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DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO SUBTERRÁNEO PARA ABATIR LA EVAPORACIÓN EN SUELO DESNUDO COMPARADO CON DOS MÉTODOS CONVENCIONALES

DESIGN OF AN UNDERGROUND IRRIGATION SYSTEM TO DECREASE SOIL EVAPORATION, AS COMPARED WITH TWO CONVENTIONAL METHODS

GREGORIO LUCERO VEGA ENRIQUE TROYO DIEGUEZ BERNARDO MURILLO AMADOR ALEJANDRA NIETO GARIBAY FRANCISCO HIGINIO RUIZ ESPINOZA FELIX ALFREDO BELTRAN MORALES SERGIO ZAMORA SALGADO (2017)

"El sistema de riego subterráneo es una alternativa para incrementar la productividad del agua en la agricultura, en virtud de que minimiza la evaporación superficial e incrementa la eficiencia de aportación hídrica en zona de raíz. El objetivo de este estudio fue evaluar la cantidad de agua perdida por evaporación en tres sistemas de riego, dos de ellos mediante aporte superficial y un sistema de riego subterráneo. Tres sistemas de riego se evaluaron en septiembre de 2015 y enero de 2016, mediante riego localizado en zanjas (RZ), riego subterráneo por difusores (RSD) y riego por goteo con cinta (RGC). El sistema RZ fue 1 m de zanja con 15 cm de profundidad.

El RSD fue un tubo de PVC sanitario de 5.08 cm de diámetro interior y 1 m de longitud con ranuras laterales cada 8.2 cm, colocado horizontalmente a 20 cm de profundidad, el cual se expone a la superficie del suelo mediante un codo y segmento de tubo de 30 cm de longitud del mismo diámetro. El difusor se rellena con gravilla de 3 a 7 mm para evitar el ingreso de partículas finas. El RGC fue 1 m de cinta de riego con goteros de 1.1 L h-1 cada 20 cm. Para medir la humedad y evaporación se aplicaron 10 L a cada sistema de riego. Las muestras de 150 g de suelo se tomaron a profundidades de 0 a 5, 5 a 10, 10 a 15 y 15 a 20 cm; la humedad se determinó con el método gravimétrico, el primer muestreo se realizó 15 min después del riego y los siguientes a 24, 72 y 120 h. El sistema RSD mostró la menor evaporación; la diferencia entre RSD y RZ fue 30 % en 2015 y 41 % en 2016; la diferencia entre RSD y RGC fue 44 %, similar en ambas fechas."

"The underground irrigation system is an alternative to increase water productivity in agriculture since it minimizes surface evaporation and increases water supply efficiency in the root zone. The objective of this study was to evaluate the amount of water lost by evaporation in three irrigation systems, two of them through surface supply and an underground irrigation system. Three irrigation systems were evaluated in, September 2015 and January 2016, by irrigation located in ditches (RZ), underground irrigation by diffusers (RSD) and drip irrigation with tape (RGC). The RZ system consisted of 1 m of ditch with 15 cm deep. The RSD was a sanitary PVC pipe of 5.08 cm inner diameter and 1 m long with side grooves located every 8.2 cm, placed horizontally at 20 cm deep, which is exposed to the ground surface by means of an elbow and tube segment of 30 cm long and the same diameter. The diffuser is filled with gravel from 3 to 7 mm to prevent ingress of fine particles. The RGC was 1 m of drip irrigation tape of 1.1 L h-1 every 20 cm. To measure moisture and evaporation, 10 L were applied to each irrigation system. We took samples of 150 g of soil at depths of 0 to 5, 5 to 10, 10 to 15 and 15 to 20 cm; moisture was determined with the gravimetric method, the first sampling was performed 15 min after irrigation and the following samples 24, 72 and 120 h. The RSD system showed the lowest evaporation; the difference between RSD and RZ was 30 % in 2015 and 41 % in 2016; the difference between RSD and RGC was 44 %, similar in both dates."

Article

irrigación, aporte hídrico, riego sub-superficial irrigation, water supply, sub-surface irrigation CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA TÉCNICAS DE CULTIVO

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RIEGO SUBTERRÁNEO PARA ABATIR LA EVAPORACIÓN EN SUELO DESNUDO COMPARADO CON DOS MÉTODOS CONVENCIONALES

DESIGN OF AN UNDERGROUND IRRIGATION SYSTEM TO DECREASE SOIL EVAPORATION, AS COMPARED WITH TWO CONVENTIONAL METHODS

GREGORIO LUCERO VEGA ENRIQUE TROYO DIEGUEZ BERNARDO MURILLO AMADOR ALEJANDRA NIETO GARIBAY FRANCISCO HIGINIO RUIZ ESPINOZA FELIX ALFREDO BELTRAN MORALES SERGIO ZAMORA SALGADO (2017)

"The underground irrigation system is an alternative to increase water productivity in agriculture since it minimizes surface evaporation and increases water supply efficiency in the root zone. The objective of this study was to evaluate the amount of water lost by evaporation in three irrigation systems, two of them through surface supply and an underground irrigation system. Three irrigation systems were evaluated in, September 2015 and January 2016, by irrigation located in ditches (RZ), underground irrigation by diffusers (RSD) and drip irrigation with tape (RGC). The RZ system consisted of 1 m of ditch with 15 cm deep. The RSD was a sanitary PVC pipe of 5.08 cm inner diameter and 1 m long with side grooves located every 8.2 cm, placed horizontally at 20 cm deep, which is exposed to the ground surface by means of an elbow and tube segment of 30 cm long and the same diameter. The diffuser is filled with gravel from 3 to 7 mm to prevent ingress of fine particles. The RGC was 1 m of drip irrigation tape of 1.1 L h-1 every 20 cm. To measure moisture and evaporation, 10 L were applied to each irrigation system. We took samples of 150 g of soil at depths of 0 to 5, 5 to 10, 10 to 15 and 15 to 20 cm; moisture was determined with the gravimetric method, the first sampling was performed 15 min after irrigation and the following samples 24, 72 and 120 h. The RSD system showed the lowest evaporation; the difference between RSD and RZ was 30 % in 2015 and 41 % in 2016; the difference between RSD and RGC was 44 %, similar in both dates."

"El sistema de riego subterráneo es una alternativa para incrementar la productividad del agua en la agricultura, en virtud de que minimiza la evaporación superficial e incrementa la eficiencia de aportación hídrica en zona de raíz. El objetivo de este estudio fue evaluar la cantidad de agua perdida por evaporación en tres sistemas de riego, dos de ellos mediante aporte superficial y un sistema de riego subterráneo. Tres sistemas de riego se evaluaron en septiembre de 2015 y enero de 2016, mediante riego localizado en zanjas (RZ), riego subterráneo por difusores (RSD) y riego por goteo con cinta (RGC). El sistema RZ fue 1 m de zanja con 15 cm de profundidad. El RSD fue un tubo de PVC sanitario de 5.08 cm de diámetro interior y 1 m de longitud con ranuras laterales cada 8.2 cm, colocado horizontalmente a 20 cm de profundidad, el cual se expone a la superficie del suelo mediante un codo y segmento de tubo de 30 cm de longitud del mismo diámetro. El difusor se rellena con gravilla de 3 a 7 mm para evitar el ingreso de partículas finas. El RGC fue 1 m de cinta de riego con goteros de 1.1 L h-1 cada 20 cm. Para medir la humedad y evaporación se aplicaron 10 L a cada sistema de riego. Las muestras de 150 g de suelo se tomaron a profundidades de 0 a 5, 5 a 10, 10 a 15 y 15 a 20 cm; la humedad se determinó con el método gravimétrico, el primer muestreo se realizó 15 min después del riego y los siguientes a 24, 72 y 120 h. El sistema RSD mostró la menor evaporación; la diferencia entre RSD y RZ fue 30 % en 2015 y 41 % en 2016; la diferencia entre RSD y RGC fue 44 %, similar en ambas fechas."

Article

irrigación, aporte hídrico, riego sub-superficial irrigation, water supply, sub-surface irrigation CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO HIDROLOGÍA HUMEDAD DEL SUELO HUMEDAD DEL SUELO

Resistencia a las políticas de gestión del agua en México: La transferencia del distrito de riego Tula, Hidalgo

FRANCISCO JAVIER PEÑA DE PAZ (2013)

"Nuestro propósito en este trabajo es analizar uno de estos casos que, por su dimensión territorial, sus características sociales y el peso económico regional que tiene pone en evidencia las transformaciones del régimen de gestión del agua, en donde el proceso de transferencia ha sido fallido: el distrito de riego 003, Tula, en el estado de Hidalgo. El objetivo es evaluar qué sucedió en este caso y reflexionar sobre algunos de los puntos débiles que revela. Como demostramos más adelante, esas debilidades no son exclusivas del caso analizado, sino que se presentan en la base de las relaciones que durante décadas se construyó entre los organismos gubernamentales de gestión del agua y el fomento agrícola y los regantes de los distritos del país. Con este caso se espera lograr el estudio de otros distritos de riego en donde las relaciones entre agricultores y gobierno nunca fueron tersas, aunque se lograra la transferencia."

Book

Agua / Gestión / México / Hidalgo Agua / Transferencia / México / Hidalgo Irrigación / Riego CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO HIDROLOGÍA HIDROLOGÍA

Desarrollo de estrategias de riego deficitario controlado y selección del portainjerto para mejorar la calidad y funcionalidad de los pistachos (Pistacia vera)

Luis Noguera_Artiaga (2019)

Tesis de doctorado en ciencias de los alimentos

En la presente investigación se aplicaron dos tratamientos de riego deficitario controlado y se emplearon tres portainjertos durante el cultivo del pistacho, con el fin de estudiar la incidencia que cada uno de ellos tiene sobre la calidad de los frutos obtenidos. El trabajo experimental se dividió en cinco etapas, las cuales se describen en los siguientes cinco capítulos. Capítulo 1. Atributos de calidad de diferentes cultivares de pistacho. Este capítulo consiste en un artículo científico titulado “Functional and sensory properties of pistachio nuts as affected by cultivar”, publicado en la revista Journal of the Science of Food and Agriculture. En él se refleja la información obtenida tras estudiar las propiedades físico-químicas, funcionales y sensoriales de ocho cultivares de pistacho. Capítulo 2. Concepto de hidrosostenibilidad. Este capítulo está compuesto por un artículo científico titulado “Opinion of Spanish consumers on hydrosustainable pistachios”, publicado en la revista Journal of Food Science. El artículo contiene información sobre el desarrollo del concepto hidroSOStenible o hidroSOS obtenida mediante el empleo de grupos focales, con el fin de obtener información que permita a los productores obtener un producto con una calidad diferenciada. Capítulo 3. Calidad físico química y sensorial de pistachos hidrosostenibles. Este capítulo está formado por dos artículos científicos. El primero de ellos se titula “Influence of regulated deficit irrigation and rootstock on the functional, nutritional and sensory quality of pistachio nuts” y está aceptado para su publicación en la revista Scientia Horticulturae, mientras que el segundo, está titulado “Influence of rootstock and regulated deficit irrigation on pistachio quality” y está enviado para su publicación a la revista Foods. En ambos se estudia el efecto que el empleo de diferentes tratamientos de riego deficitario controlado y portainjertos tiene sobre la calidad físico-química, funcional y sensorial de los pistachos. Esta última, se estudió mediante el empleo de análisis sensorial descriptivo mediante panel entrenado y un estudio afectivo desarrollado en España, México y Polonia. Capítulo 4. Estudio de la calidad funcional de pistachos hidrosostenibles. Este capítulo consiste en un artículo científico titulado “Phenolic and triterpenoid composition and inhibition of α-amylase of pistachio kernels (Pistacia vera l.) as affected by rootstock and irrigation treatment”, publicado en la revista Food Chemistry. En él se estudió la influencia que el riego deficitario controlado y el empleo de diferentes portainjertos tuvo sobre el contenido polifenólico, contenido de triterpenoides, capacidad antioxidante y capacidad de inhibición de alfa-amilasa de los pistachos obtenidos. Capítulo 5. Estudio de las propiedades antimutagénicas y citoprotectivas. Este capítulo, contiene información sobre la incidencia que el riego deficitario controlado y el empleo de diferentes portainjertos tienen sobre las propiedades antimutagénicas y citoprotectivas de los frutos de pistacho. Está formado por una publicación titulada “Effect of rootstock and regulated deficit irrigation on antioxidant, antimutagenic, and cytoprotective properties of pistachios” enviada para su publicación a la revista Molecules.

Doctoral thesis

IRRIGACIÓN

Diseño de un sistema de riego mediante difusores subterráneos y su efecto en la ecofisiología y productividad del agua en higuera (Ficus carica L.)

GREGORIO LUCERO VEGA (2018)

"Los sistemas de riego de aporte subterráneo han sido objeto de investigación por varios años; en países como EUA, Israel y España, estudios formales durante los últimos 35 años han logrado avances importantes en relación a su funcionamiento desde la óptica hidráulica y en relación al incremento de la productividad del agua, sin embargo, es un sistema cuya aceptación por parte de los usuarios ha sido lenta y con dificultades, debido los problemas que se presentan en campo al operar los sistemas. Uno de los inconvenientes principales se relaciona con los daños producidos por roedores, que en ocasiones dejan al sistema inoperante. En el presente trabajo de investigación se pretende rescatar las bondades del sistema de riego subterráneo, con un nuevo diseño denominado riego subterráneo por difusión (RSD), resolviendo los problemas actuales. Para evaluar dicha tecnología se diseñaron dos experimentos con la finalidad de realizar comparaciones entre tres sistemas de riego, de los cuales dos son sistemas superficiales, riego por goteo con cinta (RGC) y riego localizado en franjas (RLZ), comparados con un sistema de aporte subterráneo RSD. El primer experimento se diseñó para evaluar la pérdida de agua por evaporación directa del suelo; los resultados mostraron una marcada diferencia, la cual fue de 30% entre RSD y RLZ, y de 44% entre RSD y RGC, donde el sistema que mostró menor evaporación directa del suelo fue RSD. El segundo experimento consistió en la evaluación de tres sistemas de riego, dos de aporte superficial y uno de aporte subterráneo; se evaluaron las relaciones hídricas-suelo-planta atmosfera en un cultivo de higuera variedad White Kadota (Ficus carica L.); también se comparó la productividad del agua para cada uno de los sistemas en el cultivo de higuera en relación a la producción de siconos frescos. Los resultados no mostraron diferencias notorias en las relaciones hídricas suelo planta atmosfera, sin embargo, mostraron diferencia muy marcada en la productividad del agua, en relación a la producción de siconos frescos; se obtuvo un Kg de higo fresco con: 0.86 m3 en el sistema RSD, 1.88 m3 en el sistema RGC y 2.46 m3 en el sistema RLZ."

"Underground irrigation systems have been investigated for several years; in countries such as the USA, Israel and Spain, formal studies during the last 35 years have made important advances in relation to their operation from the hydraulic perspective and in relation to the increase in water productivity, however, it is considered a system whose acceptance by users has been slow and difficult, due to the problems that arise in the field when operating them. One of the main problems is related to the damage produced by rodents, which sometimes leave the system inoperative. The aim of this research was to take advantage of the benefits of the underground irrigation system, with a new design called underground irrigation by diffusion (RSD), solving current problems. To evaluate this technology, two experiments were designed in order to perform comparisons among three irrigation systems, including two surface systems, drip irrigation with tape (RGC) and a localized irrigation in strips (RLZ), which were compared with a RSD underground system. The first experiment was designed to evaluate the loss of water by direct evaporation from the soil; results showed a marked difference, which was 30% between RSD and RLZ, and 44% between RSD and RGC, where the system that showed the lowest direct evaporation from the soil was RSD. The second experiment consisted in the evaluation of three irrigation systems, two of them based on surface contribution and one based on underground supply. The soil-water-atmosphere relationships were evaluated in a group of fig trees, variety White Kadota (Ficus carica L.). The productivity of water for each of the systems in the group of fig trees in relation to the production of fresh fruit was also compared. The results showed no notorious differences in the water relations soil- atmosphere, however, they showed significant differences in the productivity of water, in relation to the production of fresh fig; in this sense, one kg of fresh fig was obtained with: 0.86 m3 in the RSD system, 1.88 m3 in the RGC system and 2.46 m3 in the RLZ system."

Doctoral thesis

Riego subterráneo, Aporte subterráneo, Evaporación, Ficus carica, Higuera, Temperatura de suelo, Productividad del agua, Riego superficial Underground irrigation, underground supply, evaporation, ficus carica, fig tree, soil temperature, water productivity, surface irrigation CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA CULTIVOS DE CAMPO

Diseño e implementación de un sistema de liberación prolongada de urea en un cultivo de trigo

CARLOS GREGORIO BARRERAS URBINA (2020)

Tesis de doctorado en ciencias de los alimentos

La urea es uno de los fertilizantes de mayor uso a nivel mundial debido a que es capaz de aportar hasta un 46% de nitrógeno. Sin embargo, el nitrógeno aportado por la urea presenta pérdidas al medio ambiente que pueden llegar a ser del 70% hasta el 90% del total aplicado. Las pérdidas de nitrógeno se pueden llevar a cabo mediante procesos lixiviación, desnitrificación y volatilización. El Estado de Sonora es uno de los mayores productores agrícolas del país, siendo el trigo uno de los cultivos de mayor importancia y uno de los cultivos en los cuales la fertilización nitrogenada juega un rol importante. Así mismo, el Estado de Sonora produce alrededor del 54% del trigo producido a nivel nacional. Por lo que, se observa la importancia de este cereal en Sonora, lo cual afecta directamente la economía y el estado social de las comunidades cercanas. Durante esta investigación se diseñó, caracterizó e implementó un sistema de liberación prolongada de urea (SLPU), el cual tiene como objetivo reducir las pérdidas del nitrógeno al medio ambiente, mantener o mejorar las condiciones del suelo agrícola tanto en textura como en variaciones de las comunidades microbiológicas. Además, se analizó el SLPU en un cultivo de trigo donde se midió la calidad del producto obtenido. Se obtuvo un SPLU con morfología de pastilla con un diámetro promedio de 2.46±0.07 cm y una estructura aparentemente homogénea, las micrografías de SEM corroboraron una estructura simétrica con presencia de porosidades tanto en la sección superficial como en la sección transversal. La cinética de absorción de agua demostró que el SLP sin urea presentó un contenido de agua en el equilibrio de 59.15±0.55%, mientras que el SLPU presentó 58.47±1.50% de agua, es decir, tanto SLP como SLPU tienen la capacidad de absorber y retener agua en la etapa de equilibrio. El análisis de FT-IR mostró una fuerte interacción a través de puentes de hidrógeno entre los grupos amino y carbonilo de la urea y de las proteínas del gluten de trigo. Así como, se demostró la ausencia de la urea una vez que se liberó completamente a partir del SLPU. En el ensayo de liberación, el SLPU logró liberar el 97% de la carga total de urea, en un tiempo de 8 h. Se demostró que la absorción y desorción de urea se basa en la isoterma de Freundlich (Tipo III) y la modelación propone modelo de transporte de masa unidireccional en el eje Z. Además, durante la modelación matemática para la obtención del coeficiente de difusión efectiva, el SLPU mostró un coeficiente de D = 1x10-6 cm2/min con una R2 = 0.82 en el SLPU con bloqueo y D = 2.1x10-6 cm2/min con una R2 = 0.78 en el SLPU sin bloqueo, lo cual indicó que el bloqueo de un eje de libración no mostró mayor efecto. Estos valores, comparables con los reportados en la literatura de productos en venta, fueron favorables. El SLPU aplicado al suelo o durante el experimento de lixiviación logro disminuir las pérdidas de nitrógeno su forma de NO3- y NH4+. La eficiencia del SLPU para reducir las pérdidas de nitratos durante el primer riego fue del 73.75% para el suelo Valle de Empalme (VE), mientras que para el amonio fue del 63.33%. La eficiencia de SLPU para nitratos en el suelo del Departamento de Agricultura y Ganadería de la Universidad de Sonora (DAGUS) fue del 84.02%, mientras que para el amonio fue del 24.91%. la efectividad de la SLPU para los nitratos durante el segundo riego para el suelo del VE fue del 46,23%, mientras que para el amonio fue del 100%. La eficiencia de SLPU de los nitratos para el suelo DAGUS fue del 27,32%, mientras que para el amonio fue del 87,94%. La variación de la población microbiana para el suelo VE fue de 11,500 CFU/g.s.s. inicialmente y, después de la aplicación del SLPU, aumentó a 100,000 UFC/g.s.s., mientras que el suelo DAGUS fue inicialmente de 6,800 UFC/g.s.s. y, después de la aplicación del sistema, aumentó a 60,000 CFU/g.s.s. El rendimiento de trigo para el SLPU fue mayor presentando 8.05±0.73 ton ha-1, mientras que para el tratamiento con 150 kg de N ha-1 fue de 6.09±0.17 ton ha-1 y para el tratamiento con 0 kg de N ha-1 fue de 7.01±0.40 ton ha-1. Por lo que se concluye que el SLPU tiene la capacidad de funcionar como un fertilizante de liberación prolongada, mantener la calidad del suelo agrícola, aumenta la población microbiana, disminuir las pérdidas de nitrógeno al medio ambiente y por consiguiente obtener un producto de calidad.

Doctoral thesis

IRRIGACIÓN

Calidad del agua de escorrentía para uso agrícola captada en bordos de almacenamiento

LUZ ANDREA LOERA ALVARADO Juan Felipe Martínez-Montoya Rodolfo Cisneros Almazán JOSÉ DE JESÚS MARTÍNEZ HERNÁNDEZ (2019)

En las zonas áridas y semiáridas el agua es uno de los factores críticos para la productividad agrícola y pecuaria. La escasez del recurso y el abatimiento de acuíferos son problemas específicos de estas regiones donde la captación de agua de lluvia se vuelve indispensable; sin embargo, no existe información sobre su calidad. Por lo anterior, el objetivo fue determinar la calidad y la aptitud del agua de lluvia captada en bordos de almacenamiento (BA) para su uso en el riego agrícola. Se tomaron muestras de agua de BA ubicados en tres microrregiones del Estado de San Luis Potosí, en las que se determinó el pH, CE (dS m−1), aniones y cationes. Además, se estimaron los índices de Relación de Adsorción de Sodio (RAS), Carbonato sódico residual (CSR), Porcentaje de sodio posible (PSP), Índice de permeabilidad (IP), Índice de Kelly (IK), Dureza, RASaj, Sólidos disueltos totales (SDT), Salinidad efectiva (SE) y Salinidad potencial (SP). Con excepción del magnesio, no hubo diferencias significativas entre microrregiones (p > 0.05). De acuerdo con la clasificación de Wilcox, normas de Riverside y valores de IP, IK, SDT, SE y SP, el agua de BA se clasifica como de buena calidad y es apropiada para riego con potencial para la producción de forraje

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Composición química cultivos forrajeros irrigación reservorios salinidad

Volumen de riego, estado hídrico y producción de frutos en Vitis vinifera L. bajo irrigación por goteo y por olla de barro enterrada

Irrigation volume, water status and fruit production in Vitis vinifera L. under drip irrigation and buried clay pot

CIPATLI JIMENEZ VERA (2019)

En zonas áridas y semiáridas, la escasez de agua afecta la agricultura y lleva a la búsqueda de estrategias de riego más eficientes. La olla de barro enterrada (OBE), o goteo subterráneo localizado, es un sistema de irrigación que permite un ahorro de agua de hasta un 90% respecto al riego superficial. Este sistema consiste en el uso de OBEs sin esmaltar con poros que filtran el agua a una tasa que es determinada por la conductividad hidráulica de las raíces. El objetivo de la presente tesis fue comparar el volumen de agua requerido por el sistema OBE respecto a la irrigación por goteo en 120 plantas de Vitis vinifera L. en cuatro viñedos del Valle de Guadalupe, Baja California. Bajo la hipótesis de que la OBE gastaría menor volumen de riego sin modificar el estatus hídrico de las plantas ni la producción de frutos. En cada viñedo se registró el volumen de riego tanto para 15 plantas con OBE como para 15 con irrigación por goteo durante el periodo de brote a cosecha (abril-septiembre 2019). El estado hídrico de las plantas se evaluó en tres campañas (mayo, junio y agosto de 2019, respectivamente), donde se midió a cada individuo el potencial hídrico, la conductancia estomática, la temperatura de las plantas mediante imágenes térmicas remotas, y al final de la cosecha, el peso de frutos y la concentración de azúcares por medición de grados Brix. El volumen de riego por planta durante toda la temporada fue de un máximo de 1,076 litros con goteo y de 511 litros con OBE. El estado hídrico de las plantas no arrojó diferencias significativas entre tratamientos para ninguna de las variables cuantificadas. De manera semejante, en la cosecha no se encontraron diferencias, el peso de frutos y la concentración de azúcares fueron similares en los dos tratamientos de irrigación. Mis resultados indican que la OBE es una alternativa prometedora que incrementa la eficiencia del uso de agua por irrigación en ambientes áridos y semiáridos que no compromete la productividad de los cultivos.

Water scarcity in semiarid and arid environments directly impacts agriculture, enhancing the search for more efficient irrigation strategies. The buried clay pot (BCP), or underground focalized drip system, is a type of irrigation which can achieve savings of up to 90 % in the volume of irrigated water in comparison with superficial flood irrigation. BCP consists of a non-enameled pot, where the porous surface of the pot filters water at a rate determined by the hydraulic conductivity of roots. In this thesis, the main objective was to compare the use of water of the BCP in comparison with drip-irrigation for 120 Vitis vinifera plants in four vineyards of the Valle de Guadalupe, Baja California. Our hypothesis was that BCP would reduce the volume of irrigation without compromising the hydraulic status of plants neither the production of fruits. For each vineyard, the volume of irrigation was quantified in the period from the bud break to the harvest (April-September, 2019). The plant water status was quantified during three campaigns (May, June, and August 2019, respectively). In each campaign, I measured the plant water potential, the stomatal conductance, the plant foliage temperature using remote thermography, and at the end of the harvest, the weight and the concentration of sugars in Brix degrees of the juice of the fruits. The maximum volume of irrigation was 1,076 liters per plant during the study period with drip irrigation, and 511 liters with the BCP system. The plant water status did not show any difference between treatments for all the variables quantified. In the same way, at harvest there were no differences as the mass of fruits and the concentration of sugars were similar between treatments. My results thus indicate that BCP is a promising alternative to increase the water use efficiency of irrigation in arid and semiarid environments without compromising the crop productivity.

Master thesis

Agricultura de precisión, conductancia estomática, irrigación, olla de barro enterrada, potencial hídrico, termografía Precision agriculture, stomatal conductance, irrigation, buried clay pot, water potential, thermography BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) FISIOLOGÍA VEGETAL FISIOLOGÍA VEGETAL

Cuantificación del aporte hidrogeológico de la subcuenca El Mogor a la recarga del acuífero del Valle de Guadalupe, B.C., México

Quantification of hidrogeological contribution of The Mogor sub-basin to the recharge of Guadalupe Valley Aquifer, B.C. Mexico

Francisco José Del Toro Guerrero (2012)

El trabajo de investigación se llevó a cabo en la subcuenca El Mogor en el Valle de Guadalupe (VG) en B.C., México. Se realizó una caracterización integral, con el objetivo de hacer una cuantificación del aporte hidrogeológico por parte de la subcuenca hacia el valle en dos años hidrológicos 2009-2010 y 2010-2011. Esta región presenta un clima semiárido y en ella se realizan actividades agrícolas de gran importancia, en donde sobresale la viticultura.Como parte de la caracterización, se determinó el tipo de pendientes y se clasificaron de acuerdo a su potencial de escurrimiento/infiltración y se definió la clase textural del suelo. Se utilizaron 23 imágenes del satélite Landsat 5 TM para clasificar la cobertura vegetal utilizando el índice de vegetación diferencial normalizado (NDVI). Así mismo se estableció la conductividad hidráulica no saturada utilizando la ecuación de Kozeny-Carman (KC) y la capacidad de infiltración con el método del infiltrómetro de doble anillo.Se llevó a cabo el calculó la evapotranspiración potencial (ETP) de la región utilizando el método de Thornthwaite (Thw), el cual se comparó con la evaporación potencial (EP) estimada mediante la charola de Penman (CP) y con la ET calculada por la estación del VG cuyo programa utiliza la ecuación de Penman-Monteith para su cálculo. De la misma forma, se llevaron a cabo dos balances hídricos, uno directo, con los resultados obtenidos de la ETP de Thw y los datos de precipitación (P), con los cuales se obtuvo una infiltración potencial (Ip) generalizada en la subcuenca de ~974,000 m3/año y un escurrimiento (Es) de ~86,000 m3/año, y un segundo que se llevó a cabo con los datos de EP de CP cuyo volumen de Ip fue de ~540,000 m3/año y un Es de ~51,000 m3/año. Así mismo se calculó de forma directa el escurrimiento superficial para el ciclo 2010-2011, mediante el uso de un vertedor triangular de pared delgada, y se estimó un volumen de Es de ~60,000 m3/año. Finalmente mediante fórmulas empíricas se estimó una recarga (vertical, de sistema montañoso, horizontal y por percolación por agua de riego) de ~489,000 m3/año que fue equivalente al 12% de la precipitación infiltrable en el año hidrológico 2010-2011.

This research was done in the basin of The Mogor in Guadalupe Valley (VG) in Baja California, Mexico. In which an integral characterization was performed, with the objective of doing a quantification of the hydrogeologic contribution; from the sub-basin toward the valley in two hydrologic terms 2009-2010 and 2010-2011. This region presents a semiarid climate. Here, many agricultural activities of huge importance such as viticulture are performed.As part of this characterization, the type of slopes was determined and they were classified according to their infiltration/runoff potential and the type and texture of soil was also determined. 23 images were used from the Landstat 5 TM satellite to classify vegetation coverage using the normalized differential vegetation index (NDVI). It also established the unsaturated hydraulic conductivity using the Kozeny-Carman equation and the infiltration capacity, with the double ring infiltrometer method.The potential evapotranspiration (ETP) of the region was performed by utilizing the Thornthwaite method (Thw), which was compared to the estimated potential evaporation (EP) through the Penman pan (CP) and the calculated ETP from VG station whose program uses the Penman-Monteith equation for its calculation. Likewise, two water balances were performed. The first one was direct, with the results drawn from the ETP, the Thw and the precipitation data (P), and that showed a potential infiltration (lp) generalized in the basin of ~974,000 m3 and a runoff (Es) of ~86,000 m3/y, the second one was elaborated based on the data of EP of the CP, which volume of lp was of ~540,000 m3/y and a Es of ~51,000 m3/y. Thus, the superficial runoff was determined through the use of a thin-walled triangular weir, where the ~60,000 m3/y volume was estimated. Finally, by means of empirical formulas, a~489,000 m3/y (vertical, of mountainous system, horizontal and by percolation of irrigation water) recharge was determined; which was equivalent to 12% of infiltrable precipitation in the hydrological year 2010-2011.

Master thesis

Valle de Guadalupe, Escurrimiento superficial, Balance hídrico, Subcuenca El Mogor, Baja California CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

Agotamiento hidro-agrícola a partir de la Revolución Verde: extracción de agua y gestión de la tecnología de riego en Baja California Sur, México

ENRIQUE TROYO DIEGUEZ ARTURO CRUZ FALCON LUIS FELIPE BELTRAN MORALES BERNARDO MURILLO AMADOR FELIX ALFREDO BELTRAN MORALES JOSE LUIS GARCIA HERNANDEZ RICARDO DAVID VALDEZ CEPEDA MARIANO NORZAGARAY CAMPOS (2010)

"Se analizan algunos de los avances más relevantes alcanzados en el ámbito de la productividad agrícola, en relación con el uso del agua y la transferencia tecnológica, así como los beneficios que puede aportar la tecnología de riego. Dentro de los factores que afectan la productividad en zonas áridas, destacan la sequía y la escasez de agua. Se vislumbran dos motivos para desarrollar mejoramiento hidro-agrícola dirigido a condiciones de aridez y escasez de agua: el primero es maximizar la productividad y consecuentemente el rendimiento; el segundo es mejorar los agroecosistemas, incluyendo la infraestructura y la tolerancia a la sequía. En México, en la última década se ha promovido la investigación, mejoramiento y transferencia tecnológica. La gestión de la tecnología de riego ha sido positiva en algunos distritos, como en el 066 del Valle de Santo Domingo, B. C. S., donde la productividad del agua se incrementó de 2.1 a 5.3 pesos por m3 de agua aplicada, aunque en otros no existen evidencias de cambios positivos, como en el 038 del Río Mayo, Sonora; ahí la productividad permanece sin cambios, en 1.5 pesos por m3 de agua. Se reitera que una agricultura de alta tecnología puede poner en riesgo la calidad ambiental y que la problemática del agua puede agravarse en el futuro inmediato."

"Some of the most significant advances in agricultural productivity in relation to water use and transfer of technology, as well as the benefits of the irrigation technology, are analyzed. Among the factors that affect productivity in arid zones, drought stress and water scarcity are some of the most relevant. Two reasons can be distinguished to develop hydro-agricultural improvements to face the prevailing conditions of aridity and water scarcity: the first one is to maximize the productivity and consequently the crop yield; the second is to improve the agro-ecosystems, including the infrastructure and their drought tolerance. In Mexico, in the last decade different activities have been promoted for conducting research, improving agriculture and transferring technology. The promotion of irrigation technology has been positive in some districts, such as the district 066 of the Santo Domingo Valley, in Baja California Sur, where the water productivity was increased from 2.1 to 5.3 pesos per m3 of applied water; in others, there is no evidence of positive changes, as in the district 038 of the Mayo River Aquifer, in Sonora, where productivity remained unchanged at 1.5 pesos per m3 of water. We reiterate that high-tech agriculture can threaten the environmental quality and that water issues can be even worse in the near future. "

Article

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