Determinación del consumo de energía en tres diferentes sistemas de labranza mediante dos procesos de cálculo

Abstract

"El propósito de esta investigación fue la determinación del gasto de energía, mediante dos procesos de cálculo y la determinación del consumo de combustible, esto para tres diferentes sistemas de labranza: convencional, vertical y cero. Con la finalidad de encontrar en que sistema de labranza resulta un mejor ahorro de energía. Para ello este estudio se dividió en dos fases, la cual la primera fase consistió en la calibración de los sensores y equipo a utilizar para la medición de las variables en campo, para posteriormente obtener los valores de energía neta y específica, así como también el consumo de combustible. La segunda fase de la investigación consistió en la medición de las variables en campo, que son; Fuerza horizontal ejercida por el implemento, velocidad de trabajo, ancho de trabajo, profundidad de trabajo y contenido de humedad. Se estableció un diseño experimental completamente al azar, teniendo como factor el sistema de labranza con 3 repeticiones por nivel. Una vez recabados los datos, se procedió al cálculo de la energía específica aplicada por volumen de suelo movido (ES) y energía neta para mover el implemento aplicada a la barra de tiro del tractor (EN), para el caso de la energía neta se hizo el cálculo por el método de análisis espectral(AE) y el y el método de Área Bajo la Curva (ABC). Posteriormente se realizó el análisis estadístico para la energía neta, tanto para los resultados obtenidos por el método de análisis espectral como para el método de ABC, de igual manera se hizo el análisis estadístico para el consumo de combustible. Esta evaluación se hizo para tres ciclos de cultivo; ciclo agosto-diciembre 2016, enero-junio 2017 y agosto-diciembre 2017. Para la energía especifica se encontró que la sembradora es la que aplica una mayor energía especifica que los demás implementos, esto se debe al menor volumen de suelo movido por las herramientas en contacto con el suelo de dicho implemento; el ancho y profundidad de trabajo de la sembradora es significativamente menor a los demás implementos. Los resultados de energía neta utilizada para mover los implementos encontrados por el método ABC fueron: para todos los ciclos de cultivo, el sistema de labranza convencional demando mayor valor de energía de 319.53, 350.32 y 337.25 MJ Ha-1 para el ciclo diciembre 2016, junio 2017 y diciembre 2017 respectivamente, siendo la labranza cero la que demando menor valor de energía neta con 7.78, 22.26 y 29.16 MJ Ha-1 para cada ciclo de cultivo anteriormente mencionados. Se encontró diferencia estadística significativa para los tres sistemas de labranza. Por otra parte, en el consumo de combustible, el mayor consumo resultó de la labranza convencional con 51.33, 58.10 y 55.18L Ha-1para el ciclo diciembre 2016, junio 2017 y diciembre 2017 respectivamente. Cabe mencionar en relación a la labranza vertical, se encontraron valores de 28.29, 51.06 y 44.31 L Ha-1 respectivamente, el cual son valores cercanos a los encontrados por el sistema convencional, aun así, se encontró diferencia estadística significativa entre estos sistemas de labranza. El método de área bajo la curva demostró ser menos laborioso, en el cual implicaba menos ingresos de variables y de mayor facilidad de ejecución y manipulación. Los resultados obtenidos por el método ABC, resultaron ligeramente menores a los obtenidos por el método de análisis espectral, esto no afecto en el análisis estadístico, se obtuvieron similares resultados con lo que se concluye que el método ABC es más eficiente ya que nos arroja la energía neta directamente, caso contrario para el método de análisis espectral. El método ABC es más amigable para ser realizar los cálculos"