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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN UNIDAD PROFESIONAL ZACATENCO MAESTRÍA EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA DE SISTEMAS “PROPUESTA DE INNOVACIÓN PARA LA PRODUCCIÓN DEL TOMATE ROJO PARA EL MUNICIPIO DE ZINAPÉCUARO, MICHOACÁN” TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA DE SISTEMAS PRESENTA: ING. RAMÓN VALDES MARTÍNEZ DIRECTOR DE TESIS Dr. IGNACIO ENRIQUE PEÓN ESCALANTE MÉXICO D.F. 2007 CONTENIDO Resumen.…………………………………………........................................................ Abstract………………….……………………………………………………………. i. Introducción……………………………………………………………………….. ii. Justificación……………………………………………………………………….. iii. Antecedentes……………………………..………………………….................... iv. Objetivos …………………………….………………………………................. i ii iii iv vi xvi CAPITULO I Marco contextual del Sistema Agrícola del Tomate Rojo 1.1 Desarrollo del tomate rojo……………..…………………………………….. 1.2 Estudio de la producción y consumo del tomate .……………………………. 1.2.1 Producción mundial……………………………………………………… 1.3 países consumidores de tomate rojo……………………………………….. 1.3.1 Características del tomate rojo para su consumo……………………. 1.3.2 Consumo nacional aparente y per per en México ………………..…. 1.4 Países exportadores…….…………………………………………………….. 1.4.1 Nivel de exportación a nivel mundial………..……………………... 1.4.2 México …………………………………………………..…………….. 1 6 6 8 8 9 11 11 12 CAPITULO II Marco Conceptual y Metodológico 2.1 Marco conceptual………………………………….………………………….... 2.2 Metodología de investigación …………………..……………………………… 14 16 CAPITULO III Diagnóstico 3.1 Obtención de información………………………................................................ 3.1.1 Herramientas utilizadas para obtener la información…………………. 3.2 El cultivo del tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán………………………… 3.2.1 Sistema actual del cultivo del tomate rojo en Zinapécuaro Mich……….. 3.3 F.O.O.D.A.F. de la Industria agrícola del tomate rojo en Zin. Mich……...... 3.3.1 F.O.O.D.A.F. Productor……….………………………………………… 3.3.2 F.O.O.D.A.F. Tecnología…………………………..……………………. 3.3.3 F.O.O.D.A.F. Agrícola…………………………………………………... 3.3.4 F.O.O.D.A.F. Consumidor………….…………………………….……… 3.3.5 F.O.O.D.A.F. Gobierno………………………………………………….. 3.3.6 Clasificación de objetivos………………………………………………… 3.3.7 Análisis de la cadena agrícola y del escenario critico……….……… 18 18 19 19 31 32 33 33 34 34 35 38 3.3.8 Producción de tomate rojo en invernadero automatizado………..…... 38 CAPITULO IV DISEÑO DE LA MEJORA INTEGRAL DEL CULTIVO DEL TOMATE ROJO 4.1 Criterios, alternativas, objetivos, selección, integración…………………….. 4.2 Alternativa tecnológica…………………………..……………………………... 4.3 Objetivo tecnológico…..………………………………………………………... 39 43 44 4.4 Integración y diseño del sistema automatizado del invernadero……….…….. 4.4.1 Estructura…………………………………………………………………. 4.4.2 Materiales………………………………………………………………… 4.4.3 Tipo de cubierta………………………………………………………….. 4.4.4 Ventilación…………………..……………………………………………. 4.4.5 Sistema de calefacción…………………………………………………… 4.4.6 Sensor de humedad………………………………………………………. 4.4.7 Medición de temperatura………………………………………………… 4.4.8 PLC……………………………………………………………………….. 4.5 Programa de implantación……………………………………………………….. Conclusiones……………………………………………………………………….. Recomendaciones…………………………………………………………………… Referencias bibliografícas………………………………………………………….. Glosario de términos………………………………………………………………. Índice de tablas, graficas y figuras……………………………………………….. 44 47 48 50 52 54 56 56 58 59 61 63 67 70 73 Anexo 1 Anexo 2 Anexo 3 Anexo 4 RESUMEN La presente tesis está dirigida al análisis técnico-agroindustrial del sistema de producción del Tomate Rojo en la región del municipio de Zinapécuaro estado de Michoacán, a partir de las características de producción del tomate rojo de temporal, riego e invernaderos. Mediante una metodología sistémica se determinan las condiciones mas adecuadas para el cultivo del Tomate Rojo que permitan el mejoramiento y optimización de los recursos económicos, materiales y humanos reduciendo costos e incrementar las utilidades que de manera directa beneficien a los agricultores para una mejor calidad de vida. El resultado fundamental de la investigación después de analizar de manera sistémica los diferentes procedimientos para el cultivo de Tomate Rojo, es la aplicación de medios tecnológicos para el diseño de un invernadero automatizado donde el ambiente sea controlado con lo cual se puedan incrementar los niveles de producción, reducir los costos y mejorar la calidad del producto, por otra parte se propone una nueva forma de trabajo del agricultor para incrementar los beneficios de esta actividad agrícola. i ABSTRACT This thesis is aimed at analyzing the technical-agroindustrial production system of the Red Tomato in the region of the municipality of Zinapécuaro, Michoacán, considering the characteristics of production, improvement and optimization of the economic, material and human resources to reduce costs and increase the profits to directly benefit and help improve farmers’ quality of life. After a systematic analysis of the different procedures for the cultivation of the Red Tomato, the fundamental result of the research is the application of technology to design an automated greenhouse with controlled temperature in order to increase standards of production, reduce costs and improve the quality of the product. It also suggests the farmers a new way of working to increase the profits of this agricultural activity. ii i. INTRODUCCIÓN La presente tesis es una investigación sistémica acerca del sistema del cultivo de tomate rojo en México, en la región de Zinapécuaro Michoacán. La cual se estructura de la siguiente forma: En el capítulo I Se presenta el Marco contextual del Sistema de cultivo de tomate rojo en México, la ubicación geográfica de la zona de estudio, los antecedentes del cultivo del tomate en México. En el capítulo II Se muestra el Marco Conceptual y Metodológico, Presentando la metodología para el análisis de investigación realizada y la interpretación de la misma con una descripción para el mejoramiento del sistema de cultivo de tomate rojo mediante invernaderos automatizados. En el capítulo III se presenta el Diagnóstico de la industria agrícola del Tomate Rojo en México , la industria agrícola del tomate rojo en la región, análisis del sistema actual de cultivo del tomate en el Estado de Michoacán. El diagnóstico se realizó mediante la aplicación de análisis F.O.O.D.A.F (Fortalezas, Oportunidades, Objetivos, Debilidades, Amenazas y Focalización). En el capítulo IV se muestra la Propuesta para el Mejoramiento de la Producción de tomate rojo, se efectuó mediante un análisis con el enfoque del Diseño del C.A.O.S.I (Criterios, Alternativas, Objetivos, Selección o Síntesis e Integración), en la propuesta esta contenido los medios tecnológicos aplicables así como los alcances, el diseño tanto mecánico, electrónico y de programación del invernadero automatizado controlando, temperatura, riego y fertilizantes. Finalmente se presentan las conclusiones del proyecto y las recomendaciones para su aplicación, donde se marca la importancia de dar un nuevo impulso a la actividad agrícola empleando los medios tecnológicos al alcancé como son los invernaderos automatizados, para poder seguir siendo competitivos en el mercado y optimizar los recursos financieros, humanos y materiales. iii ii. JUSTIFICACIÓN El Tomate Rojo es una de las principales hortalizas en nuestro país; aunque su producción en los últimos 7 años ha estado variando, en 1999 al 2005 se mantuvo en dos millones doscientas mil toneladas por año en promedio, gran parte destinadas a la exportación. En 1999 se sembraron 84.4 mil hectáreas y en 2005 unas de 74 mil. Conviene destacar que alrededor del 86% de la superficie sembrada pertenece a áreas de riego. Entre las diferentes variedades que se producen en México se encuentran el tomate rojo saladette, cherry, tomate rojo y verde. El estado más importante en la producción en 2005 de Tomate Rojo es Sinaloa con 37%, seguido por Baja California Norte con 11.6%, San Luís Potosí con 7.2% y Michoacán con 6.7%. Los problemas de esta hortaliza se presentan en varios niveles. Sobresalen el de los excesivos agroquímicos (se calcula que se necesitan 115 diferentes tipos de agroquímicos en su producción), el de la vida de anaquel y el del sabor. Existen transgénicos y Tomate Rojos que no son modificados genéticamente y que de igual manera pueden ayudar a superar los problemas que se pretenden paliar. Como el tomate Divino (divine-ripe), introducido por la empresa estadounidense israelí Sun World en el valle de Culiacán y Baja California, y que tiene larga vida de anaquel. La ventaja de este tomate es que se puede considerar como un producto natural pues se origina a través de una planta mutante y no necesariamente por medio de la transgenesis. En México se están sembrando Tomate Rojos transgénicos destinados a la exportación. En este caso resalta la urgente necesidad de lograr competitividad en ambos lados de la frontera por medio de implementar invernaderos automatizados que permitan cultivar hortalizas cualquier época del año y sin importar el tipo de tomate rojo que se trate, al utilizar invernaderos automatizados en la región de Michoacán se aprovecharan de mejor forma sus recursos naturales en beneficio de la sociedad. Desarrollando y aplicando de manera efectiva invernaderos automatizados en el estado de Michoacán se obtendrán los siguientes beneficios: • Incrementar la producción por hortaliza con productos de calidad uniforme. iv • Optimizar los recursos humanos, materiales y financieros empleándolos de manera adecuada y oportuna. • Incrementar el numero de cosechas al menos en dos por año en cada hortaliza. 14 v iii. ANTECEDENTE FÍSICO MICHOACÁN localización geográfica Michoacán esta situado en la parte centro occidente de la República Mexicana, entre las coordenadas L.N. 20º 23’44’’ y 18º 09’49’’ y L.O 100º 04’48’’ Y 103º 44’20’’ Figura iii.1 Localización del Estado de Michoacán. limites Limita al norte con los estados de Jalisco y Guanajuato, al noreste con el estado de Querétaro, al este con los estados de México y Guerrero, al sur con el estado de Guerrero y el Océano Pacífico y al oeste con Colima y parte del sur de Jalisco. Extensión Territorial El estado de Michoacán con una superficie de 58 mil 837 km2 representa el 3% de la superficie nacional, ocupando el décimo sexto lugar nacional. Cuenta con 213 Km. de litorales que representan un importante potencial pesquero vi Grafica iii.1 Uso de suelo en el estado de Michoacán, fuente SEMARNAP 2000. ZINAPECUARO Figura iii.3 Escudo Municipal Significado: Significado: “Lugar de curación”, es una palabra de origen chichimeca. Gobierno Cabecera municipal: Zinapécuaro de Figueroa Su actividad económica principal es el comercio en general. Cuenta con una población de 48,917 (INEGI 2000) habitantes. Está ubicada a 50 Km.. de la capital del Estado. vii Medio Físico Localización Se localiza al noroeste del Estado, en las coordenadas 19º52’ de latitud norte y 100º50’ de longitud oeste, a una altura de 1,880 metros sobre el nivel del mar. Limita al norte con el estado de Guanajuato, al oeste con Maravatío, al sur con Hidalgo, y al oeste con Queréndaro. Su distancia a la capital del Estado es de 50 kms. Zinapécuaro de Figueroa Figura iii.4 Localización de Zinapécuaro en el estado. Zinapécuaro Su superficie es de 580.08 Km2 y representa el 0.98 por ciento del total del Estado. Orografía Su relieve lo constituyen el sistema volcánico transversal, la sierra de San Andrés y los cerros del Pedrillo, Comalera, Cruz, Clavelina, Piojo, Zinapécuaro, Mozo, Doncellas, Cuesta del Conejo y San Andrés. Hidrografía Su hidrografía se constituye por los ríos de Zinapécuaro, Las Lajas, Ojo de Agua de Bucio y Bocaneo; y tiene de agua fría y termal. Clima Su clima es templado con lluvias en verano. Tiene un registro pluvial anual de 622.5 milímetros y temperaturas que oscilan entre 3.0 a 34.0º centígrados. Ecosistemas viii En el municipio domina el bosque mixto, con pino y encino; y el bosque de coníferas, con abeto y pino. Su fauna la conforman el gato montés, coyote, zorro, zorrillo, tejón, conejo, armadillo, paloma, pato, charal y carpa. Recursos La superficie maderable es ocupada por pino, encino y oyamel, la no maderable, es ocupada por distintas especies. Características y uso del suelo Los suelos del municipio datan de los períodos cenozoico y terciario inferior; corresponden a los del tipo chernozem y podzólico. Su uso es agrícola y ganadero. Económica Agricultura Se cultiva maíz, trigo, frijol, tomate, sorgo y hortalizas. Ganadería Se cría ganado bovino, caprino, porcino y avícola. Industria Procesamiento de la madera, microempresa de fábrica de partes y una fábrica de prendas. Turismo Cuenta con balnearios con aguas termales, zonas boscosas para acampar y edificios. Comercio Se comercializa a gran escala las diferentes frutas que se producen (al natural, en licores, en conserva y/o en planta); artesanías de barro; cerámica y alimentos como las carnitas y el famoso pan. Existen productores que comercializan miel a Europa y a los Estados Unidos. Caza y pesca Se pesca carpa, lobina negra y se capturan ranas. Fruticultura Pera, durazno, chabacano, capulín, manzana, membrillo, tejocote, guayaba y ciruela. Se explota el pino, el encino, oyamel, madroño, aile y roble. Se realiza la comercialización de resina. ix Medios de comunicación Los principales medios de comunicación son la televisión, televisión por cable, radio y periódico de edición local. Vías de comunicación Al municipio lo comunica la Autopista de Occidente México-Morelia-Guadalajara, la carretera Morelia-Zinapécuaro-Acámbaro, Morelia- entronque a ZinapécuaroMaravatío. Cuenta además con carreteras vecinales de terracerías, vía férrea MoreliaAcámbaro. Asimismo, se dispone de los servicios de transporte, ferrocarril, además de teléfono, correo y telégrafo. CLIMA EN EL MUNICIPIO El gran potencial agrícola que tiene la zona rural del Municipio de Zinapécuaro, se atribuye a su buen clima, a la fertilidad de sus tierras y a la abundancia de agua. Las temperaturas que se registraron en 2005 son: Tabla iii.1 Temperaturas registradas en el municipio de Zinapécuaro Michoacán. PRIMAVERA Para el valle 25° C en el día 12° C en la noche En la montaña 22° C en el día 4° C en la noche Para el valle, con lluvia 20° C en el día 15° C por la noche En la montaña, con lluvia 18° C en el día 9° C por la noche Para el valle, sin lluvia 26° C en el día 15° C por la noche En la montaña, sin lluvia 20° C en el día 12° C por la noche VERANO OTOÑO Para el valle 23° C en el día 13° C por la noche En la montaña 20° C en el día 7° C por la noche INVIERNO Para el valle 20° C en el día 7° C por la noche En la montaña 18° C en el día 2° C por la noche x ANTECEDENTE Temporal (1999-2005) En la presente investigación se considera que el sistema agrícola del Tomate Rojo es el arte, la ciencia y mantenimiento del cultivo de las hortalizas del Tomate Rojo con vistas a obtener su mejor producción y calidad. La agricultura es el resultado de la aplicación de distintas disciplinas que en conjunto dan a la práctica del cultivo del tomate una amplia gama de conocimientos dependientes de varias disciplinas, de entre las cuales tenemos, la biología, la microbiología, la geografía, la química, la física, la meteorología y actualmente la tecnología de la automatización que fortalece l a a c t i v i d a d del cultivo de Tomate Rojo, la inversión que se aplica a esta actividad son costos de mano de obra, el capital y el costo del material agrícola junto con la inversión de los equipos existentes para esta tarea agropecuaria. Con lo que para obtener buenos resultados en esta actividad es necesario aplicar diferentes disciplinas con lo que se puede afirmar que esta actividad es interdisciplinaria. Los agricultores saben que se puede mejorar la actividad agrícola al hacer uso de desarrollos tecnológicos que ayuden a esta tarea ya que en otras regiones y países se aplican tecnologías de punta para obtener mejores rendimientos, desde luego cada región tiene su peculiaridad por lo cual es necesario realizar una investigación sistémica para realmente obtener los mejores resultados.. Como producto de venta a nivel nacional y de exportación el Tomate Rojo en el estado de Michoacán y México constituye una posible fuente de ingresos considerables si se desarrolla y explota de manera adecuada, y en corto plazo seria una de las principales actividades económicas agrícolas. La producción de Tomate Rojo en el Estado de Michoacán puede ser mayor, si se explota de manera responsable todo el potencial del que se dispone en la región, por contar con una superficie y clima adecuados para la producción agrícola. La manera en que sea cultivado desde que inicio esta actividad es de temporal y riego, en el periodo 1999-2005 no a cambiado significativamente ya que en un 99% se aplican los mismos métodos y escasamente en un 1% se aplican nuevas tecnologías, en los cultivos donde se aplica no dan los resultados esperados, por lo cual los agricultores se han desalentado en invertir en estas tecnologías, pero están xi totalmente consientes que si se aplicara de manera efectiva obtendrían buenos resultados mejorando el cultivo y comercialización del producto. El Tomate Rojo es un producto de consumo nacional e internacional, ya que se incluye en una gran variedad de platillos además de ser excelente nutriente para el ser humano, la manera en que se cultiva actualmente el Tomate Rojo en la región de Michoacán no permitirá a mediano y largo plazo seguir en el mercado en la producción de Tomate Rojo. 10 El Tomate Rojo es un producto alimenticio agrícola de consumo nacional e internacional que ocupa el segundo lugar en su consumo, es de color rojizo se recolecta cuando a un no esta maduro para que se conserve mas tiempo y existe una gran variedad del mismo debido al gusto variado de los consumidores. (ver anexo I) El cultivo del Tomate Rojo, comienza desde la selección del lugar de la hortaliza, su orientación, tipo de semillas, selección de fertilizantes, sistema de riego, tipo de fumigación, recolección y comercialización. Según cifras del Servicio de Información Estadística Agroalimentaria y Pesquera (SIAP) de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), la producción total mexicana de Tomate Rojo durante 1999-2005 fue en promedio de 2,196 miles de toneladas anuales, de la producción en los estados de Sinaloa (37.04%), Baja California (12.52%), Michoacán (9.72%) y San Luís Potosí (7.6%). Tabla iii.2 Producción agrícola, sup. sembrada, rendimiento, % producción, cíclicos y perennes 1999-2005, modalidad: riego + temporal, tomate rojo (jitomate), SIAP, SAGARPA 2007. ESTADO SINALOA BAJA CALIFORNIA MICHOACAN SAN LUIS POTOSI JALISCO LOS DEMAS TOTAL Sup. Sembrada (Ha) 23,780.17 6,411.00 7,199.15 7,067.91 3,217.75 24,882.03 75,312.38 Producción (Ton) 814,617.84 277,547.78 212,586.38 165,964.69 115,564.93 522,491.28 2,196,623.87 xii Rendimiento (Ton/Ha) 34.53 43.84 30.90 25.34 36.66 21.00 30.24 % Producción 37.04 12.52 9.72 7.60 5.27 27.84 100.00 SINALOA 27.84 37.04 BAJA CALIFORNIA MICHOACAN SANLUIS POTOSI 5.27 JALISCO 7.6 LOS DEMAS 12.52 9.72 Figura iii.5 % de producción en el periodo 1999-2005 de los principales estados productores de tomate rojo en México, SIAP, SAGARPA 2007. Las áreas de siembra dedicadas al cultivo del Tomate Rojo representan porcentajes importantes en los diversos estados productores de hortalizas. Sinaloa, estado productor de hortalizas por excelencia, actualmente dedica una superficie de 26 mil hectáreas aproximadamente para este cultivo. Aún cuando ha existido una disminución del 8 % en la superficie sembrada durante los últimos 7 años. Durante el periodo analizado, la superficie sinaloense dedicada a la siembra de este cultivo representó el 30.6% respecto al total nacional. San Luis Potosí el 9.3%, Baja California el 8% y Michoacán el 9.6%. Tabla iii.3 Producción agrícola, cíclicos y perennes 1999-2005, modalidad: riego + temporal, tomate rojo (jitomate), en miles de toneladas, SIAP, SAGARPA 2007. 1999 SINALOA BAJA CALIFORNIA SAN LUIS POTOSI MICHOACAN JALISCO LOS DEMAS TOTAL 801.6 446.2 179.3 277.6 134.2 531 2,418.3 2000 751.6 252.3 162.7 212.8 120.7 533.2 2,086 2001 2002 2003 915.1 219.3 129.4 200.4 105.3 517.4 2,149.9 654.7 217.3 194.3 246.4 118.7 460.5 1,989.9 742.6 251 208.7 237.4 102.4 506.6 2,171.1 xiii 2004 991.1 294 125.1 162.4 109.9 518.4 2,314 2005 845.4 262.4 162 150.7 117.5 590 2,246.2 miles ton 1000 SINALOA 800 BAJA CALIFORNIA 600 SAN LUIS POTOSI MICHOACAN 400 JALISCO 200 LOS DEMAS 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 año Figura iii.6 Producción mexicana de tomate rojo por estado 1999-2005, SIAP, SAGARPA 2007 50 43.84 45 40 36.66 Ton / H a 35 34.53 30.9 30 25.34 25 21 20 SINALOA BAJA CALIFORNIA MICHOACAN SAN LUIS POTOSI JALISCO LOS DEMAS 15 10 5 0 Figura iii.7 Rendimiento de la producción en el periodo 1999-2005 de los principales productores en ton/ha, SIAP, SAGARPA 2007. La producción altamente tecnificada en el periodo 1999- 2005 se destino en un 82% a la exportación y el restante 20% al mercado nacional. La producción en otros estados está orientada a nichos de mercado que los dos anteriores no pueden cubrir. San Luis Potosí se ubica como tercer lugar nacional, siendo un productor incorporado a la explotación intensiva, durante el ciclo primavera-verano, constituyéndose como proveedor importante de los mercados nacionales junto con Morelos, Guanajuato e Hidalgo. En el caso de Michoacán, quien posee superficies destinadas al cultivo en ambos ciclos agrícolas, le permite surtir el mercado nacional durante los meses de enero a mayo y de noviembre a diciembre, con variedades de Tomate Rojo "saladette", mientras que algunas cantidades de Tomate Rojo "bola" seleccionado tiene cabida dentro del global de exportaciones a los Estados automatizados Unidos. xiv La producción de Sonora también es de riego en dos ciclos, predominando el otoñoinvierno, la incursión en el mercado nacional con volúmenes importantes de Tomate Rojo "saladette" se presenta en los meses de enero a mayo así como de junio a octubre. En el 2005 los agricultores de Michoacán cultivaron sus hortalizas en un 64.62% por temporal, 34.38 % de riego y dejando aproximadamente un 1% con invernaderos, por lo anterior es pertinente desarrollar y aplicar de manera adecuada la tecnología para el desarrollo de invernaderos para obtener mejores resultados en la producción. ANTECEDENTE Organizacional 1999 Grafica iii.8 Tenencia de la tierra en el estado de Michoacán, INEGI 1999. ANTECEDENTE SITUACION ACTUAL Síntesis de la situación agrícola en el municipio de Zinapécuaro Michoacán. • Aplicación de métodos de cultivo tradicionales como son el temporal y el riego, lo cual no permite tener productos de calidad uniforme y cosechas poco productivas. • Desconocimiento por parte de los agricultores para aplicar tecnologías para el cultivo de Tomate Rojo de manera adecuada. • Falta de desarrollos tecnológicos al alcancé y accesibles de los agricultores de Michoacán para el cultivo de Tomate Rojo. xv • Perdida de cosechas por variación del clima de manera significativa. • Migración de agricultores por pérdida de sus cosechas y productos de regular calidad. • Apoyos del gobierno para la agricultura limitados y en muchos casos no tienen acceso. 13 iv. OBJETIVOS Objetivo General Desarrollo de un modelo innovador de invernadero automatizado para la producción de tomate rojo en el municipio de Zinapécuaro Michoacán, mediante el diseño de un sistema integral de control y automatización. Objetivos Específicos. • Analizar la situación actual del cultivo del tomate rojo en el Municipio de Zinapécuaro Michoacán. • Investigar las tecnología de control y automatización aplicables a invernaderos con ambiente controlado. • Diseñar un sistema innovador de control y automatización para invernaderos con ambienté controlado para el cultivo de tomate rojo. xvi CAPITULO I Marco contextual del Sistema Agrícola del Tomate Rojo Desarrollo del tomate rojo Producción y consumo del tomate Producción mundial Países consumidores de tomate rojo. Países exportadores. 1.1 DESARROLLO DEL TOMATE ROJO EL TOMATE ROJO. Planta herbácea de tallo voluble, largo y cubierto por numerosos pelos. Las hojas son lobuladas con los bordes dentados. Las flores pentámeras se reúnen en ramilletes laterales y son amarillas. Figura 1.1 el tomate rojo. Solanum Lycopersicum L. ó Lycopersicum Esculentum Mill. Frances:Tomate, Pomme d´or, Pomme du Perou. Ingles: Tomato, Love apple. Alemán: Tomate, Liebesappe. Italiano: Pomodoro, Pomidoro. Portugués: Tomate. Es una de las plantas de mayor importancia, tanto en las pequeñas y las grandes huertas, como en las más extensas explotaciones agrícolas, porque su consumo es universal, se extiende a todas las épocas del año y a todas las clases sociales. 1 Los frutos se agrupan en racimos, con un número variable de frutos que a veces iguala el número de flores. Dentro del tamaño del fruto se tiene que considerar los siguientes aspectos importantes como son: 1. Nutrición mineral 2. Humedad del suelo próxima a la capacidad de campo enriquecimiento de CO2 en invernadero. 3. Practicas de poda, desbrote, eliminación de hojas viejas, frutos y flores en exceso. Su origen es del Suroeste de América. El tomate fue introducido en Europa por los colonizadores españoles del continente americano. El tomate es una planta anual, pero a veces puede perdurar más de un año en el terreno. Los tallos son ligeramente angulosos, semileñosos, de grosor mediano (cercano a 4 cm en la base) y con tricomas simples y glandulares. Hojas de tamaño medio a grande (10 a 50 cm), alternas, pecioladas, bipinatisectas (con folíolos a su vez divididos) y con numerosos tricomas simples y glandulares. Actualmente el tomate se cultiva en todas partes del mundo. Los países que cuentan con mayor superficie dedicada a este cultivo son los Estados Unidos, Italia, España, México, Egipto y Brasil. Nombre común Tomate o Tomate Rojo Reino Plantae División Magnoliophyta Clase Magnoliopsida Familia Solanaceae (Solanáceas) Nombre científico (género y Lycopersicum esculentum especie) Nombre común o vulgar Figura 1.2 Taxonomía del tomate rojo. 2 Tomate, Tomatera, Tomate Rojo. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA. La palabra tomate proviene del náhuatl “xitli” (ombligo) y “tinatlm” (tomati o tomatera), y es el nombre común que se la ha dado a una planta herbácea de tallo voluble, largo y cubierto por numerosos pelos. Las hojas son lobuladas con los bordes dentados. Las flores pentámeras se reúnen en ramilletes laterales y son amarillas. Aunque sus hojas son venenosas (pertenece a la familia de las solanáceas, que incluye al tóxico beleño y a la letal belladona), algún audaz campesino maya se percató de que el fruto era comestible. Esta planta silvestre rastrera mide de 50 cm. a un metro de altura. Su fruto es de diferentes tamaños y formas: redondo, forma globosa, globosa aplanada u ovalada, dependiendo del tipo; su color es uniforme (anaranjado-rojo a rojo intenso; amarillo claro), su apariencia es lisa y con las cicatrices correspondientes a la punta floral y al pedúnculo. Dentro de la baya se contiene un gran número de semillas aplanadas y reniformes. Entre las diferentes variedades que se producen en México, se encuentra el tomate rojo Saladette, Cherry, Tomate Rojo verde y otras variedades como el criollo, tan pequeño como una uva, que se da en la selva de Chiapas. Figura 1.3 Maquina clasificadora de tomate rojo. 3 ¿Cómo es su reproducción? Se multiplican a partir de semilla. Medio dónde habita (acuático Terrestre. o terrestre) Tipo de ecosistema donde se encuentra Zona tropical, zona costera. El fruto es de diferentes tamaños y formas: redondo, forma globosa, globosa aplanada u ovalada, dependiendo del tipo; su color es uniforme (anaranjado-rojo a rojo intenso; amarillo claro). Figura 1.4 Fruto es de diferentes tamaños y formas. ¿Cómo se adapta al ambiente para sobrevivir?. Los problemas de esta hortaliza roja se presentan en varios niveles: sobresalen el de los excesivos agroquímicos (se calcula que se necesitan 115 diferentes tipos de agroquímicos en su producción). El tomate florece a los dos meses del trasplante y a los tres meses comienza la recolección. Es poco exigente en cuanto a la calidad del suelo, pero como compartida exige grandes cantidades de abono para producir cosechas elevadas. La cantidad de abonos químicos que requiere una hectárea es de 14 a 16 mil kilos, y una cantidad semejante de estiércol que suministra a los terrenos empobrecidos de materia orgánica y los hace más porosos. 4 La planta y su fruto son particularmente sensibles a las bajas temperaturas y a la humedad ambiental, que les predisponen a las enfermedades criptogámicas. Con tecnología de punta se cultivan algunas de las mejores tierras en el corazón del Valle de Culiacán. El sol, el agua en abundancia y, sobre todo, el cuidado esmerado de la gente que trabaja en el campo, logran productos de alto valor agregado con un nivel de calidad que los distingue en México y en el extranjero. Figura 1.5 Tomates maduros listos para cortar. El rojo claro puede almacenarse a 10 – 12.5º C (50 – 55º F) por 3 o 5 días. Los tomates son sensibles a daños por el frío a temperaturas inferiores a 10º C (50º F) si se les mantiene en estas condiciones por dos semanas, o a 5º C (41º F) por un periodo mayor a los 6 – 8 días. Los síntomas de daño por frío son: alteración de la maduración, incapacidad para desarrollar completo color y pleno sabor, aparición irregular del color o manchado, suavización prematura, picado (depresiones en la superficie), pardeamiento de las semillas e incremento de pudriciones (especialmente pudrición negra, “black mold”, causada por Alternaría spp). El daño por frío es acumulativo y puede iniciarse en el campo antes de la cosecha. 5 1.2 ESTUDIO DE LA PRODUCCIÓN Y CONSUMO DEL TOMATE A NIVEL NACIONAL E INTERNACIONAL. 1.2.1 PRODUCCIÓN MUNDIAL Pocas son las hortalizas que a nivel mundial presentan una demanda tan alta como el Tomate Rojo. Su importancia radica en que posee cualidades para integrarse en la preparación de alimentos, ya sea cocinado o crudo en la elaboración de ensaladas. De esta manera en el año 2000 (FAO 2000) representó el 14.7% del total producido, debajo de la papa (46.42%, FAO 2000). En la actualidad, a pesar de que se cultivan más de 200 diferentes hortalizas en el mundo, solo 20 tienen importancia, y de éstas, cuatro significaron el 78.5% de la producción hortícola mundial en el año 2000. La producción mundial del Tomate Rojo, prácticamente se ha triplicado entre 1961 y 2004, al pasar de poco menos de 28 mil millones de toneladas. Según datos de la FAO de la ONU, los principales productores de tomate son: China, Estados Unidos, Turquía, Italia, Egipto e India, países que conjuntamente han producido durante los últimos 10 años el 70% de la producción mundial. A nivel continental, según los reportes de FAO en 2004, Asia participa con poco más del 50%, seguida de América con 20%, Europa con 15% y el resto proviene de Oceanía y África. Durante el periodo analizado (últimos 10 años), China ha sido el principal productor mundial de Tomate Rojo en el mundo al promediar 15 millones de toneladas anuales (17% del total mundial), seguida de los Estados Unidos de América con 11 millones de toneladas (12% del total mundial). Turquía produce anualmente cerca de 7 millones de toneladas (8% del total mundial), Italia y Egipto en promedio cada uno con 6 millones de toneladas anuales (7% del total mundial), y finalmente la India, quien posee la mayor superficie destinada al cultivo del 6 Tomate Rojo, debido a sus bajos rendimientos, apenas produce 5 millones de toneladas (6% del total mundial). Tabla 1.1 Principales países productores de tomate 2000-2004 País 2000 2001 2002 2003 2004 miles de toneladas Promedio quinquenio miles de ton % del total China 22.325 24.116 27.153 28.843 30.142 26.516 23,7 Estados Unidos 11.559 10.002 12.383 10.522 12.766 11.446 10,2 Turquía 8.890 8.425 9.450 9.820 8.000 8.917 8,0 India 7.430 7.240 7.460 7.600 7.600 7.466 6,7 Italia 7.538 6.529 5.750 6.652 7.497 6.793 6,1 Egipto 6.786 6.329 6.778 6.780 6.780 6.690 6,0 España 3.766 3.972 3.980 3.849 4.367 3.987 3,6 Irán 3.191 3.009 4.109 4.200 4.200 3.742 3,3 Brasil 2.983 3.103 3.653 3.694 3.420 3.371 3,0 México 2.086 2.183 1.990 2.148 2.148 2.111 1,9 693 648 668 670 675 671 0,6 32.246 31.373 31.751 32.851 33.778 30.398 27,1 112.107 100,0 Argentina Resto del mundo Total 109.493 106.929 115.125 117.628 121.372 Fuente: Dirección de Industria Alimentaría sobre datos de la FAO. 1.3 PAÍSES CONSUMIDORES DE TOMATE ROJO. 1.3.1 CARACTERÍSTICAS DEL TOMATE ROJO PARA SU CONSUMO Uno de los mayores atractivos de cualquier producto frente al consumidor es su diversidad. El tomate es una hortaliza que ha alcanzado una variedad de tipos muy extensa. Hay variedades con distinto aspecto exterior (forma, tamaño, color) e interior (sabor, textura, dureza), variedades destinadas para consumo en fresco o procesado industrial y dentro de estos usos principales, muchas especializaciones del producto. 7 Las preferencias por un tipo determinado son muy variadas y van en función del país, tipo población, uso al que se destina, etc. En general las características más apreciadas en el tomate para consumo en fresco son un color y un sabor atractivo y una gran versatilidad del producto. Las preferencias varían de un individuo a otro hasta dentro de una misma familia. Las preferencias cambian también según las costumbres de cada país. Por ejemplo, los japoneses y chinos gustan tomates con baja acidez porque los suelen consumir como fruta, pero en la mayoría de los países tropicales, donde los tomates se usan cocinados, se acepta una alta acidez. En Estados Unidos el tomate en fresco no tiene tanta importancia como en Europa y además el consumidor americano es menos exigente que el europeo, por lo que predomina el tomate sin entoturar, con recolección mecánica, que nunca alcanza la calidad y presentación que exigen los mercados europeos. En general son más apreciados los tomates grandes para ensaladas y bocadillos. Los sistemas de clasificación de acuerdo al tamaño del fruto son adoptados sobre todo en los países desarrollados, mientras que en los países en vías de desarrollo esta característica no constituye una limitante para su comercialización. La forma es otra característica con marcadas diferencias en cuanto a preferencias en los dos grupos de países. En general se prefieren los tomates redondos, sin embargo, la población rural en países como Filipinas y Ecuador esta acostumbrada a consumir tomates achatados de forma irregular. Las preferencias por el color son extremadamente variables dependiendo de los países, de la estación y del uso al que se destina. En Taiwán los tomates se recolectan cuando empieza el viraje de color y se venden antes de alcanzar la madurez, prefiriendo el tomate con hombros marcados y con el color rojo subiendo progresivamente desde el extremo pistilar al peduncular. Los tomates con hombros verdes también tienen buena aceptación en Brasil y Colombia por su desigual maduración. En Europa y Norteamérica son más apreciados los tomates rojos en la madurez, pero hay excepciones. En determinadas áreas de EEUU se producen tomates de color rosa. También en Japón y Corea se vende este tipo de tomates, aunque no sean los propietarios. Se consideran mejores los tomates multiloculares con paredes gruesas que los que tienen poca carne en la zona central y cavidades mayores para las semillas. Otras características como la firmeza y pequeño tamaño de las cicatrices determinan una mejor calidad, haciéndolo más atractivo al 8 consumidor. Pocos productos hortícolas permiten tal diversidad de usos como el tomate. Se puede servir crudo, cocido, estofado, frito, encurtido, como una salsa o en combinación con otros alimentos. Se puede usar como un ingrediente en la cocina y puede ser procesado industrialmente entero o como pasta, jugo, polvo, etc. Una primera división del tomate podría realizarse según su uso, para consumo en fresco o procesado industrial en base a las diferencias en características de calidad. 1.3.2 Consumo Nacional Aparente y per cápita en México El consumo nacional aparente en el año de 2000 fue de 1,602,300 toneladas; para el año de 2001 el consumo nacional aparente disminuyo a 1,524,000 toneladas; en el año de 2003 el consumo nacional aparente volvió a disminuir a 1,416,500 toneladas, aumentando el año de 2004 con un volumen de 1,483,990 toneladas; para el año 2005 el consumo nacional aparente disminuyó a 1434950 toneladas. Como ya lo habíamos mencionado anteriormente el aumento o disminución en el consumo nacional aparente obedece a la disminución o aumento de las exportaciones y a los precios en que se mueve en el interior del país, que trae como consecuencia que una proporción de la producción de exportación se canalizara al mercado interno ejerciendo presiones a la baja o aumento de los precios del tomate en el mercado interno. miles ton 1800 1600 1,602 1,524 1,421 1400 1,417 1,484 1,435 1200 1000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 año Fuente: Grafica elaborada con datos de las Estadísticas de Agricultura de la FAO (FAOSTAT) 2007. Gráfica 1.1 Consumo Nacional de Tomate en México en 2000-2005. 9 Consumo El consumo per cápita de tomate en México a observado una tendencia a la baja en el periodo 2000-2005, a excepción de 2004, año en el cual la demanda interna aumentó. El consumo per cápita a evolucionado de la siguiente manera: para el año de 2000 el consumo per cápita fue 16 Kg./persona; para 2002 fue de 13.8 Kg./persona; para 2003 el consumo per cápita fue de 13.6 Kg./persona; en el año de 2004 fue de 14 Kg./persona y para el año 2005 fue de 13.4 Kg./persona. La tendencia en el consumo per cápita se prevé a la baja en los años subsecuentes como consecuencia de la disminución del poder adquisitivo del consumidor nacional. 2005, 13.4 2005 2004, 14.0 2004 2003 2003, 13.6 2002 2002, 13.8 2001 2000 2001, 15.0 2000, 16.0 12 13 14 15 16 17 Fuente: Estadísticas de Agricultura de la FAO (FAOSTAT) 2007 Grafica 1.2 Consumo per cápita de Tomate en México 2000-2005 en Kg/persona. 1.4 PAÍSES EXPORTADORES. En cuanto al comercio internacional, las exportaciones mundiales han crecido en el periodo 1992-2002 a una tasa promedio de 4.94 por ciento anual; cifra muy elevada si consideramos que la producción la ha hecho a a 2.4 por ciento. Aun así, las exportaciones apenas representan el 3.97 % de la producción mundial en el periodo señalado. 10 1.4.1 NIVEL DE EXPORTACIÓN A NIVEL MUNDIAL. De acuerdo a las estadísticas de agricultura de la FAO en el 2005, Italia es el primer exportador de tomate en el mundo con el 42%, en segundo lugar se encuentra China con el 22% en tercer lugar se encuentra España con el 14.6% y México en cuarto con el 7.6%. en la siguiente tabla se muestra a los principales países exportadores en el periodo 2000-2005 con información de FAOSTAT, FAO Dirección de Estadística 2007. Tabla 1.2 Principales Países Exportadores de Tomate en 2000-2005, en miles de toneladas. 2000 2001 2002 Italia 3,965.72 4,331.52 4,598.17 China 837.87 1,569.83 1,956.38 España 1,320.54 1,459.80 1,627.84 México 731.84 801.11 896.01 Turquía 1,025.92 841.58 855.07 Estados Unidos 774.54 815.13 816.37 Portugal 630.50 592.99 607.60 Chile 485.63 683.20 505.79 Grecia 556.68 625.93 557.23 Total mundial 9449.24 10477.23 10998.06 Fuente: FAOSTAT ©, FAO Dirección de Estadística 2007. 2003 4,097.79 2,124.35 1,859.20 942.83 1,032.80 969.24 772.62 389.89 445.45 12268.74 2004 4,926.24 2,334.05 1,872.99 942.11 1,219.74 1,012.42 709.24 379.91 369.22 12532.59 5000 4000 Italia China España México Turquia E.U. 3000 2000 1000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Fuente: FAOSTAT ©, FAO Dirección de Estadística 2007. Grafica 1.3 Principales Países Exportadores de Tomate en 2000-2005. 11 2005 4,120.42 2,546.42 1,670.46 875.76 791.35 752.87 536.00 393.44 360.68 11417.95 1.4.2 MÉXICO Ocupó el cuarto lugar en el 2005 a nivel mundial en cuanto país exportador de Tomate Rojo, su posicionamiento a variado en los últimos siete años entre el tercero y sexto lugar, debido a que los de mas países exportadores han tenido comportamiento diferente de producción cada año, pero es importante hacer notar que México no a tenido un crecimiento significativo en las exportaciones y a tenido una tendencia de estancamiento en producción. A pesar de los altos estándares exigidos al Tomate Rojo mexicano por nuestros socios comerciales del norte, los precios altos en ese país resultan muy atractivos para nuestros exportadores. Además, con el Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN), se establecieron normas de comercio, aranceles y plazos de desgravación especificados a nivel de fracciones arancelarias para las tres categorías en que está clasificado el producto mexicano. Cabe señalar, que existe una salvaguarda especial al Tomate Rojo mexicano, para proteger a los productores del estado de Florida de la entrada masiva de Tomate Rojo, la cual dejó de tener vigencia hasta el 2003. Tabla 1.3 Exportaciones de tomate México-E.U.A. 12 13 CAPITULO II Marco Conceptual y Metodológico 2.1 Marco Conceptual. La teoría general de sistemas a través del análisis de la totalidad de los componentes del sistema y las interacciones internas de estos y las externas con su medio, es una poderosa herramienta que permite la explicación de los fenómenos que suceden en la realidad en cualquier tipo de sistema, aplicando el proceso cibernético es posible lograr el mejoramiento integral de sistemas en general, al aplicar el enfoque sistémico, las tecnologías del control y automatización al diseño de un invernadero automatizado se lograra tener un sistema innovador que nos permitirá tener el ambiente controlado en su interior con las condiciones mas adecuadas para el desarrollo de plantas de tomate rojo. Un invernadero es una Instalación para el cultivo de plantas en la que se consiguen unas condiciones ambientales (temperatura, luz, humedad) diferentes de las exteriores y que favorecen el crecimiento vegetal. Un invernadero automatizado es un sistema integral que nos permite tener en su interior, el control de la temperatura, humedad, ventilación y riego entre otros parámetros, es decir se tiene un ambiente controlado. El control de variables físicas como temperatura, humedad, riego y ventilación se puede realizar por lazo abierto o lazo serrado dependiendo la precisión que se desee, y para aplicarlo de manera eficaz se utilizan controladores lógicos programables. Los sensores son transductores que convierten señales físicas en señales eléctricas de corriente o voltaje que al ser procesadas por un control programable nos permiten controlar dicha variable física por medio de los actuadotes adecuados. Los elementos térmicos empleados en el diseño y construcción de invernaderos son materiales plásticos que permiten el paso de la luz y permiten en su interior mantener la temperatura por encima a la del exterior. Los controladores lógicos programables son dispositivos electrónicos de control con una arquitectura muy similar a la de una computadora personal, con terminales de comunicación de entrada y salida para el control de procesos. 14 El seguimiento del entorno competitivo tiene un papel destacado tanto en el terreno de la estrategia como en el de la innovación. Sirve para identificar nuevos conceptos de productos o servicios, para percibir las nuevas necesidades de los clientes y las tendencias del mercado y los éxitos de la competencia. Por otro lado, de ese mismo seguimiento pueden obtenerse sugerencias sobre nuevos productos, o productos sustitutivos así como movimientos de los competidores que pueden afectar a la posición relativa y por tanto a la rentabilidad de la propia empresa. Una versión pragmática acerca de que es la innovación identifica varias formas en las que puede manifestarse de manera provechosa para la empresa: - De producto, asociada con el descubrimiento a través de la búsqueda continua, con frecuencia no exenta de creatividad, de un diseño o conjunto de funcionalidades nuevas. - De proceso, recreando o rediseñando de forma más radical formas de hacer las cosas en la empresa. - De la tecnológica, mediante la aplicación de conocimientos científicos a la creación o rediseño de productos o servicios. - De mercado, es decir, mediante el hallazgo y la difusión de un producto o servicio nuevo que satisface necesidades de manera más eficaz y satisfactoria para los clientes de modo que se produce un efecto de sustitución, a menudo vinculado con la irrupción de una nueva tecnología. - Incremental, que con frecuencia se asocia con la mejora continua o “kaizen” y otras prácticas que permiten recoger propuestas e Introducir perfeccionamientos a partir de un producto o servicio existente sobre que el que se producen las modificaciones. Estudios realizados en el marco de la Fundación Universidad-Empresa subrayan que los directivos de las PYMES creen que la clave para alcanzar una mayor innovación en su proceso de producción está en la información. Los clientes, las empresas del sector y el análisis de los mercados son los temas que se destacan para favorecer los 15 objetivos de innovación y mejora en las empresas. En efecto, la inteligencia competitiva y la vigilancia tecnológica son instrumentos válidos para adquirir un conocimiento del entorno que sirva de estímulo y apoyo a la innovación. 2.2 Metodología de Investigación. El instrumento analítico para el análisis del sistema de cultivo del Tomate Rojo o técnica utilizada es una metodología que nos permite representar de manera explicita el proceso de cultivo de Tomate Rojo que nos muestra los factores y sus características involucrados para el estudio del sistema en cuestión. La metodología de investigación de este trabajo es: D³ Peón Esta metodología describe una serie de acciones propias del planteamiento que tiene como objetivo la demostración de un orden del sistema actual, basado en un procedimiento sistemático y analítico de la vida completa del proceso como parte integrante del sistema. El punto de partida para el análisis en esta investigación es el sistema del cultivo del tomate rojo, para ello se utiliza la metodología de análisis D³ Peón, éste se establece mediante un esquema ó cuadro mental circular donde se delimita tres sub-sistemas, que muestran aspectos cruciales del ambiente del sistema que a continuación se describen. 1¤ Se hace la Descripción del Contexto Físico, Económico y Organizacional del sistema en estudio. 2¤ Se realiza el Diagnóstico mediante un proceso de análisis haciendo uso de la técnica del F.O.O.D.A.F (Fortalezas, Oportunidades, Objetivos, Debilidades, Amenazas, Focalización), con estos datos se busca la revelación de factores del sistema que se está estudiando. 3¤ Se hace un análisis del orden del sistema ó el Diseño del C.A.O.S.I, , se 16 17 muestran las características de los factores que tienen importancia para los propósitos del estudio de esta investigación y se expresan una serie de etapas o elementos predecibles del sistema, los instrumentos utilizados con los que se disponen para el análisis del Diseño del C.A.O.S.I son cuatro elementos y son los siguientes: Criterios Diseño del CAOS I Alternativas Objetivo Selección Integración Descripción Contexto físico y Económico Organizacional Diagnóstico F.O.O.D.A.F Fortalezas, Oportunidades, Objetivos Debilidades, Amenazas y Focalización Diseño C.A.O.S.I. Criterios Alternativas, Objetivos Selección Integración Fig. 2.1 Presentación del Modelo D³ Peón 17 CAPITULO III Diagnóstico del Cultivo de Tomate Rojo en Zinapécuaro Michoacán Obtención de información. Herramientas utilizadas para obtener la información. El cultivo del tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán. Análisis FOODAF (fortalezas, debilidades, oportunidades, objetivos amenazas, focalización) Análisis de la cadena agrícola y del escenario critico del cultivo del Producción de tomate rojo en invernadero automatizado. 3.1 Obtención de Información. Se realizo un trabajo de campo que consistió en entrevistas a autoridades municipales, comuneros y agricultores de la región del municipio; para obtener información respecto de: I) Tipos de cultivos que se realizan en el municipio. II) Producción agrícola de la región y sobre todo cultivos de tomate rojo. III) Problemática existente en el cultivo de tomate rojo incluyendo métodos y formas de cultivo así como plagas y enfermedades comunes de las hortalizas de la región. IV) Programas de apoyo existentes por, el municipio, estado y gobierno federal. V ) Organizaciones existentes de agricultores proyectos y perspectivas a corto, mediano y largo plazo de la actividad agrícola del municipio. VI) Comercialización de productos agrícolas y sobre todo el tomate rojo. 46 3.1.1 Herramientas utilizadas para obtener la información. La información fue obtenida de las autoridades municipales, estatales, federales así como de los productores , por medio de entrevistas estructuradas y aplicación de cuestionarios de diagnostico de manera directa. La información obtenida se enfoco principalmente en los siguientes aspectos ya que son los de mayor importancia en la actividad integral en el cultivo del tomate rojo, que son: Selección de la ubicación de la hortaliza. Tipo de semilla de tomate rojo. Procedimiento para la siembra y cultivo del tomate rojo. Equipos utilizados y métodos para la recolección del tomate. Almacenamiento. 18 Comercialización en el municipio y el estado. Plagas y métodos para la fumigación. Fertilizantes utilizados. 3.2 El Cultivo del tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán. El clima, geografía, tipo de suelo y abundancia de agua hace al municipio de Zinapécuaro Michoacán un lugar muy adecuado para el cultivo del tomate rojo de excelente calidad. En la actualidad esta actividad agrícola dentro del municipio se realiza de manera particular y la producción esta enfocada básicamente para el consumo de la propia comunidad. Se utilizan métodos tradicionales de temporal y riego, con una producción muy reducida y generalmente existe el riesgo de perder la cosecha debido a los cambios del clima que se han presentando en las ultimas dos décadas, incluyendo los principales factores como disminución de la temperatura de manera aleatoria e inesperada, así como repentinas lluvias intensas y con granizo en algunas ocasiones en cualquier época del año, es por ello que el cultivo del tomate rojo en dicha región a disminuido propiciando que los agricultores emigren a otras regiones del país y sobretodo a los Estados Unidos de América. A continuación se describe las actividades y procedimiento que siguen los agricultores de Zinapécuaro para el cultivo del tomate rojo. 48 3.2.1 Sistema Actual de cultivo del tomate rojo por los agricultores de Zinapécuaro Michoacán. La distribución geográfica donde se puede cultivar del tomate es tan amplia que abarca casi todo el país, siempre que se adopte, como dijimos antes, el modo o sistema de cultivo adecuado a cada caso. 19 TERRENO. Los mejores terrenos son los muy permeables, profundos, frescos, irrigables, ricos especialmente en potasio. Posición de llanura no nevosa o media colina, siempre que no sea de temer la sequedad. Exige elaboración profunda del terreno antes del invierno, y en la primavera trabajo de rastrillo y extirpador, para predisponerlo a la siembra. Abono con estiércol seco de establo bien descompuesto (30.000 a 40.000 Kg. por hectárea) en el acto de la elaboración profunda. En primavera, antes de la siembra, emplear perfosfato 500 kg., calcio cianamida 200 kg. y sulfato de potasio 200 kg. por hectárea. La reacción del suelo más favorable (pH) es de 5.5–7.0. PREPARACIÓN DEL TERRENO El Tomate Rojo es una planta que su sistema se desarrolla ampliamente, por eso es una poderosa razón para realizar una adecuada preparación del suelo en profundidad de 50 a 70 cm. una labor profunda con tractor, dos ó más pasos cruzados con rastra para desmenuzar perfectamente los terrenos y uno o dos pasos de niveladora es lo más usual que realizan los agricultores de Zinapécuaro Michoacán. Durante la preparación de la tierra se incorpora estiércol en una cantidad de 20 a 50 ton/ha para mejorar la fertilidad y características físicas del suelo, pues el tomate rojo prefiere los suelos livianos limo-arenosos con buen drenaje, las cuales son características que se van a mejorar con la incorporación del estiércol. Si es necesaria la aplicación de azufre o cal para mejorar las características químicas (pH) del suelo, es el momento de incorporar tales materiales. La preparación del terreno termina con la apertura de surcos, la limpieza y el alomado o elevación de los bordes de los canales secundarios para riego. La aplicación e incorporación de herbicidas en la línea de siembra se realiza para evitar la competencia de malezas en las etapas críticas del cultivo. 20 SEMILLAS. Se adquieren en una semillería de absoluta confianza, explicando exactamente el destino que se va a dar a la misma. El productor consulta previamente a sus probables compradores qué tipo de tomate prefieren. La semilla puede ser de distintas variedades, según el destino que debe darse a la producción. En la región se produce para consumo casero o para vender para conservación al natural, y se prefiere un tomate de buen tamaño (unos 5 cm. de diámetro), de cáscara lisa y de pulpa regular. No conviene un tomate muy grande ni que tenga mucha semilla. Este tipo adecuado se encuentra en las variedades Platense, Perfección, Maravilla del Mercado y otras. ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO El establecimiento del cultivo de tomate rojo en el terreno, se realiza por transplante. En Zinapécuaro Michoacán el método principal de siembra utilizado es el de almácigo, que consiste en sembrar las semillas en un determinado lugar para transplantarlas posteriormente al sitio destinado para su crecimiento. El establecimiento por transplante, lo realizan a partir de un almacigo que ofrece más ventajas que desventajas en lo referente al cuidado durante las primeras etapas de crecimiento de las plantas. A la intensidad de uso del terreno, al ahorro se semilla y a la seguridad en la densidad de población. El cuidado de las plantas en sus primeras etapas de crecimiento se refiere a que la siembra concentrada en una área pequeña, permite proporcionar todo tipo de protección contra las condiciones ambientales adversas, contra animales y patógenos, así como los cuidados de riego, nutrición, control de malezas, luz y humedad óptimos bajo invernaderos, micro túneles ó enramadas. El establecimiento por transplante les permite también la producción temprana del cultivo con menos riesgos de daños por 21 helada y permite intensificar el uso del suelo al incrementar el número de ciclos por año. El almacigo puede ser de una o varias camas de 1 m de ancho, una profundidad de 20 a 30 cm. y de longitud variable, según la superficie a cultivar utilizando unos 50 m2 de almacigo, sembrados con unos 300gr. de semilla en rayas ó micro surcos separados unos 7 ó 10 cm. para transplantar a una hectárea de terreno, o también pueden usarse recipientes como vasos, maceteros de papel-plástico, o comúnmente charolas de polietileno expandido de 300 hoyos, etc., rellenos con una mezcla de suelo u otro sustrato de preferencia esterilizado. Las plantas se extraen para el transplante cuando tienen de 3 a 4 hojas verdaderas y de 15 a 20 cm. de altura, lo cual sucede aproximadamente a los 45 días después de la siembra. En todos los casos, la siembre se realiza depositando la semilla a unos 2 ó 3 cm. de profundidad y cubriéndola con sustrato fino. Una vez que las plantas han alcanzado las dimensiones deseables para el trasplante y el terreno ya ha sido preparado, se procede a arrancarlas con una cuchilla en las camas de siembra, generalmente este método origina plantas sin cepellón (raíz desnuda), las cuales deben ser transplantadas inmediatamente, de preferencia en días u horas del día con menor luz y calor. Estas plantas son establecidas en un pequeño hoyo abierto ex profeso en el terreno mojado, con los dedos o con una estacada, procurando que la planta quede colocada verticalmente, como se muestra en la figura. 22 Figura. 3.1 Ilustración del trasplante de plantas a raíz desnuda en plantaciones familiares. El trasplante siempre se debe realizar bien temprano en la mañana (antes de las 9:00 hrs.) o en las horas de la tarde (después de las 18:00 hrs.) y así evitar estrés a las plantas. El almacigo debe estar localizado en un lugar fácilmente accesible, con agua y con protección ambiental ó mínimo contra animales. Se requieren riegos diarios durante los días frescos o hasta tres riegos livianos al día durante los tiempos calurosos, para lograr una buena germinación y emergencia. Después de que la planta allá nacido, los cuidados se limitan a obtener una planta vigorosa, sana y de crecimiento uniforme para el trasplante. Una semana antes del trasplante es recomendable suspender los riegos para endurecer las plantas y el último riego es el que se realiza inmediatamente antes del trasplante para facilitar la extracción con el menor daño posible a las raíces. La colocación de las plantas se realiza en los costados del lomo del surco ó cama, a nivel donde llega la humedad de riego; todas las labores del trasplante son generalmente manuales y se requiere de mucha coordinación para realizarla. 23 PREPARACIÓN DE LOS ALMÁCIGOS Para hacer los almácigos debe prepararse una extensión igual a 30 metros cuadrados por cada hectárea que se destine al trasplante. Se elegirá tierra de un lugar en que nunca se haya sembrado, prefiriendo la más oscura y mullida que se tenga a mano. Se hace un foso del largo y ancho que se desee, y de una profundidad de 0,30 m. La tierra del almácigo se trabaja punteándola y desmenuzándola con la azada lo más posible; se pasa luego por una zaranda con fondo de tela metálica para eliminar raíces de yuyos y otras malezas, y luego se hecha en el foso hasta cubrir 0,25 m. Esta tierra nueva, libre de malezas no requiere desinfección ninguna pero si fuese necesario puede procederse. Haciendo dos a1mácigos (entre mayo y septiembre) esta tierra nos puede proporcionar plantas sanas y fuertes durante cuatro años consecutivos; es conveniente no hacer dos a1mácigos seguidos de una misma hortaliza (en este caso tomate) o de hortalizas de una misma familia. Los almácigos deben ser regados casi todos los días, con la regadera, en forma de lluvia muy fina. En épocas de gran calor y sol muy fuerte debe procurarse velar un tanto los rayos en las horas de mayor fuerza, lo que puede hacerse con lonas sujetas a unas estacas ó con cortinas de paja. Cuando las plantitas han brotado y tienen ya cuatro ó cinco hojas, ha llegado el momento de trasplantarlas al lugar donde se van a desarrollar completamente. El almacigo presenta una doble ventaja de dejarnos libres por algún tiempo grandes extensiones de tierra, que sin ellos deberíamos ocupar con la semilla – la que nunca podría ser bien cuidada como en el almácigo, durante su germinación, - y permitirnos hacer una ultima selección, desechando todas aquellas plantitas que se vean que crecen débiles, raquíticas o defectuosas por cualquier causa. SIEMBRA. La siembra se hace desde mediados de septiembre hasta los primeros días de octubre, distribuyendo en la tierra preparada, de 5 a 10 gramos de semilla por cada metro cuadrado de almacigo. La siembra se hace al voleo con la mayor prolijidad posible, cubriendo luego la semilla con 1 cm. de tierra bien fina y perfectamente mezclada con 24 mantillo. Después se pasara un pequeño rodillo de madera a fin de comprimir un poco la tierra. Debe seguirse regando y cuidando el almácigo hasta que las plantitas tengan unos 15 centímetros de altura, arrancando los yuyos y cuidándolo de los animales para que no lo dañen. Conviene, si es posible, rodear el lugar con alambre tejido. Las horas más apropiadas para regar los almácigos son por la tarde, poco antes de la puesta del sol, y por la mañana al amanecer. Debe usarse una manguera o una regadera que distribuya el agua en finas gotitas. TRASPLANTE Para mediados de octubre o principios de noviembre se debe tener preparado el terreno destinado al trasplante. La tierra, que debe reunir todas las condiciones y estar convenientemente abonada y absolutamente libre de yuyos y malezas, debe recibir la última rastreada con rastra de ramas para alisar bien la superficie. Luego se prepara un hilo o cordel largo para marcar los surcos, que deben estar distanciados uno de otro lo menos 80 centímetros. Para el trasplante se deben elegir días de poco viento y frescos y aún mejor si estuviera por llover, pues si ello ocurriese se adelantaría mucho, ya que las plantitas prenderían con más facilidad. Entre planta y planta deben dejarse entre 20 y 40 cm. de espacio (según el desarrollo propio de la variedad). Las plantitas, que habrán llegado en el almácigo a 20–25 cm. de altura, se sacan del mismo con un poco de tierra. Previamente el almácigo debe ser regado abundantemente. Figura 3.2 Palita para el trasplante. 25 Cuidando de no romperlas, se colocan las plantitas en atados de unas 200 dentro de un trozo de arpillera mojada y si es posible se embarran un poco las raíces. También deben mojarse las hojas. La plantación se hace con plantador. Como se dijo, entre cada planta debe dejarse un espacio de 20 – 40 cm. y entre cada hilera, señalada por el hilo tendido, un mínimo de 80 cm. Hecho el trasplante es conveniente dar un chorro de agua (con flor fina) a cada planta; pero si lloviera no sería necesario. Figura 3.3 Plantador Conviene tener siempre almácigos de más para replantar las plantas que se marchitan o pierden por los parásitos o plagas o porque no prenden. Se recomienda orientar las hileras de plantas en dirección norte-sur para facilitar el paso de vientos. ENVARADO. Simultáneamente con las labores de trasplante, un poco antes o unas semanas después, se realiza el envarado ó estacado para el tutores en aquellas variedades de crecimiento indeterminado, cuyos frutos se destinan para el consumo fresco. Esto consiste en colocar estacones ó postes de 2 m de largo aproximadamente a intervalos regulares de 3 a 5 m, enterrados unos 50 cm de profundidad y unidos con hilos de ixtle, algodón, y más frecuentemente de alambre galvanizado del número 16 y varas más delgadas entre los estacones. TUTORADO. Consisten en una o varias estacas de caña que se hincan en el suelo al pie de cada planta, para mantener a ésta erguida y bien expuesta a la luz y al sol. Los tallos se van sujetando a medida que crecen. 26 Los tutores pueden ser simples, en caballete y en pantalla o contra espalda. Su altura la determina el desarrollo propio de la variedad, pero por lo general oscila entre 1,30 y 1,50 m. Las ramas se fijan a los tutores cuando las plantas tienen unos 40 cm. de alto, y se sigue haciéndolo hasta su completo desarrollo. Figura 3.4 Diversos tipos de tutores. También puede emplearse el siguiente sistema, análogo al que se emplea para la vid (parral): un palo bien enterrado y apuntalado en cada extremo de surco y en sentido vertical; 3 ó 4 hilos de alambre; el cuarto hilo, es decir, el de más arriba, se puede colocar cuando, por el desarrollo de la planta, se vea que es necesario, y una caña clavada en el mismo sentido de los palos al lado de cada planta. De este modo, si tenemos diez surcos o hileras de tomates, tendremos también diez zarzas que nos facilitarán las tareas inherentes al cultivo: pulverizaciones, carpido, riego, aporcado, etc. Además, asegura buena ventilación y asoleo. Deberá procurarse, cualesquiera sean los tutores, que todas las ramas reciban bien la luz solar. Es fundamental en tutorar las tomateras para que la planta se mantenga erguida y evitar que los frutos toquen el suelo. Antes de la primera planta plantada y después de la última, clava dos cañas uniéndolas en V invertida. En la parte alta de la V le atas otra caña en dirección a la V del otro lado. 27 En esa caña cruzada atas cuerdas encima de cada tomate, que lleguen al suelo. El otro extremo de la cuerda lo atas a la planta de tomate y conforme crezca vas enrollando la cuerda en su tronco. Los tallos se atan con rafia suficientemente flojos con el fin de que no les afecte en su crecimiento. Se puede dejar 3 o 4 tallos principales. Figura 3.5 Tutores utilizados en Zinapécuaro Michoacán para el cultivo de tomate rojo. DESBROTE, PODA Y GUIADO DE LAS PLANTAS. En las variedades de crecimiento determinado es necesario eliminar los brotes y hojas que crecen debajo de la primera horqueta, formada el por tallo principal y la primera rama secundaria sale abajo del que primer racimo floral. No debe haber despuntes dado que son de floración apical. El desbrote se realiza con los dedos pulgar e índice, tal como se muestra en la figura. La poda únicamente la basan en quitar las hojas básales para permitir una mejor ventilación y eliminar las hojas secas, defectuosas o enfermas, las cuales pueden 28 servir como focos de infección; sin embargo no se debe de hacer un deshoje excesivo porque ello puede ser desastroso para los rendimientos. PODA. La práctica de ésta se inicia a los 15 o 20 días del trasplante, una vez que ha prendido la planta Cada 15 días se recorre el tomatal para podar, empleando un cuchillito bien afilado, para quitar hojas y algunos brotes laterales. El sistema de dejar una tres ramas principales por cada planta es el que practican los agricultores en Michoacán. Debe efectuarse la poda hasta los últimos momentos de la producción. Entre los diferentes procedimientos, el más usual, y al propio tiempo el más sencillo consiste en suprimir todos los brotes que no tengan fruto ó que lo tengan pequeño o defectuoso. Otro procedimiento consiste en cortar el tallo por encima del primer grupo de flores; hecho esto brotaran varias ramas a uno y otro lado, y de ellas se dejara solo tres o cuatro, sujetándolas a las cañas ó a los palos en forma abierta de candelabro, y todo brote innecesario deberá ser amputado. CONSEJOS GENERALES SOBRE PLAGAS Y ENFERMEDADES Usa los pesticidas con moderación, sólo cuando se rebasan niveles mínimos de insectos dañinos (no hay que intentar aniquilar totalmente una “plaga”, sino mantenerla en niveles pertinentes). Los productos químicos matan no sólo a las plagas sino también a sus enemigos naturales, o sea los depredadores que destruyen las plagas dañinas para nuestros cultivos. El empleo de variedades resistentes a ciertas enfermedades es el mejor método preventivo. Elimina las partes infectadas de las matas de tomate y las malezas para reducir las fuentes de inóculos. Inspección constante de los campos para determinar regularmente el nivel de las plagas y de sus enemigos naturales, como base para recomendar los tratamientos. 29 COSECHA. Se separan los frutos maduros, es decir los que tienen un color rojo vivo, a medida de las necesidades. Se toma cada tomate a plena mano y se tira girándolo como si fuese una pera; se quedará en la mano. Para la venta se recogen menos maduros y cortando con cuidado los pedúnculos. Para la exportación deben recogerse cuando tienen un color rosado acentuado y una faz presenta aún venas verdosas. No deben embalarse los frutos húmedos. Al empezar a tomar color, es bueno quitar toda hoja que haga sombra en los frutos, porque mejoran mucho en calidad y desarrollo con los rayos directos del sol. Si se destinan los tomates al mercado deben cosecharse antes que hayan madurado del todo. RECOLECCIÓN. Una planta produce de 2 a 3 kg de frutos, según las variedades, por lo que se puede esperar un rendimiento de 6 a 8 kg por m2. Si destinas 10 m2 al cultivo de tomates, obtendrías 60-80 kilos. La recolección es escalonada y larga. Comenzará a las 10 ó 12 semanas después de la siembra. Los de tu huerto los puedes ir sacando a medida que los necesitas, si para ensaladas, mas firmes aunque no necesariamente verdes y los que van quedando rezagados y maduran mas en la plata úsalos para salsas, conservas o asados. Antes de que hagan su aparición las primeras heladas conviene recoger los que todavía estén verdes y colocarlos en una habitación o almacén extendidos sobre paja. Aquí terminarán su proceso de maduración. 30 3.3 F.O.O.D.A.F. de la Industria agrícola del tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán. En las últimas tres décadas la producción de tomate rojo por parte de los agricultores de Zinapécuaro Michoacán a disminuido de manera considerable hasta reducirse ala producción para consumo regional en aproximadamente en 200 toneladas anuales información dada por los propios productores, debido a diferentes factores en los cuales destacan principalmente: a) Factores climáticos ya que de manera aleatoria cambia de manera inesperada el clima registrándose temperaturas de 5 oC y 6 oC por la noche por lo menos en 10 ocasiones al año y granizadas presentes al año en 3 ocasiones. b) La migración de sus habitantes sobre todo los hombres, a ciudades del país y al extranjero, buscando mejores oportunidades para mejorar sus ingresos ya que la actividad agrícola no es muy remunerable por pérdida de producción. c) Falta de recursos económicos para impulsar su actividad agrícola. d) Falta de tecnología adecuada para la región para mejorar la producción agrícola. El tipo de suelo y su consistencia son óptimos para excelentes cultivos de tomate rojo, el clima templado a caluroso que se registra en la mayor parte del año en la región es adecuado par el cultivo así como la abundancia de agua. Por lo anterior en la zona de Zinapécuaro Michoacán es oportuno implementar un mejoramiento integral de manera sistémica para la producción de tomate rojo, aplicando tecnología de punta, capacitando a los agricultores y optimizando la actividad agrícola. Uno de los principales objetivos del presente trabajo es mejorar y optimizar el sistema de cultivo de tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán reduciendo costos y obtener productos de excelente calidad tanto para consumo local y foráneo aportando para esta zona la reactivación agrícola y mejor calidad de vida de los agricultores de Zinapécuaro Michoacán. 82 31 De la Información recopilada, clasificada y prior izada se conformo el F.O.O.D.A.F. (Fortalezas, Oportunidades, Objetivos, Debilidades, Amenazas y Focalización.) Derivado del análisis de la información captada se detectaron las principales fortalezas, oportunidades, debilidades, amenazas y focalización. para la actividad agrícola del cultivo del tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán. 3.3.1 F.O.O.D.A.F. PRODUCTOR Tabla 3.1 F.O.O.D.A.F. Productor DEBILIDAD FORTALEZA Falta de capacitación en el cultivo de tomate rojo. Disponibilidad del agricultor a capacitarse en nuevos métodos y tecnologías para la agricultura. Experiencias del productor en el cultivo de tomate rojo. OBJETIVOS S I S T Falta de planeación estratégica de tiempos en el cultivo. E Carencia de intercambio M de experiencias en los cultivos de la región. A Migración de los campesinos a otros estados, ciudades y al extranjero. Disponibilidad del agricultor a compartir experiencias entre los miembros de la comunidad. Existencia de campesinos arraigados FOCALIZACIÓN U/I Implementación de cursos relacionados al cultivo del tomate rojo. U Capacitar a los productores sobre planeación estratégica, organización e integración social empleando la experiencia de los mismos. Intercambio de experiencias entre productores relacionadas con el cultivo del tomate rojo. U Retener a los agricultores en su localidad cosechando sus propias tierras mediante incentivos U 32 U 3.3.2 F.O.O.D.A.F. TECNOLOGÍA Tabla 3.2 F.O.O.D.A.F. Tecnología FOCALIZACIÓN AMENAZA OPORTUNIDAD OBJETIVOS Aplicación de métodos de cultivo por productores de otros estados. Sistema de riego y suministro de fertilizantes aplicados en otros estados y países en los cultivos. Perdida del cultivo por factores climáticos. Desarrollos de métodos de cultivo disponibles en escuelas de nivel superior. Aplicar procedimientos adecuados en la preparación de la tierra para optimizar el recurso. Implementación de sistemas de riego y suministro de agroquímicos en los cultivos de tomate rojo. I Diseño de un invernadero adecuado para el cultivo del tomate rojo con control de temperatura, riego y suministro de fertilizantes. Establecer programas de servicio social con escuelas de nivel superior áreas a fin. I U/I E N T O R N La tecnología y accesoria técnica para cultivos con invernaderos es costosa. O Desarrollos tecnológicos disponibles para riego y suministro de fertilizantes Desarrollos tecnológicos disponibles aplicables para el control de temperatura, riego y suministro de fertilizantes por E.N.S. Desarrollos tecnológicos a bajo costo por escuelas de nivel superior I U 3.3.3 F.O.O.D.A.F. Agrícola Tabla 3.3 F.O.O.D.A.F. Agrícola DEBILIDAD FORTALEZA OBJETIVOS FOCALIZACIÓN U/I S Poca calidad en las cosechas. Excelentes tierras parar el cultivo de tomate rojo. Perdida de productos por enfermedades y plagas. Experiencia en el tratamiento de enfermedades y plagas en cultivos de tomate rojo. Cantidad de agua disponible para varias cosechas al año. Disponibilidad del agricultor para trabajar todo el año. Experiencia del agricultor en la poda y cuidados de la planta. I S T E M A Una sola cosecha al año por ser de temporal. Únicamente se produce para consumo local. Crecimiento de la planta sin control. 33 Diseñar técnicas de control de temperatura, riego y fertilizantes para incrementar la calidad del producto. Seleccionar las cantidades adecuadas para fumigar los cultivos. Diseñar un sistema de riego adecuado para utilizar el agua durante todo el año. Incremento de la superficie de cultivo. Diseñar un método de cultivo para el tomate rojo. I U I U I 3.3.4 F.O.O.D.A.F. CONSUMIDOR Tabla 3.4 F.O.O.D.A.F. Consumidor. E N T O R AMENAZA OPORTUNIDAD OBJETIVOS FOCALIZACIÓN Requiere producto en fresco de excelente calidad y uniforme. Solicita productos a bajo costo. Producir tomate rojo de excelente calidad y uniforme. Reducir costos de producción aplicando nuevas tecnologías en el cultivo Programar las cosechas durante el año para garantizar el abasto programado. Diseñar un invernadero con un sistema automatizado de control de temperatura, riego y fertilizantes. Optimizar los recursos materiales y humanos para reducir los costos. I Que se le garantice el N abasto de manera regular, O programada y a tiempo. U/I U Diseñar un método de cultivo que garantice cosechas programadas durante el año. I 3.3.5 F.O.O.D.A.F. GOBIERNO. Tabla 3.5 F.O.O.D.A.F. Gobierno. AMENAZA E N T O R N O Aplicación de recursos de la SAGARPA a otros municipios. Rechazo de proyectos de invernadero a productores de Zinapécuaro por falta de tecnología adecuada. OPORTUNIDAD Captar gobierno. recursos del Elaboración de proyectos para cultivos en invernadero. OBJETIVOS FOCALIZACIÓN U/I Obtener recursos económicos del gobierno para la construcción de invernaderos. Diseño de un invernadero con sistema de control de temperatura, riego y fertilizantes U 34 I 3.3.6 CLASIFICACIÓN DE LOS OBJETIVOS Tabla 3.6 Clasificación de los objetivos Num. OBJETIVO AREA PRIORIDAD 1 Diseño de un invernadero adecuado para el cultivo del tomate rojo con control de temperatura, riego y suministro de fertilizantes. Diseñar técnicas de control de temperatura, riego y fertilizantes para incrementar la calidad del producto. Diseñar un sistema de riego adecuado para utilizar el agua durante todo el año. Diseñar un invernadero con un sistema automatizado de control de temperatura, riego y fertilizantes. Diseñar un método de cultivo para el tomate rojo. Aplicar procedimientos adecuados en la preparación de la tierra para optimizar el recurso. Implementación de sistemas de riego y suministro de agroquímicos en los cultivos de tomate rojo. Tecnología. 5 Agrícola 5 Agrícola 5 Consumidor 5 Agrícola 3 Tecnología 3 Tecnología 3 2 3 4 5 6 7 35 Tabla 3.7 Cadena hortícola del tomate rojo en zinapécuaro Michoacán. Factores Recursos naturales Condición Hortícola en Zinapécuaro Michoacán Positivo Medio Negativo Buenos Calidad del Tomate Rojo. Entorno político Aceptable Aumenta Consumo de Tomate Rojo Aumenta Económico Regular Precio de venta Aumenta No. De campesinos. Aumenta Rentabilidad de la actividad Buena Aumentando Subsidios Bajos Limitado Acceso al crédito Aumenta Acceso a la tecnología Aumenta Organización 91 36 Tabla 3.8 Factores Críticos de la actividad agrícola del cultivo del tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán. Factores Costos de producción Estado Critico del Agricultor de Zinapécuaro Michoacán. Alto Medio Bajo Medio Medio Comercialización. Condiciones Climáticas. Alto Competencia. Alto Tecnología Aplicada. Alto Financiamientos del gobierno. Medio Organización. Medio Investigación y desarrollo agrícola a nivel nacional. Medio Los principales productores de Tomate Rojo a nivel internacional invierten tanto recursos financieros como humanos para mejorar la calidad y producción como son China y los Estados unidos entre otros, lo que provocan mayor competitividad y variaciones entre los precios internacionales del producto. 92 productoras invertir de igual manera para el Lo que conlleva a México y a sus zonas desarrollo de la agricultura o de lo contrario se corre el riesgo de salir del mercado internacional. 37 3.3.7 Análisis de la Cadena Agrícola y del Escenario Critico del Cultivo del Tomate Rojo en Zinapécuaro Michoacán. En la cadena agrícola de producción y el escenario critico del cultivo del tomate rojo en Zinapécuaro Michoacán se detectan coincidencias que nos serán fundamentales para el mejoramiento integral en el cultivo de tomate rojo, los agricultores de la región agrícola coinciden en que el clima es uno de los factores de riesgo principales que afectan la actividad agrícola al presentarse de manera esporádica cambios como son disminución de la temperatura o tormentas que inundan las hortalizas provocando perdidas parciales, totales o disminución en la calidad del producto. Por otra parte los pocos financiamientos otorgados por los gobiernos y la escasa aplicación de tecnología en la producción del tomate rojo son factores de alto riesgo que ponen en situación crítica la zona productora a mediano y largo plazo. 3.3.8 Producción de Tomate Rojo en Invernadero Automatizado. Aplicar tecnología adecuada para la producción de tomate rojo en hortalizas en invernaderos automatizados de acuerdo a las características de clima, suelo y geografía principalmente, diseñados con componentes estandarizados y normas aplicables en la producción del tomate rojo nos permitirá mejorar la cadena de producción y eliminar los puntos críticos de la actividad agrícola. Lo que implicara nuevas formas de organización de campesinos, aplicación de mejores formas de cultivo y cuidados de la planta, capacitación de los agricultores, mejores oportunidades de colocar en el mercado el producto por su calidad y mejor aprovechamiento de los recursos naturales de la zona. 125 38 CAPITULO IV Diseño Innovador Criterios Tipos de control Flexibilidad del sistema Costos Durabilidad Conservación Alternativa tecnológica Objetivos 125 automatizado del invernadero Diseño del sistema innovador 4.1 Criterios, Alternativas, Objetivos, Selección, Integración. Por medio de la aplicación de la metodología del C.A.O.S.I ( Criterios, Alternativas, Objetivos, Selección, Integración ), asiendo un análisis y determinando las incidencias de los factores mas significativos que afectan la producción del tomate rojo en el municipio de Zinapécuaro Michoacán principal objetivo de la presente investigación, se propone el diseño de un invernadero Automatizado con ambiente controlado. 39 R1 Integración de productores R5 R2 Comercialización del producto Capacitación de agricultores Mejora Integral del cultivo del Tomate Rojo R4 Apoyos financieros gubernamentales Proyecto Tecnificación de las hortalizas R3 Mejora en los métodos de siembra Cultivo y cosecha de hortalizas Fig. 4.1 Esquema para la Mejora Integral del Cultivo del Tomate Rojo en Invernadero 40 Tabla 4.1 Objetivos, Alternativas, Criterios y Selección. OBJETIVO O1 Tipo de Control O1 Control de Temperatura O1 Control De Humedad ALTERNATIVA Costo Bajo Alto Costo Bajo Medio Alto Medio A1.1 Analógico (OPAMS) A1.2 Digital (PLC) A1.3 A1.4 A1.5 A1.6 A1.7 A1.8 A1.9 A1.10 Ventilación Natural Ventilación Forzada Ventilación Mixta Calefacción Costo Bajo Medio Alto Medio Costo Medio Bajo Ventilación Natural Ventilación Forzada Ventilación Mixta Aspersión O1 Riego A1.10 Aspersión A1.11 Inundación O2 Técnica de Control Temperatura y Humedad A2.1 Lazo abierto A2.2 Lazo Cerrado O2 Técnica de Control En Riego y Suministro de Fertilizantes A2.1 Lazo abierto A2.2 Lazo Cerrado Costo Medio Alto Costo Medio Alto 41 CRITERIO Flexibilidad Media Alta Precisión Baja Media Alta Media SELECCIÓN A1.2 Digital (PLC) A1.5 A1.6 Ventilación Mixta Calefacción Precisión A1.9 Ventilación Mixta Baja A1.10 Aspersión Media Media Medio Ahorro de Agua A1.10 Aspersión Alto Bajo Precisión Baja Alta Precisión Media-Alta Alta A2.2 Lazo Cerrado A2.1 Lazo Abierto Tabla 4.1 Objetivos, Alternativas, Criterios y Selección. OBJETIVO O3 Material para el Sistema de Riego O4 Dimensión del Invernadero O4 Tipo de Estructura ALTERNATIVA CRITERIO Costo Bajo Alto A3.1 Tubería PVC A3.2 Tubería de Cobre A4.1 1 Hectárea A4.2 300 m2 A4.3 Parral A4.4 Capilla A4.5 Túnel O4 Material de la Estructura A4.6 Madera A4.7 Metal (hierro) O4 Tipo de Cubierta A4.8 Poli carbonató Celular A4.9 Polietileno Térmico SELECCIÓN Durabilidad Media Alta Costo Medio Bajo Costo Conservación Resistencia Ventilación Evacuación a vientos de agua Bajo Medio Medio Bajo Regular Medio Medio Medio Medio Alto Medio Medio Alto Alto Alto Costo Duración Bajo Bajo Medio Alto Costo Duración Conductividad Luminosa Alto Larga Media-Alta Bajo Media 42 Alta A3.1 Tubería PVC A4.2 300 m2 A4.5 Túnel A4.7 Metal (hierro) A4.9 Polietileno Térmico 4.2 Alternativa Tecnológica. Esta alternativa esta basada en un sistema de cultivo de Tomate Rojo por medio de invernaderos automatizados, existe una variedad de diferentes tipos de invernadero que al ser utilizados de manera integral se mejorara la forma de trabajo para el cultivo de tomate rojo y se propone construir invernaderos de dimensiones de 300 metros cuadrados que reúnan las características necesarias para un buen crecimiento de las plantas y para el modelo de sistema de trabajo que permitirán a los agricultores mejores rendimientos d sus cosechas y aprovechamiento de tierras de cultivo, reactivando la actividad de producción y de comercio en el municipio de Zinapécuaro Michoacán. Para lo cual se requiere una estructura metálica de 15m por 20 metros, una cubierta plástica con características térmicas y de conductividad luminosa adecuada para la región, un control de riego automatizado para la optimización del agua y fertilizantes, un control de temperatura que permita mantener la temperatura interna del invernadero de 10o a 25o grados centígrados, una vez diseñados y construidos se integraran todos los componentes del invernadero automatizado y en conjunto con la nueva forma de trabajo de producción, organización, comercialización y manuales de calidad, se integrara en un solo sistema de cultivo de tomate rojo que permitirá tener las siguientes ventajas: Tener un adecuado control de temperatura en la hortaliza una de 10o a 25o grados centígrados para obtener un óptimo desarrollo de la planta y protegerla contra bajas de temperatura. Contar con una estructura sólida que permita proteger la hortaliza con lluvias y granizadas con lo cual las plantas no serán devastadas y tener cosechas con productos de calidad uniforme. Optimizar los recursos hidráulicos y fertilizantes al contar con un sistema de riego automatizado. Contar con un manual de trabajo para el cultivo del tomate rojo con lo que de manera integral el agricultor optimizara los recursos economicos y fuerza de trabajo para obtener productos de mejor calidad y por lo menos dos cosechas al año. 43 Mejores precios al comercializar el producto al organizarse entre los agricultores y unir esfuerzos. Formación de asociaciones de agricultores para Intercambio de experiencias para la mejora en el cultivo del tomate rojo y comercialización para obtener los mejores beneficios de la actividad agrícola. 4.3 Objetivo Tecnológico El objetivo de esta investigación es mejorar de manera integral el cultivo del tomate rojo en el municipio de Zinapécuaro Michoacán, que como consecuencia esencial es disminuir los costos de producción, mejor calidad del producto y la transformación del orden actual que presente el cultivo del tomate rojo en la región por medio de la aplicación de los avances tecnológicos aplicados a la agricultura que en este caso se trata de invernaderos automatizados. En la implementación se aplicara ingeniería de proceso, con sub-etapas que sean ajustables a las antecedentes y subsiguiente, que estén determinadas como resultado de acciones y análisis de sub-etapas anteriores, que den como resultado una mejora integral en el método para el cultivo del tomate en la rojo. Al instalar invernaderos automatizados para hortalizas de tomate rojo, será necesario que los agricultores se involucren en el proyecto para poder retroalimentar las pruebas y experiencias, para que los ingenieros e investigadores puedan desarrollar de manera optima un prototipo de invernadero automatizado para ponerlo en funcionamiento y de esta manera lograr tener las mejores condiciones para el cultivo de tomate rojo en invernadero. Una vez ya obteniendo buenos resultados estar en condiciones de poder ofrecer e instalar a los pequeños productores una alternativa tecnología acorde a condiciones climáticas y económicas de Zinapécuaro Michoacán 4.4 Integración y diseño del sistema Automatizado del Invernadero. Al tecnificar la actividad agrícola, integrar a los campesinos en asociaciones, y mejorar los métodos de cultivo permitirán de manera integral en el municipio de Zinapécuaro Michoacán, una mejora sustantiva en la actividad, dado que al instalar invernaderos automatizados y con la 44 capacitación adecuada de los agricultores se aprovecharan de manera óptima y responsable los recursos naturales de la región, permitiendo diversificar la actividad agrícola y como consecuencia una mejor calidad de vida para las familias de los agricultores. La aplicación de invernaderos tecnificados en el municipio de Zinapécuaro Michoacán se estima en 0.02% del total de tierras agrícola en cambio el promedio de la republica llega a ser de 0.05% con lo que es un campo considerado en México relativamente nuevo por consiguiente el presente proyecto tienes buenas expectativas de llevarse a cabo. Los campesinos en Zinapécuaro Michoacán, cuentan con tierras de cultivo en extensiones que varían de 500 metros cuadrados a 1 hectárea, las cuales están subutilizadas con pequeños cultivos que les proporcionan pequeñas ganancias, aplicando una tecnificación adecuada con el 80% mínimo de automatización para invernaderos y en hortalizas de 300 metros cuadrados, se lograría tener buenas producciones y se aprovecharían los recursos naturales con los que cuentan y tendrían empleo y buena producción de buena calidad y alto valor comercial, en el presente trabajo de tesis la mejora de la producción de tomate rojo se basa en el diseño de un sistema automatizado para invernadero y su adecuado uso con el diseño del método de cultivo adecuado para el mismo. 45 Fig. 4.2 Integración y Diseño del Sistema Automatizado del Invernadero 4.1 4.4 4.5 4.9 Sistema Automatizado Del Invernadero 4.6 4.8 46 4.4.1 ESTRUCTURA La estructura esta compuesta por postes o pies derechos, cumbrera, correas y bajantes, cuya misión es soportar la cubierta que protegerá al cultivo, además de soportar cargas eventuales, tales como vientos, lluvias, nieve, tutorados, instalaciones de riego, etc. TIPO DE INVERNADERO El tipo de invernadero seleccionado es el de tipo Invernadero Túnel o Semicilíndricos. Fig. 4.3 Invernadero tipo túnel. Se caracteriza por una capacidad del control de los factores climáticos, su gran resistencia a fuertes vientos y su rapidez de instalación de su estructura prefabricada, los soportes son de tubo de hierro galvanizado la altura de este tipo de invernaderos será de 3.5 mts. al centro y 2 mts. a los costados y laterales, el ancho de esta nave será de 15 mts. con una longitud de 20 mts., la ventilación es mediante ventanas laterales aunada con un sistema de extracción. Ventajas de los invernaderos tipo túnel: Estructuras con pocos obstáculos en su estructura. Buena ventilación. 47 Buena estanqueidad a la lluvia y al aire. Permite la instalación de ventilación cenital y lateral a sotavento y facilita su accionamiento mecanizado. Buen reparto de la luminosidad en el interior del invernadero. Fácil instalación. 4.4.2 MATERIALES El tipo y estado de la estructura. Las de fierro necesitan estar pintadas de color blanco como sugerencia para evitar que se calienten demasiado y corten o dañen la cubierta. Además se protegen del óxido. Tabla 4.2 Material utilizado para la construcción del invernadero: PARA POSTES Y TRAVESAÑOS PTR CUADRADO 1 ½ PARA EL TECHO TUBO DIAM. 1” CED. 30 Y PTR CUAD.1” PARA LOS ENSAMBLES ÁNGULO Y SOLERA 3/16 X 1 ½ TORNILLERÍA TORN. C/HEX. DIAM 5/16 X 2 ¼ NC C/TCA PERSIANA PERFIL CUADRADO 1 48 Fig. 4.4 Medidas del invernadero tipo túnel, acotaciones en metros. DESCRIPCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DEL SEMBRADÍO: Invernadero de 15 m x 20 m. Distancia entre plantas de 50 cm = 0.5 m. Se colocaron dos hileras ó surcos de plantas, separadas tanto a lo largo como a lo ancho 50 cm. Se coloco un pasillo entre surcos de 1.50 m, para poder trabajar la planta de jitomate. Serán 14 hileras ó surcos de plantas dentro del invernadero, con una separación de este de 1.2 m y 1.5 m, como se puede observar en el dibujo. En cada hilera ó surco se sembraran 34 plantas con el espacio entre dichas, ya mencionado anteriormente. En total en el invernadero habrá un total de 476 plantas de jitomate. 49 Fig. 4.5 Distribución de plantas en el invernadero acotaciones en metros. 4.4.3 TIPO DE CUBIERTA Se utilizara polietileno para uso agrícola elaborados con materias primas seleccionadas que permiten un sinnúmero de aplicaciones. Estos productos son fabricados bajo estrictos controles de calidad con equipos de última generación y bajo el sistema de coextrusión programada (tricapa). LARGA DURACIÓN TÉRMICA (LTD) Película de polietileno coextruída (tricapa) de larga duración térmica con capas diferenciadas que optimizan su perfomance. Retiene la radiación de onda larga infrarroja emitida por los cuerpos, y esto permite elevar las temperaturas mínimas absolutas en 2º o 3º C, más altas que las registradas en los films no térmicos, mejorando de esta forma el balance de la temperatura. Suma a sus cualidades una mayor difusión de la luz solar eliminando las zonas de sombra dentro de los invernaderos, aumentando la precocidad de los cultivos. El espesor utilizado es de 200 micrones. Utilizando 50 espesores más bajos, las propiedades térmicas y mecánicas serán menores, será de 8 metros de ancho por 50 metros de largo. Figura 4.6 Tipo de cubierta plástica 51 4.4.4 VENTILACIÓN Partiendo de que la propiedad del aire caliente pesa menos que el frió y por lo tanto tiende a elevarse, por lo cual para nuestro sistema de ventilación, utilizaremos un sistema de ventilación natural, apoyado de unos extractores. Así se renovara rápidamente el aire del invernadero, eliminando el exceso de humedad que se acumulan en la parte superior. EXTRACTORES. Tendremos que realizar los siguientes cálculos, para determinar la capacidad de los motores, diámetro de aspas y numero de extractores. Se realizara el cálculo como si lo realizaremos para un muro húmedo. 1.- Determinando las dimensiones del invernadero; 15m ancho, 20 m de largo. Localizado a una altitud de 900msnm, con una intensidad luminonosa interior máxima de 5000 bujías –ft se tolera máximo una diferencia de 4 ºc desde el muro hasta los extractores. V (extracción)= L x A x 2.44 Donde: L: longitud total del invernadero A: ancho total del invernadero 2.44m3/min-m2, normalmente se considera suficiente. V(extrac.)= 20m x 15m x 2.44m3/min-m2 =732 m3/min 2.- Obtener un valor F (invernadero). F (invernadero) = F (elevación) x F (luz) x F (temp) F (elevación) = 1.12 de tabla corrección de altitud F (luz) = 1.0 de tabla corrección por intensidad F (temp.) = 1.0 de tabla variación de temperatura. F (invernadero) = 1.12 x 1.0 x 1.0 =1.12 52 3.- Determinar el factor F (velocidad) para velocidad del viento en tabla, se seleccionan 2 paredes opuestas para la instalación de los extractores que están separados entre 20m o 15m, seleccionando las paredes frontales ya que están separadas por una distancia de 20m. F (velocidad) = 1.12 4.- Multiplicando V (extracción) por el factor que haya resultado más grande de entre F (invernadero) y F (velocidad). Este será el volumen de aires a ser extraído cada minuto del invernadero. F (invernadero)= 1.12 por lo tanto Volumen (extracción) = 732 m3/min. Vol. (extracción) = V (extracción) x F (invernadero) =732 m3/min. x 1.12 =819.84 m3/min. 5.- Determinando el número de extractores, ya que estos no deben estar separados entre si por más de 8m por lo tanto dividiendo el ancho del invernadero entre 8. 15/8= 1.875 redondeando = 2 extractores 6.- Determinando el tamaño y potencia necesaria de los extractores dividiendo la velocidad total de extracción por el número de extractores necesarios. V (extracción total) = Vol. (extracción) / Nº de extractores Donde: Vol. (extracción)= 819.84 m3/min Nº de extractores 2 V (extracción total) = (819.84 m3/min) / 2 = 409.92 m3/min 7.- Por datos técnicos del extractor se escogerán. 2 Extractores de 42 pulgadas, con motores de ¾ Hp. Del calculo de los extractores, anterior se determino utilizar este tipo de extractor, el extractor junto con las ventanas laterales del invernadero servirán para ventilación, cuando EL RTD detecte que la 53 temperatura se elevo entraran en marcha los extractores y a su ves también se abrirán las ventanas laterales. Nota: En el programa de contactos del PLC viene definido el control para la ventilación. Fig. 4.7 Extractor 4.4.5 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN Calefacción por aire caliente. En este caso se emplea aire para elevar la temperatura de los invernaderos. La calefacción por aire caliente consiste en hacer pasar aire a través de una resistencia eléctrica y luego impulsarlo dentro de la atmósfera del invernadero por medio de un ventilador. Ver siguiente figura. Fig. 4.8 Resistencia eléctrica, resistencia eléctrica de 220V, a 2000W, 28.80Ω, 7.64Amp. En este caso se usan las mismas características del extractor para el ventilador de aire que calentara el invernadero. 54 GENERADOR DE AIRE CALIENTE. Fig. 4.9 Generador de aire caliente. En esta figura se puede apreciar el generador de aire caliente la resistencia eléctrica que ira frente al ventilador separada unos 25cm , cuando la resistencia se caliente unos tres minutos, el ventilador entrara en marcha para calentar el aire dentro del invernadero y a su ves se cerraran las ventanas laterales. Nota: En el programa de contactos del PLC viene definido el control para el generador de aire caliente. 55 4.4.6 SENSOR PARA LA HUMEDAD. Fig. 4.10 Sensor de humedad monolítico hih3610 honeywell La humedad relativa es la cantidad de agua contenida en el aire, en relación con la máxima que sería capaz de contener a la misma temperatura. Para lo cual tendremos que utilizar 4.4.7 MEDICIONES DE TEMPERATURA CON UN RTD Tenemos que tomar en cuenta que una pequeña impedancia puede contribuir a un error significante en la medida de temperatura. Si el coeficiente de temperatura del PT100 (resistencia de platino de 100Ω a 0°C) es α = 0.00385 Ω/°C. Para su resistencia de 100Ω corresponde 0.385Ω/°C a 0°C. Este valor para α es actualmente el promedio para un PT100. Una impedancia de 10Ω en las terminales implica 10/0.385 ≈ 26°C de error en nuestra medición (figura 9 ). 56 Tabla 4.3 CONSIDERACIÓN Comparativa de termopares & RTDs RTD TERMOPAR Precisión Más preciso Menos preciso Rango de temperatura -200 a 850°C -200 a 2000°C Más caro (2 o 3 veces más) Más económico Costo Sensitivo en la punta Sensibilidad Sensitivo en la base Más rápida Velocidad de respuesta Más lenta Tan pequeño como sea posible Tamaño Más largo Requerida Unión de referencia No aplicable Conveniente Temperatura de superficie Efectos de vibración en la medida Generalmente inconveniente Conveniente Menos conveniente No requerida Fuente de alimentación Auto calentamiento Requerida No aplicable Estabilidad para periodos largos Aplicable Menos satisfactoria Excelente Más conveniente Robustez Terminales de conexión Menos conveniente Material del termopar a la unión de referencia Normalmente cobre Generación de Fem Metal base: aprox. 40 µVolts por °C Metal noble: aprox. 10 µVolts por °C (No lineal) Salida Puente de resistencias (Aprox. 0.4Ω por °C) Más susceptible Captación eléctrica (Casi lineal) Menos susceptible Existen tres métodos utilizados para hacer la conexión eléctrica entre un RTD y el instrumento de medición. Estos tres métodos utilizan dos, tres o cuatro hilos. Se puede apreciar la diferencia entre un RTD y un termopar hablando de su precisión y funcionalidad, por lo que no es necesario la aplicación de un termopar optando por un RTD el único inconveniente es el costo el cual queda compensado con la precisión que necesitamos en este proyecto. 57 Aun el coeficiente de temperatura del alambre puede contribuir a un error en la medida. El método estándar para evitar este problema ha sido el uso del puente de Wheatstone. 4.4.8 PLCs El control de temperatura del invernadero va a estar controlado por un PLC Allen Bradley, un RTD ya antes mencionado controlara las señales de los dos ventiladores que van a servir como extractores del aire caliente en conjunto con las ventanas laterales, y en caso de bajar la temperatura se encenderán dos ventiladores con resistencias que van a servir como calentadores de aire. Con esto se controlara la temperatura, ventilación y humedad del invernadero para una buena cosecha. El PLC utilizado es un PLC Allen Bradley, por sus características ya que maneja señales Analógicas y Digitales. Fig. 4.11 PLC Allen bradley Fig. 4.12 Software a utilizar. 58 TABLA 4.4 TARJETA para la entrada del plc-slc 500 El programa del control lógico programable se encuentra diseñado y explicado como se encuentra conformado en el anexo 4. 4.5 Programa de Implantación. Para modificar las condiciones actuales del sistema y lograr una mejora integral del cultivo de tomate rojo será necesario implementarla por medio de una Planeación a acorto, mediano y largo plazo que contemple en todo momento el monitoreo y registro de resultados parciales obtenidos y si fuera necesario corregir las desviaciones que se presenten. Lo anterior será básicamente con la aplicación de medios tecnológicos aplicables para el desarrollo del campo, creación de grupos u organizaciones de campesinos con visión, objetivos y metas en común que permitan integrarlos y trabajar en conjunto en un ambiente cordial y de apoyo mutuo, aplicación de nuevos métodos de cultivo tecnificados que como consecuencia nos mejoran la actividad del cultivo del tomate rojo y por ultimo nuevas formas de comercializar el producto con venta del producto en centrales de abasto y mercados. 59 Tabla 4.5 Programa de implantación. Etapa Actividades Selección del terreno 1 Construcción 2 4 5 3 6 2007 7 Registros de crecimientos de plantas y análisis 8 Cosecha 9 Verificación de calidad del producto 10 Mantenimiento preventivo del sistema de control la 2009 2010 Adquisición de 5000 m2 Se construirá un invernadero de 300 m2 Se construirá un almacigo de 100 m2 Instalacion de un sistema de control Se construirá 4 Se construirá 6 Se construirá 10 invernaderos de 300 m2 invernaderos de 300 m2 invernaderos de 300 m2 Se construirá un almacigo de 100 m2 Instalacion de 4 Instalacion de 6 Instalación de 10 sistemas de control sistemas de control sistemas de control Superficie de 300 m2 Siembra de 476 plantas por invernadero Se registrara semanalmente el estado de una muestra de las plantas y se elaborara un análisis. Se efectuara la cosecha en el momento adecuado Verificar la calidad de una muestra del producto Mantenimiento preventivo una vez por año Superficie de 1500 m2 Siembra de 476 plantas por invernadero Se registrara semanalmente el estado de una muestra de las plantas y se elaborara un análisis. Se efectuara la cosecha en el momento adecuado Verificar la calidad de una muestra del producto Mantenimiento preventivo una vez por año Adquisición de 5000 m de invernadero Construcción del almacigo Instalación del sistema automatizado de control Pruebas del sistema de control y puesta a punto Preparación del terreno Siembra del tomate rojo 2008 2 60 Superficie de 3300 m2 Siembra de 476 plantas por invernadero Se registrara semanalmente el estado de una muestra de las plantas y se elaborara un análisis. Se efectuara la cosecha en el momento adecuado Verificar la calidad de una muestra del producto Mantenimiento preventivo una vez por año Superficie de 6300 m2 Siembra de 476 plantas por invernadero Se registrara semanalmente el estado de una muestra de las plantas y se elaborara un análisis. Se efectuara la cosecha en el momento adecuado Verificar la calidad de una muestra del producto Mantenimiento preventivo una vez por año Conclusiones Con Respecto al Objetivo General: “Desarrollo de un modelo innovador de invernadero automatizado para la producción de tomate rojo en el municipio de Zinapécuaro Michoacán, mediante el diseño de un sistema integral de control y automatización”. Al término del presente trabajo y después del estudio sistémico e integral de las tecnologías aplicables a invernaderos automatizados propuesto en el punto 4.4, un sistema innovador que cumplió con el objetivo ya que de elaboro un diseño innovador de invernadero automatizado con ambiente controlado, que nos permite mantener las condiciones interiores del invernadero en los parámetros adecuados para el cultivo del tomate rojo. En Relación a los Objetivos Específicos: “Analizar la situación actual del cultivo del tomate rojo en el Municipio de Zinapécuaro Michoacán”. En los puntos 3.1, 3.2 y 3.3 se analizo la situación que presenta el cultivo del tomate rojo y se detectaron los puntos críticos del sistema de producción con lo cual se cumplió el objetivo especifico. “Investigar la tecnología de control y automatización aplicables a invernaderos con ambiente controlado.” En el punto 4.1 se realizo la investigación respecto a las alternativas mas adecuadas para poder aplicarlas en el diseño del invernadero automatizado con lo que se cubrió el objetivo. 61 “Diseñar un sistema innovador de control y automatización para invernaderos con ambienté controlado para el cultivo de tomate rojo”. En el punto 4.4 se realizo el diseño del invernadero automatizado con ambiente controlado, en base a los objetivos priorizados, las alternativas existentes, la selección de las mejores alternativas tomando como base las condiciones de la localidad en base al contexto y el diagnostico y finalmente integrar los materiales y equipos para la implementación del invernadero automatizado, con lo que el objetivo se cumplió. 62 Recomendaciones R1 Integración de los Campesinos. Será necesario realizar un estudio sistémico e integral para proponer una metodología para la integración de los campesinos en sociedades que tengan interés y objetivos en común que les permitan estar organizados, intercambiar experiencias, unir esfuerzos para obtener créditos para el campo y mejores precios por cosechas al unificarlas y obtener mismas calidades, de esta manera ser mas competitivos. R2 Capacitación para el cultivo en invernadero. Para la capacitación integral de los campesinos en el uso y mantenimiento del invernadero automatizado, se recomienda realizar un estudio sistémico e integral de las condiciones de la zona así como del nivel de conocimientos del agricultor referente a los procesos agrícolas y de esta manera proponer una metodología para llevar acabo la capacitación. Con la capacitación oportuna se logra que las plantas crezcan de manera adecuada, sin riesgo de enfermedades y plagas, teniendo una mejor producción y un adiestramiento adecuado para el manejo del invernadero y su mantenimiento, además de contar con el apoyo técnico permanente para el mejor uso del invernadero que se les instale. R3 Mejora en los métodos de cultivo. Para que la producción que se espera por metro cuadrado se pueda obtener, será necesario realizar un estudio de los métodos de cultivo para que se diseñe un metodo integral y sistémico que permita un mejoramiento significativo en la producción. 63 R4 Apoyos Financieros. Como en la mayoría de los proyectos el financiamiento es un factor decisivo para que el proyecto se lleve acabo, por lo que deberá realizarse un estudio financiero integral que permita diseñar una estrategia para obtener el financiamiento necesario de cuatro fuentes principalmente: A) B) C) D) Propio. Gobierno Municipal. Gobierno Estatal. Gobierno Federal. La orientación para un desarrollo de acuerdo con la problemática actual de la Agricultura en México y poder acceder a los créditos será necesario considerar: • Realización de Estudios y elaboración de propuestas para desarrollo de la actividad a g r í c o l a teniendo en cuenta el aumento de la rentabilidad del sector aplicando tecnologías innovadoras. • diseñar un soporte analítico, a través del desarrollo de estudios sobre invernaderos automatizados, cultivo de hortalizas en ambientes controlados y producción de tomate rojo favoreciendo la rentabilidad (desarrollos tecnológicos). • Realizar estudios e investigaciones que permitan demostrar al mundo nuestro aún buen patrimonio de recursos agrícolas. • Realizar un estudio sistémico e integral que permita diseñar una metodología para estrechar vínculos entre productores y universidades o tecnológicos para poder desarrollar la industria agrícola nacional que se requiere. R5 Comercialización del producto. Comercialización Estatal. La comercialización del producto es fundamental para obtener recursos por el 64 esfuerzo y trabajo del agricultor, por lo que se requiere que se realice un estudio sistémico e integral respecto a la comercialización del tomate a nivel nacional e internacional que sirva como base para establecer una metodología de comercialización que permita estrategias para comercializar el producto directamente a mercados y supermercados, con lo que obtendrían mejor utilidad tanto el productor como el mercado y supermercado, y el consumidor obtendría un mejor precio. R6 Recomendaciones para el Sistema del invernadero automatizado La Tecnología de los Equipos. Una vez que el proyecto sea aprobado y se empiece llevar acabo será necesario, que los materiales y componentes sean de uso comercial que garantice el abasto de refacciones en el caso que sea necesario y que a los agricultores se empiece a capacitar en el uso de los invernaderos y método de cultivo para los mismos para el uso apropiado de los equipos, por otra parte se debe garantizar el soporte técnico para el buen funcionamiento del invernadero con lo que los agricultores adquieran confianza en aplicarlos. Y para prevenir imprevistos la tecnología debe ser de origen nacional para que se de respuesta rápida a los mismos y a bajo costo, por otra será necesario llevar registros muy precisos para que sirvan como referencia para la toma de decisiones futuras. La instalación del invernadero se puede realizar en cualquier región, considerando las características propias del clima, tipo de suelo, tipo de cultivo así como las dimensiones del mismo, para poder determinar y ajustar la programación del control para controlar el ambiente dentro del invernadero en los parámetros requeridos por el tipo del cultivo, Con la instalación del invernadero se eliminar los principales factores que afectan la producción y cultivo de tomate rojo, permitiendo: - Ambiente controlado dentro del invernadero. 65 - Mejor calidad en el producto además de ser homogénea. - Incremento significativo de la producción. - Utilización de los recursos naturales de la localidad. - Disminución de costos de producción. - Reducción de pérdida de cosechas por efectos climáticos. 66 BIBLIOGRAFÍA 1 MONTERO J.I., ANTON A.,1994, Evolución Tecnológica de los invernaderos españoles, Alta Horticultura 357, Madrid. 2 CARRASCO O., VILLA R., ACEVEDO E. 1983 , Antecedentes para la construcción de un invernadero de plástico, Tecnología y agricultura N°23, 3 LORENZO, P.; SÁNCHEZ-GUERRERO, M.C.; MEDRANO, E.; PÉREZ, J.; MAROTO, C. 1997. El enriquecimiento carbónico en invernadero del Sur Mediterráneo. Horticultura. Nº 118. 4 MAROTO, J.V. 2000. Elementos de Horticultura General. Ed. MundiPrensa, Madrid. 5 MATALLANA, A; MONTERO, J.I. 1995. Invernaderos. Diseño, construcción y ambientación. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 6 CADAHIA LÓPEZ, C. 1998. Fertirrigación. Cultivos hortícolas y ornamentales. Ed. Mundi-Prensa, Madrid. 7 DOMÍNGUEZ VIVANCOS, A. 1993. Fertirrigación. Ed. Mundi-Prensa, Madrid. MOYA TALENS, J.A. 1994. Riego localizado y fertirrigación. Ed. MundiPrensa, Madrid. 8 9 Fuentes, SEP, 1997, Michoacán. Historia y Geografía. Tercer grado, México. 10 CEDEMUN, 1998. INEGI, Síntesis de Información Estadística I y II , 1998. 11 Gobierno de la India y Banco Mundial. (2001). Ground Water Component: From Development to Management. India Water Resources Sector Review. Gobierno de la India, Nueva Delhi, India. 12 Instituto Brasileiro de Geografía y Estadística. (1996). Censo Agropecuario. IBGE, Brasilia. 13 Instituto Nacional de Estadística Geográfica e Informática. (1999). Conteo de Población y Vivienda. INEGI, Aguascalientes, México. 67 14 15 Andrés León, 1990, Diccionario enciclopédico de México, México, D.F. Banco Interamericano de Desarrollo, 1990, Proyectos de desarrollo, México D.F. 16 Biblioteca Práctica de Negocios, 1990, Administración moderna, Chalco Edo. Méx. 17 Biblioteca Práctica de Negocios, 1990 Administración de operaciones, Chalco Edo. Méx. 18 Christopher J., 1978, Métodos de diseño, Barcelona. 19 Echazarreta CM, Arellano RA, 2003, , SAGARPA (SAGARPA ® 2003) 20 Dr. Elvira Avalos Villareal ADMINISTRACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS PEMEX – ESIME, IPN 158 Chain PREPARACIÓN Y 21 Nassir Sapag Chain y Reinaldo Sapag EVALUACIÓN DE PROYECTOS segunda edición Mc. Graw Hill 1993 22 SAGARPA ® 2003, Agricultura y ganadería , México, D.F. 23 SAGARPA ® 2003 servicio nacional de sanidad, inocuidad y calidad Agroalimentaria, México D.F. 68 Sitios WEB. www.cuentame.inegi.gob.mx/economia/primarias/agri/default.asp www.infojardin.com/articulos/riego-goteo-localizado.htm www.invernadero.8m.net/ www.fiapa.es/Esp/ Datos/Instalaciones.htm www.siea.sagarpa.gob.mx/ www.economia-sniim.gob.mx/nuevo/index.html www.hannachile.com/articulos/16/tipos-de-riego.htm www.eumedia.es/articulos/vr/hortofrut/91invernaderos.htm www.orgilgreenhouses.com/spanish_dvir.shtml www.economia.gob.mx/pics/p/p1763/cultivos_hortícolas290204 www.inifap.gob.mx/logros/jitomate www.fao.org www.florvertical.com/informacion/estudios/invernaderos www.infoagro.com/ www.habitat.aq.upm.es/boletin/n9/amvaz.html www.publimorelia.com/morelia.htm www.siap.sagarpa.gob.mx/InfOMer/analisis/antomate.html www.siap.gob.mx/aagricola_siap/icultivo/index.jsp faostat.fao.org/site/346/DesktopDefault.aspx?PageID=346 69 GLOSARIO ABULLONAR. Adornar una tela con pliegues esféricos. ACEQUIA. f. Zanja por donde van las aguas. ANTESIS. Momento en que se produce la apertura de la yema floral. Apertura de las flores. ÁPICE. m. Extremo superior de algo. / fig. Parte pequeñísima de algo. ASPERSIÓN. f. Acto de mojar con gotas. ASURCADO. Dícese de cualquier órgano que tiene la superficie señalada con canalículos a modo de surcos diminutos. BARBECHAR. tr. Arar la tierra después de recoger la cosecha./ Dejar descansar la tierra durante un tiempo, para que se regenere. BAYA. Fruto carnoso indehiscente, con el endocarpo y mesocarpo carnosos, generalmente con muchas semillas. Ej: Tomate. / Fruto carnoso conteniendo generalmente varias semillas. BIODEGRADACIÓN. (De bio- y degradación). 1. f. Quím. Proceso de descomposición de una sustancia mediante la acción de organismos vivientes CRECIMIENTO SIMPOIDAL. Tipo de crecimiento donde la yema axilar reemplaza a la yema terminal que muere cada año. CRIPTOGAMA. Planta que no produce semillas. Grupo sistemático creado por Lineo y que ha caído en desuso, pero el vocablo igual persiste para referirse a los vegetales que no poseen flor y llevan sus gametos desnudos. CUMBRERA. Material a base de acero galvanizado, produce mayor rigidez y seguridad a toda la estructura. ENRAIZAR. intr.. y prnl. Arraigar, echar raices. ESTOMA. Abertura en la epidermis de tallos u hojas de una planta que permiten el intercambio de gases con el exterior. Estan compuestos por un poro y las dos células oclusivas que lo rodean. En general todas las plantas excepto las Hepáticas tienen estomas en su etapa esporofítica. / Abertura diminuta que aparece en la epidermis de los órganos verdes de las plantas superiores. ESTRÉS HÍDRICO. Cuando la demanda de agua es más importante que la cantidad disponible durante un periodo determinado o cuando su uso se ve restringido por su baja calidad. El estrés hídrico provoca un deterioro de los recursos de agua dulce en términos de cantidad (acuíferos sobreexplotados, ríos secos, etc.) y de calidad (eutrofización, contaminación de la materia orgánica, intrusión salina, etc.). FITOSANITARIO. [phytosanitary] adj. (Terapéutica) Perteneciente o relativo a la prevención y curación de las enfermedades de las plantas. phyto- φυτόν (gr. ‘vegetal’ [cf. phy-]) + sanitās (lat. ‘estar sano’) + -āri-us/-a/-um (lat.) [Leng. base: híbrido gr./lat. Neol. s. XX. 1949]. FITOTOXICO: Nocivo o letal al menos para algunas plantas. FOLIOLO. Cada una de las partes foliáceas de una hoja compuesta. / Cada una de las hojuelas de la hoja compuesta. HÍBRIDO. Individuo resultante de la hibridación. / adj. Se dice del animal o vegetal que se origina en dos individuos de distinta especie. Lo que es producto de elementos distintos. HORTÍCOLA. Adj. De la horticultura o relativo a ella. / Horticultura. Cultivo de los huerto. INFLORESCENCIA. Conjunto de flores cuyos pedúnculos parten del mismo eje. / Agrupación de flores. Cuando una flor nace solitaria no hay inflorescencia, pues el término inflorescencia implica ramificación. LICOPENO. (Del ingl. lycopen). 1. m. Biol. y Quím. Carotenoide de color rojo, propio de los tomates, pimientos y otros frutos semejantes. 70 LÓBULO. Cavidad de un órgano, generalmente de un fruto, un esporangio o una antera, en que se contienen semillas o esporas.º 2. En Ascomycotina cada una de las cámaras en un estroma donde se desarrollan los ascos. / Cavidad de un órgano en el que se contienen las semillas. MICROSPOROGÉNESIS. Es el proceso mediante el cual se forman los gametos masculinos (microsporas) o granos de polen en las plantas superiores se denomina Microsporogénesis y se puede describir de la siguiente manera. En un corte transversal de la antera de una yema floral muy tierna se observa en el interior de cada saco polínico (microsporangio) un grupo de células grandes con abundante citoplasma y voluminoso núcleo. MOSAICO. Enfermedad de las plantas. NITRÓGENO. m. Metaloide gaseoso que no sirve para la respiración, pero es un elemento fundamental en la composición de los seres vivos y constituye más de las dos terceras partes del aire atmosférico. Núm. atóm. 7; sïmb. N. OLEAGINOSA, SO. Adj. Aceitoso. PALIAR. v. tr. Encubrir, disimular. PARTENOCARPIA. (partenocárpico) Formación de un fruto sin previa fecundación. Estos frutos carecen de semillas. Ej.: Banana. /Fenómeno por el cual se forman frutos sin una fecundación previa. Por este motivo no se producen semillas o bien éstas son estériles. PERENNE. Planta que continua creciendo luego de haberse reproducido, significando generalmente que vive por varios años.º 2. Referido a aquellas plantas que no pierden las hojas en otoño. / Dícese del vegetal que vive tres o más años. / adj. Continuo, incesante. En bot. se dice de las plantas que viven más de dos años. PERMEAR. (Del lat. permeāre). tr. Dicho de un líquido: Penetrar en un cuerpo o traspasarlo. PET (TEREFTALATO DE POLIETILENO O POLIETILENO TEREFTALATO): Resina sintética formada con glicol etileno y ácido tereftálico autorizada para la elaboración de envases plásticos para alimentos PINZAMIENTO. M. comprensión de un músculo o nervio u órgano, generalmente entre dos superficies artucilares. PLANTA ORNAMENTAL. Se cultiva por su valor prioritario. PLÁNTULA. (Del lat. mediev. plantula). 1. f. Agr. Planta joven, al poco tiempo de brotar de la semilla. PLUVIOMETRIA. f. parte de la meteorología que estudia la distribución geográfica y estacional de las precipitaciones acuosas. POLIMORFO. Con formas variadas. POLINIZACIÓN. Proceso de transferencia del polen desde el lugar en donde se produce hasta el lugar donde se encuentra la oósfera. Se puede producir con ayuda del viento, agua, insectos, pájaros, murciélagos u otros medios. La polinización generalmente es seguida por la fertilización. / Acción y efecto de polinizar. POSTRIMERÍA. (De postrimero). 1. f. Último período o últimos años de la vida. / 2. f. Período último de la duración de algo. U. m. en pl. En las postrimerías del siglo pasado. / 3. f. Rel. Cada uno de los novísimos del hombre. POTASIO. (Del lat. cient. potassium, y este del neerl. pottaschen, ceniza de pote, término acuñado en 1807 por H. Davy, 1778-1829, químico y físico inglés que lo descubrió). 1. m. Elemento químico de núm. atóm. 19. Metal muy abundante en la corteza terrestre; se encuentra en forma de sales, generalmente silicatos, en muchos minerales y en el agua del mar. De color blanco argénteo, blando y con punto de fusión muy bajo, su hidróxido, la potasa, era conocido de antiguo como el álcali vegetal. Es un oligoelemento fundamental en el metabolismo celular, y algunos de sus derivados se usan como fertilizantes. (Símb. K, de Kalĭum, denominación latina de la potasa). 71 PULVERULENTO. Aplícase a las plantas que tienen sus tallos, hojas, etc. como cubiertos de diminuto polvillo, que a menudo son secreciones céreas. Ver pruinoso. SÉPALO. Estructura más externas de una flor, generalmente verdes. / Cada una de las hojas modificadas que componen el cáliz. TRANSGÉNICO. Adj. Que ha sido alterado genéticamente. TUTORAR. . tr. Poner tutores (ơ cañas para mantener derecha una planta). 72 ÍNDICE DE TABLAS, FIGURAS Y GRAFICAS Pag. Figura iii.1 Localización del Estado de Michoacán……………..……………………………………… Grafica iii.1 Uso de suelo en el estado de Michoacán……………………………………………... Figura iii.3 Escudo Municipal………………………………………………………………………………. Figura iii.4 localización de Zinapécuaro en el estado……………………………………………………. Figura iii.5 principales estados productores de tomate rojo en México……………………………… vi vii vii viii xiii Tabla iii.1 Temperaturas registradas en el municipio…………………………………………………… x Figura iii.6 Producción mexicana de tomate rojo por estado 1990-2000……………………………. Grafica iii.8 tenencia de la tierra en el estado de Michoacán…………………………………………... Figura 1.1 El tomate rojo………………………………………………………………………………….. Figura 1.2 Taxonomía del tomate rojo…………………………………………………………………….. Figura 1.3 Maquina clasificadora de tomate rojo Figura 1.4 Fruto es de diferentes tamaños y formas…………………………………………………… Figura 1.5 Tomates maduros listos para cortar………………………………………………………… Tabla 1.1 Principales países productores de tomate (Tomate Rojo)………………………………….. Gráfica 1.1 Consumo Nacional Aparente de Tomate en México………………………….. Grafica 1.2 Consumo per cápita de Tomate en México…………………………………… Grafica 1.3 Principales países exportadores de Tomate Tabla 1.2 Exportaciones de tomate México-E.U.A…………………………………………………….... Figura 2.1 Representación del Modelo D³ Peón……………………………………………………….. Figura. 3.1 Ilustración del trasplante de plantas a raíz desnuda en plantaciones familiares……….. Figura 3.2 Palita para el trasplante……………………………………………………………………….. Figura 3.3 Plantador………………………………………………………………………………………… Figura 3.4 Diversos tipos de tutores……………………………………………………………………… Figura 3.5 tutores utilizados en Zinapécuaro Michoacán para el cultivo de tomate rojo…………….. Tabla 3.1 F.O.O.D.A.F. Productor………………………………………………………………………… Tabla 3.2 F.O.O.D.A.F. Tecnología……………………………………………………………………… Tabla 3.3 F.O.O.D.A.F. Agrícola…………………………………………………………………………. Tabla 3.4 F.O.O.D.A.F. Consumidor……………………………………………………………………… Tabla 3.5 F.O.O.D.A.F. Gobierno………………………………………………………………………… Tabla 3.6 Clasificación de los objetivos…………..……………………………………………………… Tabla 3.7 Cadena Hortícola del Tomate Rojo en Zinapécuaro Michoacán…………….……………… Tabla 3.8 Factores Críticos de la actividad agrícola del cultivo del tomate rojo……………………… Figura 4.1 Esquema para la mejora integral del tomate rojo…………………………………………….. Tabla 4.1 Objetivos, Alternativas, Criterios y Selección………………………………………………….. Figura 4.2 Integración y diseño del sistema automatizado del invernadero……………………………. Fig. 4.3 Invernadero Tipo Túnel…………………………………………………………………………… Tabla 4.2 Material Utilizado Para La Construcción Del Invernadero. …………………………………. Fig. 4.4 Medidas Del Invernadero Tipo Túnel, Acotaciones En Metros……………………………….. Fig. 4.5 Distribución De Plantas En El Invernadero……………………………………………………… Figura 4.6 Tipo De Cubierta Plástica………………………………………………………………………. Fig. 4.7 Extractor…………………………………………………………………………………………….. Fig. 4.8 Resistencia Eléctrica, Resistencia Eléctrica De 220v, A 2000w, 28.80ω, 7.64amp……….. Fig. 4.9 Generador De Aire Caliente………………………………………………………………………. Fig. 4.10 Sensor De Humedad Monolítico Hih3610 Honeywell………………………………………… Tabla 4.3 Comparativa De Termopares & Rtds……………………………………………………… Fig. 4.11 Plc Allen Bradley………………………………………………………………………………….. Fig. 4.12 Software A Utilizar………………………………………………………………………………. Tabla 4.4 Tarjeta Para La Entrada Del Plc-Slc 500……………………………………………………. xiv xvii 1 2 3 4 5 7 9 10 11 11 19 23 25 26 27 28 32 33 33 34 34 35 36 37 40 41 46 47 48 50 51 54 54 54 55 56 57 58 58 59 73 Tabla 4.5 Programa de implantación…………………………………………………………………………... 74 78 ANEXO 1 VARIEDADES DE TOMATE ROJO VARIEDADES DE TOMATE. TOMATE - Mercado Fresco Variedad Pres Clave Descripción Aztec (H) 100 mil 65TO182180 Desarrollada para el mercado que demanda tipo Saladette. Cosecha más temprana que Yaqui. Frutos firmes y buenos rendimientos. Big Beef (H) . Consultar Premio AAS. Tamaño grande, de excelente sabor Consultar Planta vigorosa de frutos grandes. Cultivo comercial y huerto familiar. Premio AAS Celebrity . 1 . Cherry Grande (H) 100 mil 65TO220180 Muy bien aceptada por los productores de tomates tipo Cherry. Plantas altamente determinadas. Frutos firmes muy apropiados para embarque. Maduración media. Tolerante/resistente a muchas enfermedades. Muy buenos rendimientos. Frutos grandes y firmes. Empire (H) 100 mil 65TO300180 Firenze (H) . Consultar Forma y tamaño uniformes, para el mercado de Roma Floralina (H) . Consultar Resistencia mejorada a enfermedades. Fruto grande, firme, suave Heatmaster (H) . Consultar Se adapta bien a zonas tropicales 65TO360180 Extraordinarios rendimientos. Planta muy vigorosa. Fruto con forma de pera. Muy buena aceptación en la zona Golfo. Hybrid 882 (H) 100 mil 2 Maya (H) 100 mil 65TO372180 Híbrido tipo Rio Grande. Maduración temprana, determinada. Con follaje abundante ofrece muy buena cobertura. Puede sembrarse en piso o en espaldera. Resistente a múltiples enfermedades. Olympic (H) 100 mil 65TO440180 Frutos de alta calidad y buen comportamiento de campo. Produce altos rendimientos de frutos firmes, grandes y de extraordinario sabor. Pik Ripe 193 LSL (H) . Consultar Larga vida de anaquel, fructificación concentrada Pik Ripe 504 LSL (H) . Consultar Combinación de tolerancia al calor y larga vida de anaquel PLK-Ripe 747 (H)(lsl) 100 mil 65TO482180 PLK-Ripe 750 (H)(lsl) 100 mil 65TO486180 Pik Ripe 748 LSL (h) 100 mil 65TO484180 3 La línea PetoSeed de larga vida de anaquel. Muy buenos resultados. Buenos rendimientos, frutos de buena calidad. Amplio rango de resistencia-tolerancia a enfermedades. . Rio Colorado 1 lb 65TO490116 Familia con muy buenas características de fruto. Excelente comportamiento de campo. Tolerante/resistente a varias enfermedades. Rio Fuego 1 lb 65TO500116 Rio Grande 1 lb 65TO510116 Sanibel (H) . Consultar Fruto extra firme. Alto potencial de rendimiento Sun Chaser (H) . Consultar Fruto cuaja a altas temperaturas, con buen tamaño y sabor Yaqui (H) 100 mil 65TO560180 4 Frutos semejantes a Rio Grande, con mejores rendimientos y frutos más uniformes. Tolerancia a una amplia gama de enfermedades. . TOMATE - MERCADO FRESCO Variedad Días a Maduración (TP) Tipo Cultivo Peso (g) Forma/ Hombros Tipo Planta Resistencias Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Características HIBRIDOS ROMA/SALADETTE Aztec 72 Estaca, piso 7485 Ciruela UG [(IR) BSK-0] Firenze Hybrid 882 Kada Hybrid Maya 70-72 75 75 68 Estaca, piso Estaca, piso Estaca Estaca, piso 85113 Alargado, cilíndrico UG 85 Alargado, cilíndrico UG Media grande, determinada Cuadrado a alargado GS Alta, indeterminda [(R) ASC, F1, F-2, V-1] Excelente calidad para embarque Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Temprano, cosecha muy concentrada 85 7485 Ciruela UG Grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Productiva, resistencia múltiple a enfermedades [(R) ASC, F1, F-2, N, St, V-1] [(RI) BSK-0] Forma y tamaño uniformes, para el mercado de Roma Estándar del mercado fresco de Roma en USA [(RI) BSK-0] Puebla Yaqui 72 75 Estaca, piso Estaca, piso 7485 85105 Alargado, cilíndrico UG Cuadrado UG Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] [(RI) BSK-0] Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] [(RI) BSK-0] 5 Tipo Hybrid 882, con mayor uniformidad Gran tamaño y muy productiva HIBRIDOS CHERRY Globo GS Media compacta, indeterminada [(R) ASC, F1, St, V-1] Atractivo follaje rugoso. Mercado fresco y huerto familiar 28 Globo GS Media, indeterminada [(R) ASC, N, ToMV] Larga vida de anaquel, excelente sabor Estaca 34 Globo profundo UG Grande, indeterminada [(R) ASC, F1, F-2, St] Tipo Cherry grande, Excelente sabor. Mercado fresco y huerto familiar Husky Cherry Gold 72 Estaca 28 PS 112 72 Estaca Sweet Cherry 68 POLINIZACION ABIERTA Ace 55 VF 80 Estaca, piso 170 Obleado profundo UG Grande, determinada [(R) ASC, F1, V-1] Versión VF de Ace. Cultivo comercial y huerto familiar Floradade 77 Estaca, piso 142 Globo profundo GS Grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Firme, bueno para embarque. Mercado fresco comercial Ground Cherry 'Husky Cherry 70 Estaca, piso < 28 Globo (en cáscara) Grande, determinada . El fruto se suelta al madurar 227 Obleado profundo GS Media grande, determinada [(R) ASC, F1] Variedad de muchos años para embarque. Mercado fresco y huerto familiar 170 Obleado GS Media grande, determinada [(R) ASC, F1, V-1] Confiable, de amplia adaptación. Mercado fresco y huerto familiar Homestead 24 Marglobe PS Red Cherry Small PS Rio Grande Roma VFN 80 Piso 72 Estaca, piso 67 Estaca <28 Globo GS Grande, indeterminada [(R) ASC] Más pequeño y dulce que Red Cherry Large. Mercado fresco y huerto familiar 80 Estaca, piso 7485 Cuadrado profundo; algo de cuello UG Media grande, determinada [(R) F-1, F-2, V-1] Saladette sin peciolo. Mercado fresco y huerto familiar Pera UG Grande, determinada [(R) ASC, F1, N, V-1] Forma de pera, clásica Italiana. Mercado fresco y huerto familiar 78 Piso 57 6 HIBRIDOS COMERCIALES Big Beef Cabernet 73 Estaca 284340 Obleado profundo GS Grande, indeterminada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Premio AAS. Tamaño grande, de excelente sabor 74-75 Estaca, piso 255284 Obleado profundo GS Media, indeterminada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Tomate grande de invernadero para producción comercial Grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Planta vigorosa de frutos grandes. Cultivo comercial y huerto familiar. Premio AAS Celebrity 72 Estaca, piso 227 Obleado profundo GS De Ville 70-72 Estaca, piso 170227 Obleado profundo GS Media, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Grande, productiva, fruto firme 72 Estaca, piso 227 Obleado profundo GS Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Alto rendimiento, para temporada principal, resistencia múltiple Floralina 72 Estaca, piso 227 Obleado profundo GS Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, F-3, St, V-1] Resistencia mejorada a enfermedades. Fruto grande, firme, suave Heatmaster 75 Estaca, piso 198 Obleado profundo GS Media, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Se adapta bien a zonas tropicales Heatwave 70 Estaca, piso 200227 Obleado profundo GS Media, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Maduración temprana. Fructifica en altas temperaturas Heatwave VFFNT 70 Estaca, piso 200227 Obleado profundo GS Media, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, ToMV, V-1] Heatwave con mayor resistencia a enfermedades Lynx 70 Piso 170227 Obleado profundo GS Media, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, V-1] Fruto de alta calidad Empire Pilgrim 68 Piso 170198 Obleado profundo GS Media compacta, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Temprana, el fruto cuaja en amplio rango de temperaturas. Mercado fresco y huerto familiar Sanibel 75 Estaca 170227 Obleado profundo Grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, N, St, Fruto extra firme. Alto potencial de 7 GS Sun Chaser 72 Estaca, piso 198227 V-1] rendimiento Obleado profundo GS Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Fruto amarra a altas temperaturas, con buen tamaño y sabor Globo UG Media compacta, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Larga vida de anaquel, fructificación concentrada HIBRIDOS - LARGA VIDA DE ANAQUEL Pik Ripe 193 LSL 68 Piso 198227 Pik Ripe 504 LSL 70 Estaca, piso 179227 Obleado profundo GS Media determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Combinación de tolerancia al calor y larga vida de anaquel Pik Ripe 747 LSL 72 Estaca, piso 198227 Obleado profundo GS Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, ToMV, V-1] Larga vida de anaquel, temporada principal en México Pik Ripe 748 LSL 76 Estaca, piso 198255 Obleado profundo GS Media grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, ToMV, V-1] Larga vida de anaquel, temporada principal en México PS 53193 LSL 73 Estaca 198 Obleado profundo GS Grande, determinada [(R) ASC, F1, F-2, St, V1] Fruto muy firme, uniforme, obleado profundo VALOR NUTRITIVO Los principales aportes nutritivos que proporciona son vitamínicos, en concreto de vitaminas A y C. Tiene propiedades depurativas y ligeramente laxantes. Así mismo, posee virtudes profilácticas frente a trastornos vitamínicos, de cara a enfermedades de la dentición, anemias, y baja resistencia a las infecciones. Las ceras que forman parte de la piel del Tomate, impiden el paso de agua al interior del fruto, así como la desecación del mismo. Composición nutritiva POR 100 G DE PRODUCTO COMESTIBLE Agua 94 % Vitamina A 1 700 UI C 21 mg 8 B1 0.1 mg B2 0.02 mg Niacina 0.6 mg Carbohidratos 4% Lípidos Trazas Proteinas 1% Cenizas 0.3 % Fósforo 27 mg Calcio 13 mg Hierro 0.5 mg Sodio 3 mg Potasio 224 mg Valor energético 22-24 cal 9 ANEXO 2 ENCUESTA Encuesta Aplicada a Productores Agrícolas Fecha:_______________________________________________________ Asociación de agricultores de ____________________________________ Número total de productores _____________________________________ Nombre _____________________________________________________ Instrucciones: Marque con una x su respuesta dentro del paréntesis y en la raya, escriba con numero o letra según corresponda. 1- Organización Usted que pertenece a esta Asociación, ¿Esta inscrito en el actual padrón de Productores Agrícolas? Si ( ) No ( ) 2- Cultivos Anote el nombre de los cultivos mas comunes que se producen en su comunidad. Vegetales ___________________________________________ Frutas ______________________________________________ Otros ______________________________________________ 3- Tipo de siembra Sus siembras son: Temporal ( ) Riego ( ) Tecnificadas ( ) Mixta ( ) Superficie Temporal ____________ Superficie Riego ____________ Superficie Tecnificada ____________ Total ____________ 4- Rendimiento Indique los Kg. por m2 que obtiene en cada cosecha del producto. De 9 a 14 ( ) 15 a 20 ( ) 21 a 25 ( ) 26 a 30 ( ) 31 a 35 ( ) mas de 36 ( ) 5- Producción. Anote el numero de Kg. Que obtiene en cada cosecha. Temporal ________________ Kg. Riego___ ________________ Kg. Tecnificada ________________ Kg. 6- Comercialización. Vende su producto al: menudeo ( ) mayoreo ( ) En pequeñas cantidades: granel ( ) envasada ( ) Venta al mayoreo a granel ( ) cosecha completa ( ) 7- Distribución. Menudeo ( ) casa comercial ( ) intermediario ( ) Exportación ( ). 8- Precio por kilogramo Menudeo $ ____________________ Casa comercial $ _______________ Intermediario $ _______________ Exportación $ ________________ 1 ¿Tiene algún problema en comercializar su producto? Si ( ) No ( ) Si la respuesta es si explique brevemente:_____________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________ 9- Observaciones. Cualquier problema que tenga respecto a: su siembra, riego, enfermedades, plagas, financiamiento, producción y comercialización, anotarlo en las siguientes líneas. ¡Gracias por su apoyo amigo agricultor! _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____. 2 ANEXO 3 Propuesta del Método de Cultivo de Tomate Rojo en Invernadero. Propuesta del Método de Cultivo de Tomate Rojo en Invernadero. Las actividades para el mejoramiento del cultivo del tomate rojo deben enfocarse fundamentalmente a apoyar e inducir a los agricultores en aplicar nuevas formas y técnicas para la siembra y cuidados que requiere la planta al instalar invernaderos automatizados, para ello será necesario capacitar e implementar una nueva forma de trabajo de los agricultores que consistirá de las siguientes etapas: 1 1 SELECCIÓN DEL TERRENO 125 Los mejores terrenos son los muy permeables, profundos, frescos, irrigables, ricos especialmente en potasio. Posición de llanura no nevosa o media colina, siempre que no sea de temer la sequedad. Exige elaboración profunda del terreno antes del invierno, y en la primavera trabajo de rastrillo y extirpador, para predisponerlo a la siembra. Abono con estiércol seco de establo bien descompuesto (30.000 a 40.000 Kg. por hectárea) en el acto de la elaboración profunda. En primavera, antes de la siembra, emplear perfosfato 500 kg., calcio cianamida 200 kg. y sulfato de potasio 200 kg. por hectárea. La reacción del suelo más favorable (pH) es de 5.5–7.0. 2 PREPARACIÓN DEL TERRENO El Tomate Rojo es una planta cuyo sistema radical se desarrolla ampliamente, por eso es una poderosa razón para realizar una adecuada preparación del suelo en profundidad de 50 a 70 cm, dos ó más pasos cruzados con rastra para desmenuzar perfectamente los terrenos y uno o dos pasos de niveladora es lo más usual y recomendable antes de la formación de surcos ó camas. En donde se dispone de estiércol y los medios para adquirirlo y aplicarlo, es recomendable incorporar durante estas labores preparatorias de 20 a 50 ton/ha para mejorar la fertilidad y características físicas del suelo, pues el Tomate Rojo prefiere los suelos livianos limo-arenosos con buen drenaje, las cuales son características que se van a mejorar con la incorporación del estiércol. Si es necesaria la aplicación de azufre o cal para mejorar las características químicas (pH) del suelo, es el momento de incorporar tales materiales. Las cantidades necesarias dependen de la acidez inicial del suelo, en base a eso, en el siguiente cuadro se establecen algunos montos a utilizar para llevar el pH del suelo a un intervalo de 6 a 6.7 que es ideal para el Tomate Rojo. Tabla 1 necesidades de azufre para abatir el ph del suelo kilogramos por azufre por ha. CAMBIO DE Ph A LA PROFUNDIDAD DE BARBECHO ARENOSO LIMOSO ARCILLOSO AL VOLEO EN BANDA AL VOLEO EN BANDA AL VOLEO EN BANDA 8.5 – 6.5 2,000 1,000 2,500 1,750 3,000 1,500 8.0 – 6.5 1,200 600 1,500 750 2,000 1,000 7.5 – 6.5 500 250 800 400 1,000 500 7.0 – 6.5 100 50 150 175 300 150 2 NOTA: Es preferible que este material presente una finura superior al tamaño de 100 mallas U.S. Tabla 2 requerimientos de cal para elevar el ph de suelos acidos kilogramos de piedra caliza por ha. para la capa arable de 0 – 18 cms. SUELO SEGÚN LA REGIÓN Y CLASE DE TEXTURA Ph de 3.5 A 4.5 Ph de 4.5 A 5.5 Ph de 5.5 A 6.5 600 600 900 Arcilla arenosa - 1100 1500 Arcilla - 1800 2200 Arcilla de aluvión (Arcilla limonoso) - 2700 3100 5600 7400 8500 Regiones Templadas – Calientes y Tropicales. Arena y arena arcillosa Mantillo (orgánico) Regiones templadas ó frías y templadas Arena y arena arcillosa 900 1100 1300 Arcilla arenosa - 1800 2900 Arcilla - 2700 3800 Arcilla de aluvión (arcillo limonoso) - 3300 4500 6500 8500 9600 Mantillo (Orgánico) NOTA: Los datos referidos corresponden a recomendaciones generales para datos específicos es preferible realizar análisis de suelos. Es recomendable una fertilización de fondo, que consiste en colocar el fertilizante en las proximidades de la semilla o del sitio de transplante (entre 2.5 y 5 cm por debajo, sin desviarse más de 2.5 cm. a la derecha o a la izquierda) para que las plantas jóvenes dispongan de nutrientes suficientes para potenciar su desarrollo, aplicando todo el fósforo, potasio y la mitad de nitrógeno requerido por el cultivo, e incluso se establecen cantidades; En el siguiente cuadro se muestra la dosis de fertilizante necesaria para el estado de Michoacán. Tabla 3 dosis para fertilizantes en michoacan. DOSIS PARA FERTILIZANTES EN MICHOACAN. Michoacán Piedad 200-60-00 Fuente: Fertimex (1980) y GUias para la Asistencia Tecnica (SARH). T = Temporal. 3 La preparación del terreno termina con la apertura de surcos. La aplicación e incorporación de herbicidas en la línea de siembra es recomendable para evitar la formacion de malezas en las etapas críticas del cultivo. SELECCIÓN DE SEMILLAS Debe adquirirse en una semillería de absoluta confianza, explicando exactamente el destino que se va a dar a la misma. Se recomienda consultar previamente a sus probables compradores qué tipo de tomate prefieren. Antes de ser sembrada, la semilla debe ser desinfectada. Para ello se la sumerge durante un minuto en sulfato de cobre al 1 %. Cuando se va a sembrar conviene humedecer la semilla para que se “hinche”, durante algunas horas. La semilla puede ser de distintas variedades, según el destino que debe darse a la producción. El tipo adecuado se encuentra en las variedades Platense, Perfección, Maravilla del Mercado y otras. 4 CULTIVO y SIEMBRA. Los cuidados son: buena tierra, enrame o atadura, abono químico, riego por aspersión o goteo, poda eliminando ramas sin flor, pulverizaciones con cúpricos u otros funguicidas. Cosecha periódica. Debe darse suficiente ventilación si la temperatura se eleva a más de 20° C. Si el invernáculo no tiene calefacción se colocarán estufas en las noches de heladas. La humedad ambiente no debe ser alta: menos de 70%. Se puede construir un invernadero económico cubriendo un armazón adecuado con polietileno, que puede ser blanco o anaranjado. ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO El establecimiento del cultivo de Tomate Rojo en el terreno, de realizara por transplante; el método a utilizar es el de almácigo, que consiste en sembrar las semillas en un determinado lugar para transplantarlas posteriormente al sitio destinado para su crecimiento. El establecimiento por transplante, a partir de plantas producidas en el almacigo, ofrece más ventajas que desventajas en lo referente al cuidado durante las primeras etapas de crecimiento de las plantas. A la intensidad de uso del terreno, al ahorro se semilla y a la seguridad en la densidad de población. 4 En bandeja de cultivo (speedling) llenar los huecos con sustrato, quitar los excedentes y colocar, en lo posible, 1 o 2 semillas por casillero. En ambos casos cubrir las semillas con una capa de sustrato aplicado con un cernidor o colador. Esta será muy delgada si son semillas muy pequeñas, y algo más gruesa si son semillas más. Las semillas grandes pueden ser introducidas directamente sin necesidad de cobertura. Regar con un pulverizador para humedecer la cobertura. Cubrir con lámina de plástico, dejando un pequeño espacio para ventilación. Figura. 1 Almácigos en charolas de polietileno Las plantas se extraen para el transplante cuando tienen de 3 a 4 hojas verdaderas y de 15 a 20 cm. de altura, lo cual sucede aproximadamente a los 45 días después de la siembra. Si el almacigo es a base de contenedores, estos se humedecen para facilitar la extracción de las plantas y estas son haladas o vaciadas, como se ve en la siguiente figura. 5 figura 2 Plantón listo para la tierra Figura 3 El uso de vasos desechables u otro recipiente, es útil y practico para el trasplante del Tomate Rojo. El trasplante siempre se debe realizar bien temprano en la mañana (antes de las 9:00 hrs.) o en las horas de la tarde (después de las 18:00 hrs.) y así evitar estrés a las plantas. La densidad de plantación, puede ser de 18 000 a 33 000 plantas por hectárea, con una oscilación promedio de 22 000 a 25 000 para siembras destinadas a la producción de Tomate Rojo para consumo en fresco, con distanciamientos entre surcos de 1, 1.20, 1.50 y 1.80 m dependiendo de la maquinaria disponible y el tipo de crecimiento de las plantas, con un distanciamiento entre plantas de 25 a 50 cm. Se asume que un almacigo debe estar localizado en un lugar fácilmente accesible, con agua y con protección ambiental ó mínimo contra animales. Se requieren riegos diarios durante los días frescos o hasta tres riegos livianos al día durante los tiempos calurosos, para lograr una buena germinación . TRASPLANTE Para mediados de octubre o principios de noviembre (en clima templado) se debe tener preparado el terreno destinado al trasplante. La tierra, que debe reunir todas las condiciones y estar conveniente6 mente abonada y absolutamente libre de yuyos y malezas, debe recibir la última rastreada con rastra de ramas para alisar bien la superficie. Luego se prepara un hilo o cordel largo para marcar los surcos, que deben estar distanciados uno de otro lo menos 80 centímetros. Para el trasplante se deben elegir días de poco viento y frescos, entre planta y planta deben dejarse entre 20 y 40 cm. de espacio (según el desarrollo propio de la variedad). figura 4 Plantador Conviene tener siempre plantas de mas en el almácigo para replantar las plantas que se marchitan o pierden por los parásitos o plagas o porque no prenden. INDICACIONES ÚTILES PARA LAS SIEMBRAS. 1. El hoyo se abrirá con el plantador, haciéndolo lo más ancho posible, procurando que las raíces queden en posición natural, teniendo cuidado de que no se doble la raíz principal y haciendo lo posible para que la planta no quede torcida. 2. Sacar las plantitas del almácigo sin arrancarlas con las manos y colocarlas en el lugar de siembra con sumo cuidado. 3. Dar un riego después del trasplante. 5 ENVARADO Y TUTORADO ENVARADO. Simultáneamente con las labores de trasplante, un poco antes o unas semanas después, se realiza el envarado ó estacado para el tutores en aquellas variedades de crecimiento indeterminado, cuyos 7 frutos se destinan para el consumo fresco. Esto consiste en colocar estacones ó postes de 2 m de largo aproximadamente a intervalos regulares de 3 a 5 m, enterrados unos 50 cm de profundidad y unidos con hilos de ixtle, algodón, y más frecuentemente de alambre galvanizado del número 16 y varas más delgadas entre los estacones. No existe un patrón de tutoreo universal, existen arreglos y formas típicas de cada región, con nombres propios, tal como se puede apreciar en la siguiente figura. Figura 5 Sistemas de tutores del Tomate Rojo típicos de algunos países. 8 En México se usan con mayor frecuencia los sistemas como se muestran en la figura. Figura 6 Ilustración del tutorado con varas y estacones en el Tomate Rojo en el norte del país. A) Para interior de los invernaderos, B) Para campo abierto. Después del trasplante, por lo general las plantas sufren un retrazo en su crecimiento, por ello se hacen necesarios los riegos ligeros. TUTORADO. Consisten en una o varias estacas de caña que se hincan en el suelo al pie de cada planta, para mantener a ésta erguida y bien expuesta a la luz y al sol. Los tallos se van sujetando a medida que crecen. Deberá procurarse, que todas las ramas reciban bien la luz solar. La acción de ésta es condición es fundamental para la calidad y maduración de los tomates, pues cuando éstos se hallan envueltos entre las hojas tardan en madurar y su interior resulta demasiado líquido y con sabor excesivamente ácido. Figura 7 tutorado en invernadero Es fundamental en tutorar las tomateras para que la planta se mantenga erguida y evitar que los frutos toquen el suelo. 9 Antes de la primera planta plantada y después de la última, clava dos cañas uniéndolas en V invertida. En la parte alta de la V le atas otra caña en dirección a la V del otro lado. En esa caña cruzada atas cuerdas encima de cada tomate, que lleguen al suelo. El otro extremo de la cuerda lo atas a la planta de tomate y conforme crezca vas enrollando la cuerda en su tronco. Los tallos se atan con rafia suficientemente flojos con el fin de que no les afecte en su crecimiento. Se puede dejar 1, 2 ó 3 tallos principales. 6 POLINIZACIÓN. La polinización se realiza para ayudar al cuajado de los frutos, esta practica mejora la calidad y productividad. figura 7 polinización en invernadero. • • • • El cultivo debe considerar los mecanismos de polinización de las plantas de invernadero, pues este tipo de cultivo bajo cubiertas, el movimiento de aire es insuficiente para la polinización de las flores. Dentro de los invernaderos debe optarse por mecanismos que produzcan movimientos de los racimos florales para obtener una buena polinización. La agitación de las flores puede efectuarse con un vibrador eléctrico, con las manos ó con la ayuda de un trozo de madera. Tratando de hacerla de manera más uniforme y con gran cuidado de no dañar las flores. Las plantas deben polinizarse por lo menos tres veces a la semana, con el fin de lograr una óptima formación de los frutos. 10 • • • 7 El mejor momento para realizar la polinización es en horas de la mañana, dado que el polen es más viable y su desprendimiento es fácil. La formación de los primeros frutos es muy importante, dado que induce a la planta a un estado reproductivo favoreciendo ampliamente la floración y la productividad, a medida que avanza si desarrollo. FERTILIZANTES APERDIGO NADOS. Los fertilizantes aperdigo nados contienen de 36 a 59 unidades de “nutrientes de plantas” según las fórmulas. Dichos nutrientes son totalmente solubles en agua, rápidamente asimilables por las plantas y poseen largo poder residual. Estas fórmulas, en las que entran principalmente nitrógeno, ácido fosfórico y/o potasio, contienen además otros elementos que son aprovechados por los cultivos, tales como azufre, calcio, magnesio, hierro, etc. El potasio, por ejemplo, es un elemento indispensable para el tomate. En el cultivo de éste se aplican así: la primera aplicación en el momento del trasplante: la segunda 2 ó 3 semanas después. En ambas aplicaciones a razón de 300–500 Kg. por hectárea. Figura 8 tomate cortado por el medio muestra, en su alteración del color corriente, acentuadas deficiencias en potasio; 2.- Corte de un tomate sano. TIERRA ESTERILIZADA PARA EL TOMATAL. Uno de los factores más importantes para la producción de tomates es la desinfección del suelo. La tierra debe estar exenta de las enfermedades que atacan a esta valiosa hortaliza. El mejor suelo para 11 el cultivo de tomates es aquel donde han crecido durante algunos años hierbas, gramíneas, etc se puede desinfectar el suelo con formalina. Este producto está constituido por el gas formaldehido (al 40%) a razón de una parte por 49 de agua. Esta cantidad es suficiente para desinfectar 10 metros cuadrados. La aplicación debe hacerse dando vuelta la tierra y rociándola en seguida. La tierra debe quedar saturada y dejada en reposo unas 3 ó 4 semanas antes de proceder a la plantación. En invernáculo la aplicación debe hacerse cuando no hay plantas en él, pues los vapores pueden causar daños. En este caso, el lapso, antes de plantar, es de 3 a 6 semanas. 8 RIEGO Con los riegos de los tomatales es necesario ser cautos, pues si se abusa de ellos se obtienen frutos menos sabrosos. Por lo general, cuando la preparación del terreno ha sido bien cuidadosa, la irrigación directa se hace necesaria con mucho menos frecuencia, especialmente si se ha abonado convenientemente. Desde luego, la mayor o menor frecuencia de los riegos y lo copiosos de los mismos depende del clima en que se cultiva. He aquí en resumen los análisis: 1) En los ensayos efectuados regando tomates con la misma cantidad de agua por surcos y por aspersión y en los mismos intervalos, se obtuvo un 25% de aumento de producción con el sistema de aspersión. 2) El agrietamiento del fruto se produce en la misma proporción tanto en el riego por surcos como en el riego por aspersión, debiéndose exclusivamente esta falla a un exceso de agua. Así el aumento de la cantidad de frutos agrietados era de un 50% aproximadamente al elevar la cantidad de agua necesaria en un 50%. 3) Habiendo suministrado en varios lotes, cantidades de lluvia distintas y en intervalos también diferentes, se pudo observar que los rendimientos eran mayores cuando el agua total suministrada era más bien reducida (300 mm.) y proporcionada en 10 riegos con 8 días de intervalo. Cantidades de agua mayores (por ejemplo 400 mm.) y/o turnos más cortos (4 días) redujeron notablemente la producción. 4) Esta reducción en la producción se hacía notar principalmente por un número menor de frutos por planta. Así el máximo de frutos por planta con moderada cantidad de agua era 97 y el mínimo con mayor cantidad de agua 56. Como el riego por aspersión no sólo permite efectuar un fácil y eficiente control de las dotaciones de riego, sino que se logra además aumentar la producción en más del 100% por sus características especiales, su aplicación se recomienda por sí sola. 12 Con respecto a enfermedades y parásitos, se comprobó que la arañuela roja se elimina completamente con este sistema de riego y se controla con buen resultado la “podredumbre apical” del tomate cuando esta enfermedad se inicia (aparece como mancha húmeda en la región apical o pistilar del tomate). Aumentos de enfermedades no se observaron. En la protección contra heladas tardías o tempranas el riego por aspersión es de una eficacia absoluta en este cultivo, amortizando fácilmente la inversión efectuada. Riego con sol: nuestra experiencia nos permite asegurar que el riego por aspersión durante el día, aún con el sol fuerte no ocasiona ninguna clase de daños. AGUA. • • • • • • • 9 El agua es uno de los elementos que más atención debe recibir en cuanto a higiene se refiere, debido a que puede servir de vehículo para la contaminación microbiológica ó química del cultivo, y por lo tanto, del producto. Se debe verificar la procedencia del recorrido del agua que se utiliza con el fin de evaluar su posible contaminación por materias fecales, agroquímicos ó residuos de químicos de industrias, curtiembres ó lavado de ropa aguas arriba. Se debe hacer como mínimo una vez al año un análisis de laboratorio para contaminantes biológicos: coniformes y bacterias. Las herramientas y equipos utilizados se deben lavar con agua limpia, pero siempre evitando aguas contaminadas de ríos, nacederos ó cualquier otra fuente. Se debe mantener limpio el tanque ó reservorio destinado para el almacenamiento de agua, preservándolo de cualquier tipo de contaminación. Es indispensable disponer de un tanque para agua con capacidad suficiente de atender como mínimo las necesidades de un día de trabajo. Lo anterior para el caso de una emergencia en la que se presente falta de este recurso. Conviene hacer un muestreo y análisis del agua para determinar si es química, física y microbiológicamente apta para riego. DESBROTE, PODA Y GUIADO DE LAS PLANTAS. Como es sabido, el Tomate Rojo emite en todas sus axilas brotes, los cuales, según el tipo de poda que se aplique, se eliminaran o se dejaran, debiéndose tener en cuenta el marco y la densidad de plantación, el tipo de crecimiento de la variedad utilizada, y la precocidad que se quiera obtener (con la poda temprana del tallo principal se obtiene máxima precocidad). En las variedades de crecimiento determinado es necesario eliminar los brotes y hojas que crecen debajo de la primera horqueta, formada el por tallo principal y la primera rama secundaria sale abajo del que primer racimo floral. No debe haber despuntes dado que son de floración apical. El desbrote se realiza con los dedos pulgar e índice, tal como se muestra en la figura. 13 Figura 9 Desbrote de planta de tomate rojo. Los objetivos de la poda en Tomate Rojo son: a) b) c) d) Formar y acomodar la planta al sistema de tutores. Regular y dirigir el desarrollo de la planta. Lograr más eficiencia del control fitosanitario. Obtener mayor rendimiento cuantitativo y cualitativo. Existen diferentes tipos de poda, pero los dos más usuales son los de a un tallo y en horqueta, también llamada poda “Hardy” ó a dos tallos, tal como se muestra en la siguiente figura. También, suele practicarse la poda de hojas básales para permitir una mejor ventilación y eliminar las hojas secas, defectuosas o enfermas, las cuales pueden servir como focos de infección; sin embargo no se debe de hacer un deshoje excesivo porque ello puede ser desastroso para los rendimientos, de acuerdo a estudios de Buitelaar y Janse (1987) en holanda, quienes encontraron que un deshoje mayor de 12 hojas reduce el rendimientos en un 4%. Figura 10 Poda a un solo tallo (a); y poda a dos tallos (b), también llamada poda “Ardí” o poda en horqueta, se indican los sitios de corte para una u otra formación de las plantas. 14 En la poda a un solo tallo se eliminan todos los brotes axilares del tallo principal, dejando sólo las hojas y racimos florales, hasta que la planta alcance el hilo superior del tutor. Después puede optarse por despuntar o dejar que la planta siga creciendo, guiándola nuevamente hacia los hilos de abajo. En la poda a dos tallos o de horqueta se eliminan los brotes axilares, excepto que el que sale por abajo del primer racimo floral se deja que crezca como rama o tallo secundario, luego se practica en lo sucesivo la misma poda que el caso anterior. El guiado consiste en sujetar las plantas al tutoraje y conducirlas a medida que crecen para facilitar el acceso, las labores de cultivo y para hacer más eficiente el uso de la luz. En el cultivo de campo, donde el tutor es a base de hilos, estacones y estacas, las plantas se guían en la forma en que se ilustran en la figura. Figura 11 Guiado y acomodado de las plantas de Tomate Rojo en el sistema de tutores. PODA. De todas las hortalizas, la que más necesita ser podada es el tomate. Es muy distinto el rendimiento de la planta y el tamaño de los frutos si se poda ó no se poda. La práctica de ésta se inicia a los 15 o 20 días del trasplante, una vez que ha prendido la planta. Es necesario que se desarrolle solamente un tallo principal por cada planta; de modo que a medida que ésta va creciendo se van eliminando los brotes laterales que salen del nacimiento de cada hoja, y es conveniente no dejar pasar muchos días una vez que empiezan a crecer para evitar que el vigor de la planta se pierda allí. Cada 15 días o menos debe recorrerse el tomatal para podar, empleando un cuchillito bien afilado, esos brotes laterales. Condiciones ambientales. • Bajo invernadero, el cultivo requiere control de temperatura, humedad del aire y luminosidad. 15 • La temperatura no debe de exceder de 30° C, ni bajar de 10° C, pues se corre el riesgo de afectar el crecimiento, provocar la caída de la flores, frutos y/o perjudicar la polinización. • Si la temperatura se eleva, las cortinas deben abrirse para facilitar una buena ventilación. • Cuando se presentan temperaturas elevadas no se debe humedecer el interior del invernadero, porque se corre el riego de la aparición y proliferación de enfermedades causadas por hongos. • La luminosidad tampoco debe faltar el interior del invernadero, ella facilita un buen proceso fotosintético, por lo cual se debe monitorear el estado de los plásticos. • Con el fin de evitar que las plantas sufran trastornos es necesario minimizar las pérdidas excesivas de calor al interior del invernadero. DESHOJADO Es recomendable tanto en las hojas senescentes, con objeto de facilitar la aireación y mejorar el color de los frutos, como en hojas enfermas, que deben sacarse inmediatamente del invernadero, eliminando así la fuente de inóculo. Quita algunas hojas cuando los tomates están ya grandecitos, para empezar a madurar, empezando por abajo, para que no quiten sol a los frutos. Lo primero que hay que hacer, a los 15 días del trasplante, es pasar con el aporcador o con azadas, o mejor aún con un cultivador para carpir, aporcar y sacar yuyos, como también para mantener bien pulverizada la superficie del suelo y el terreno removido para facilitar el desarrollo de las raíces. El aporque puede efectuarse con pequeños arados de vertedera y las escardas con cultivadoras del tipo “Planet”, o con la azada si se trata de lotes pequeños. En seguida, si se trata de una variedad “de enrame” (es preciso asegurarse de esto al comprar la semilla) hay que colocar las ramas, una por cada planta, para ir atando los tomates sobre ellas. Luego habrá que curar, pues los tomates se enferman de septoría o viruela. Si no se pulveriza con caldo bórdeles al 1 % se puede perder la cosecha. Después habrá que podar como explicamos antes y volver a pasar el cultivador dos veces por lo menos, hasta el momento de la cosecha, que es más o menos para fin de año. 16 10 COSECHA. Se separan los frutos maduros, es decir los que tienen un color rojo vivo, a medida de las necesidades. Se toma cada tomate a plena mano y se tira girándolo como si fuese una pera; se quedará en la mano. Para la venta se recogen menos maduros y cortando con cuidado los pedúnculos. Para la exportación deben recogerse cuando tienen un color rosado acentuado y una faz presenta aún venas verdosas. No deben embalarse los frutos húmedos. Al empezar a tomar color, es bueno quitar toda hoja que haga sombra en los frutos, porque mejoran mucho en calidad y desarrollo con los rayos directos del sol. Si se destinan los tomates al mercado deben cosecharse antes que hayan madurado del todo. RECOLECCIÓN. Una planta produce de 2 a 3 kg de frutos, según las variedades, por lo que se puede esperar un rendimiento de 8 a 12 kg por m2. Si destinas 10 m2 al cultivo de tomates, obtendrías 60-120 kilos. La recolección es escalonada y larga. Comenzará a las 10 ó 12 semanas después de la siembra. Los de tu huerto los puedes ir sacando a medida que los necesitas, si para ensaladas, mas firmes aunque no necesariamente verdes y los que van quedando rezagados y maduran mas en la plata úsalos para salsas, conservas o asados. Antes de que hagan su aparición las primeras heladas (si es el caso) conviene recoger los que todavía estén verdes y colocarlos en una habitación o almacén extendidos sobre paja. Aquí terminarán su proceso de maduración. No guardes cebollas y tomates juntos porque se favorece la pudrición. Momento óptimo de recolección La recolección de los frutos empieza a los 85 a 120 días luego de la siembra y se prolonga por 3 años (comercialmente). Los frutos se pueden recolectar a mano o con cuchillo en diversas fases de su desarrollo, de acuerdo con las exigencias del mercado. Normalmente, el punto de cosecha es el 17 fruto tierno, tamaño 10-15 cm., cuando alcanza un peso entre 300 a 350 gramos lo que ocurre a los 10-15 días luego de la abertura de las flores. Las recolecciones deben hacerse cada 3 días y los frutos se van apilando sin formar más de 3 pisos. Luego se llevan al sitio de acopio ya sea en sacos pequeños o en cajas de capacidad no mayor de 2025 Kg., para proceder a su clasificación para el mercado local o internacional. Es importante efectuar la recolección de los frutos en el punto correcto de su desarrollo para que presenten buena palatabilidad, sabor, capacidad de conservación y resistencia a la manipulación. La cosecha está determinada en gran medida por las necesidades del mercado, el cual nos exige el tamaño, calidad y presentación. ÍNDICES DE CALIDAD. La calidad del tomate estándar se basa principalmente en la uniformidad de forma y en la ausencia de defectos de crecimiento y manejo. El tamaño no es un factor que defina el grado de calidad, pero puede influir de manera importante en las expectativas de su calidad comercial. Forma - bien formado (redondo, forma globosa, globosa aplanada u ovalada, dependiendo del tipo). Color - color uniforme (anaranjado-rojo a rojo intenso; amarillo claro). Sin hombros verdes. Apariencia - Lisa y con las cicatrices correspondientes a la punta floral y al pedúnculo pequeñas. Ausencia de grietas de crecimiento, cara de gato (catfacing), sutura (zippering), quemaduras de sol, daños por insectos y daño mecánico o magulladuras. Firmeza- Firme al tacto. No debe estar suave ni se debe deformar fácilmente debido a sobre madurez. Los grados de calidad en los Estados Unidos son: U.S. No. 1, Combinación (Combination), No. 2, y No. 3. La distinción entre grados se basa principalmente en la apariencia externa, firmeza e incidencia de magulladuras. Los tomates de invernadero se clasifican solamente como U.S. No. 1 o No. 2. ALMACENAJE Y EMBALAJE. 18 Como la conservación del tomate al estado fresco es difícil y no permite un almacenaje prolongado, deberán venderse a la mayor brevedad posible, salvo que se mantengan en cámaras frigoríficas con temperatura y humedad adecuadas. El embalaje se efectúa en cajones, colocando los tomates en camadas independientes, aisladas con hojas frescas o trozos de papel. ALMACENAMIENTO El almacenamiento puede realizarse a temperatura ambiente por corto tiempo, la investigación ha demostrado pérdida total a los 30 días. Los mejores resultados han sido obtenidos embolsando los frutos en bolsas de polietileno y manteniéndolos en cámara fría a temperatura entre 12 a 14º C con 90% de humedad relativa. Con esta técnica la pérdida de peso a los 30 días está alrededor de 5% y la germinación no sobrepasa 2%; también es el tratamiento en que hubo el menor porcentaje de pérdidas por enfermedades. Para prolongar la vida de los frutos de exportación, el tratamiento químico más conveniente ha sido mediante la inmersión de los frutos en una solución de 500 ppm. de quilol y 1% de alumbre. 11 REGISTRO DEL CULTIVO. Llevar registros en el sistema de producción permite monitorear, prevenir y detectar cualquier falla que pueda presentarse durante el proceso de producción. Los aspectos sobre los cuales conviene llevar registros son: • • Historial de la finca. Laboreo. • Insumos utilizados. • Riego. • Manejo de aspectos fitosanitarios. • Cosecha y producción. • Capacidad de personal. • Mantenimiento de equipos. Es recomendable tener siempre disponibles los registros de datos para demostrar que en todas las actividades de producción se han aplicado las Buenas Practicas Agrícolas (BPA). Adicionalmente lo registros deben ser un instrumento para la toma de acciones correctivas en el momento de presentarse algún incidente. 19 Un programa de Buenas Practicas Agrícolas, contribuye a cumplir con las exigencias de los mercados para asegurar un sector estable y creciente de consumidores. Los principales elementos tomados en consideración por el concepto de BPA son: • • Higiene e inocuidad alimentaría – aspectos biológicos, productos fitosanitarios – Medio Ambiente – manejo integrado de plagas y del cultivo – • Bienestar social – consumidores y trabajadores – Figura 12 registros del cultivo de tomate rojo. 20 ANEXO 4 Programa de control PROGRAMA PARA EL CONTROL CON EL PLC. 1.-Hay que entrar en el menú inicio y abrir le ventana rockwell software, después hacer clic en RSlogix 500. Fig. 1 Rockwell Software PROGRAMA DE CONTROL 2.- Hacer clic en nuevo para crear nuestro archivo. 3.-Seleccionar el tipo de controlador que vamos a usar en este caso el: 1747-l542B-CPU. 1 2 3 Fig. 2 Tipo de controlador COMPONENTES RSLOGIX 500. 4.-Ventana del proyecto. 5.-Ventana del programa. 6.-Botones de instrucciones. 7.-Barra de herramientas con cejillas. 2 6 7 4 5 fig. 3 Componentes Rslogix 500. CONFIGURACION DE PUERTOS DE ENTRADAS Y SALIDAS. 8.- Abrir de la ventana del proyecto configuración de I/O. 9.-Configurar las tarjetas de entradas y salidas a configurar. 3 8 9 Fig. 4 Tarjetas de entradas y salidas. 10.- botón de arranque. 11.- contacto y bobina auxiliar. 12.- primer escalonamiento, de la barra de herramientas con cejillas obtenemos la función SCP que significa escalamiento de los parámetros. Donde: 4 Input.- Es la entrado de la tarjeta del RTD. Input min.-Es el valor mínimo en °C o °F.(en este caso °C) Input máx.- Es el valor máximo en °C o °F.(en este caso °C) Scaled min.- Aquí se van a guardar los datos de la escala min. En una localidad de memoria. Scaled máx.- Aquí se van a guardar los datos de la escala máx. en una localidad de memoria. Output.-Aquí los datos almacenados en las localidades de memoria se almacenaran en un bit interno, que posteriormente ocuparemos. 12 Fig. 5 Escalonamiento de parámetros. 13. instrucción a utilizar es MOV. Que significa mover los datos de la entrada de la tarjeta a un bit interno. Donde: Source.-Son los datos de la entrada analógica. Dest.-Es el destino donde se almacenaran los datos. 5 13 Fig. 6 Almacenamiento de datos. 14.- instrucción es GRT(A>B), que significa Mayor que. Donde: Source A.- Es la localidad donde se almaceno un dato (bit interno). Source B.- Es la cantidad en °C. 6 14 Fig. 7 Comparación de datos mayor que. 15.- instrucción LES(A<B), que significa Menor que. Donde: Source A.- Es la localidad donde se almaceno un dato (bit interno). Source B.- Es la cantidad en °C. 7 14 Fig. 8 Comparación de datos menor que 16.- instrucción TON que significa Temporizador on delay. Donde: Timer.-Es como se le llama al temporizador (T4:0). Timer Base.-Es la base del tiempo en segundos. Preset.-Es es el tiempo que le damos para que este empiece a mandar la señal. Una ves cumpliendo este tiempo el contacto cambia su estado. Accum.-Es el tiempo acumulado. 8 14 Fig. 9 Configuración del temporizador. 9 Diagrama 1 Diagrama de contactos. 10 11 12 13 14