del indicador y de la disponibilidad de los datos.
Análisis de variables ecohidrológicas e hidráulicas en la implementación de metodologías para determinar caudales ambientales en ecosistemas de alta montaña y páramo
(2020-08-03) Moreno Pérez, Diego Fernando; Valenzuela Mahecha, Miguel Ángel; Grupo de Investigación en Desarrollo y Producción Agraria Sostenible- GIPSO-Uptc Tunja
Hydrological, hydraulic and ecosystem variables used in methodologies to determine environmental flows were analyzed in order to establish their importance in páramo and high mountain ecosystems. The study was carried out in La Chorrera basin located between the municipalities of Toca and Tuta in the department of Boyacá (Colombia), taking the information in two time periods, dry season and rainy season. The ecological functionality was evaluated using macroinvertebrate communities as an indicator, the water environmental services offered by the basin were analyzed, focusing on water quality based on ecosystem needs and current and potential uses. Multivariate statistical methods were used to determine the relationships between the variables studied and finally an approximation of environmental flows for neutral years and with periods of climatic variability was proposed. The flow regime of the basin presented a bimodal behavior, significant differences were observed in the variables sampled between sampling times, and important associations were found between the hydraulic variables, water quality and macroinvertebrate population.
Sistema biomecánico a tracción animal (SIBIOTA) para la labranza agrícola en el altiplano Cundiboyacense
(2020-05-14) Sanhueza Leal, Hugo Samuel; García Navarrete, Oscar Leonardo; González Sánchez, Hugo A.
The purpose of the present study was to determine if the use of the draft horses is agriculturally, socio-economically, energetically and environmentally, viable in the oriental region of the Colombian Andes. Light (surface) tilling of pastures was selected as a good farming practice for increasing the porosity of the soil and stimulating greater and better-quality forage. A mechanical prototype of an Animal Drawn Biomechanical System for tilling the soil (ADBIS), composed of a work-cart, draft horses and horse drawn implements, was used for the study. To register and measure draft force, speed and the animals heart rate, an electronic measuring system (datalogger) was designed and built for this study. To measure heart rate and animal speed during tillage, a registering integrated system composed by a Polar sport watch with equine band, was used for this purpose. The tests were conducted under different soil conditions and altitude (a.s.l.), an on-farm soil sampling were taken to determine the level of soil humidity present in the soil prior to begin tilling the land, and a vane shear tool was used to determine soil shear resistance at various depths, to compare tool and animal performance. The most optimum measurements result was obtained in E.U. #2, where draft horses registered a combined body weight of 12552,51 N (1.280 kg) and pulled a weight of 7639,38 N (779 kgf) (ADBIS), corresponding to a 17% of their body weight and registering a draft power of approximately 2260,1 N with a potency of 2519,4 W (3,4 HP). The ADBIS can effectively perform in heavy soils and altitudes between 2560 and 3400 meters (a.s.l.), demonstrating the capacity to till in highly compacted and shear resistance soil at a depth of 15cm. The ADBIS lighter weight (compared to a tractor) caused a reduced soil compaction and contributed to the employment of soil conservation practices. In conclusion, the use of systems like ADBIS are a reliable and economical source of animal energy that can perform multiple agricultural tasks with a minimal environmental impact in the Andean region of Colombia.
Espectroscopía de reflectancia difusa – NIR para la determinación del contenido de agua en el suelo
(2019-12-13) Carranza Díaz, Andrea Katherín; Camacho Tamayo, Jesús Hernán; Rubiano Sanabria, Yolanda; Ingeniería de Biosistemas
El suelo es un recurso no renovable, por esto es importante conocerlo y saber interpretarlo para lograr un manejo eficiente del mismo. Por esto, es necesaria una técnica que permita un adecuado monitoreo del suelo y que pueda ser utilizada como herramienta para tomar decisiones con respecto a su uso y manejo adecuado. El objetivo de este estudio fue estimar el contenido de agua de suelos mediante el análisis de su respuesta espectral, en el infrarrojo cercano (NIR), para la calibración de modelos de predicción. Se trabajó con tres suelos de diferente origen: un suelo proveniente del municipio de Puerto Gaitán (Meta), un suelo de la región del Espinal (Tolima), y un suelo del municipio de Mosquera (Cundinamarca). Cada muestra fue llevada al contenido de agua deseado para posteriormente obtener sus curvas espectrales e igualmente determinar su contenido de agua por un método convencional. Se obtuvieron en total cuatro modelos de predicción, uno para cada suelo y uno de los tres en conjunto, por medio de una regresión de mínimos cuadrados parciales (PLSR) y un análisis de componente principales (PCA). En los cuatro casos, se obtuvieron modelos con buena capacidad predictiva (R2 mayores a 0,85 y RMSE menores de 0,04), tanto individualmente para cada tipo de suelo, como para el modelo en el que fueron analizados los tres suelos en conjunto. A partir de los anteriores resultados, se puede decir que el uso de la espectroscopía de reflectancia difusa en el rango del infrarrojo cercano (NIR) es una buena opción para determinar el contenido de agua en el suelo.
Propuesta de una solución tecnológica de recolección de fresa a partir de una integración de saberes de ingeniería y diseño
(2019-12-11) Albarracín Pinzón, Holman Mauricio
Esta investigación presenta un diseño industrial para la recolección de fresa en el departamento de Cundinamarca, a través del reconocimiento y la aplicación de una metodología de diseño utilizada en el Grupo de Investigación GTI, denominada MEDISTA (Metodología para el Diseño de Soluciones Tecnológicas en el sector Agrícola), esta se aplica para los proyectos con potencial innovación en el sector agrícola. Se encontró una gran cantidad de posibles modelos metodológicos para la generación de soluciones tecnológicas desde las disciplinas del diseño y la ingeniería. Se concluyó que la metodología MEDISTA posee algunas ventajas como: La rápida generación de propuestas desde una perspectiva técnica; El armónico acoplamiento de las diferentes disciplinas de trabajo que intervienen en los proyectos (diseño, ingeniería, agronomía, etc.); La inclusión temprana de los beneficiarios (productores, propietarios, administradores, trabajadores, operarios, etc.) contribuye a la empatía y acelera los procesos de diseño y desarrollo de producto; Y los resultados son productos adaptables a diferentes necesidades de los beneficiarios. Todo esto es importante ya que el sector agrícola colombiano tiene grandes desafíos como el posconflicto, en lo social, económicos, políticos y ambientales, y esta metodología puede contribuir a la generación y aplicación de proyectos con impactos positivos hacia el desarrollo agrícola sostenible con equidad para una paz justa y duradera
Uso de modelos espectrales VIS – NIR para la determinación del contenido de carbono del suelo
(2019-08-18) Gámez Ávila, Cindy Carolina
Las técnicas de espectroscopía tienen el potencial para mejorar o reemplazar los métodos convencionales de análisis de suelos. Son rápidas, no destructivas, no utilizan reactivos ni químicos peligrosos, son amigables con el medio ambiente y un espectro único permite la caracterización simultánea de varias propiedades del suelo. El objetivo de este trabajo fue determinar el contenido de carbono del suelo por medio de la calibración de modelos espectrales VIS – NIR. Con una red rígida se recolectaron 102 muestras en cinco profundidades de estudio (de 0 a 5 cm; 5 a 10 cm; 10 a 15 cm; 15 a 20 cm y 20 a 25 cm) para un total de 510 muestras, en las que se les determinaron los contenidos de CO, arena, limo, arcilla y densidad aparente por medio de pruebas analíticas convencionales. Se realizó la toma de respuestas espectrales en la franja VIS – NIR de cada muestra, para la construcción de modelos de estimación por regresión de mínimos cuadrados parciales. Se obtuvo un modelo de estimación representativo para el contendido de CO con un R2 0,70; RMSE de 0,13 y RPD 1,60, lo que indica que el modelo tiene una buena capacidad de predicción. El uso de las técnicas de espectroscopía, el análisis multivariado y la geoestadística permitieron analizar la influencia del manejo agrícola en el contenido de CO. Los valores más altos para este atributo se encontraron en los lotes con cultivos semestrales, en comparación con los de cultivos permanentes.
Efectos de los factores climáticos de producción sobre la extracción de nitrógeno, calcio y potasio en cultivos de fresa (Fragaria ananassa Deuch cv Albión).
(2019-12-20) Guaqueta Huguet, Shirley Dayana del Pilar; Acuña Caita, John Fabio
Fertilization is important to express the genetic potential of plants, its proper growth and development in addition to the high yield of crops, this practice, is directly related with nutrient absorption, and this in turn, depends to a large extend on transpiration of plants, process that is regulated by climatic variables. The aim of this study was to determine the effect of the climate variables on the nutrients absorption in strawberry (Fragaria ananassa Deuch cv Albion). The strawberries plants were planted into two environments, open field and Macro Tunnel and data about climatic variables were taking every hour for three months and every 15 days were taking nutritional and quality samples in both environments. As a result was found that relative humidity and PAR radiation values were higher in open field while the temperature values were higher in Macro Tunnel. It was also found leaves and fruits with higher N, K and Ca concentration in Macro Tunnel than open field. Higher temperature, lower PAR radiation and lower relative humidity favored a higher contend of N and K in leaves and K and Ca in fruits. Contend of N in fruits was not affected by temperature and PAR radiation conditions, in the same way contend of Ca in leaves was not affected by temperature and PAR radiation conditions but it did present a negative directly relation with relative humidity. Also, higher content of K and Ca in fruits together with higher temperature conditions, lower PAR radiation and lower Relative Humidity favored a higher content of total soluble solids and a greater firmness genereting sweeter and firmer fruits.

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