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Proyecto:

“DISEÑO, CONSTRUCCION E INSTALACIÓN DE UN SISTEMA PROTOTIPO DE BOMBEO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA PARA RIEGO POR GOTEO A DOS HECTAREAS DE MARACUYA EN PREDIO AGRICOLA DEL MUNICIPIO DE GRANADA - META” ELABORADO POR: GRUPO DE INVESTIGACION FUENTES ALTERNAS DE ENERGÍA OVIDIO SIMBAQUEVA FONSECA EDISSON PAGUATIAN ALEJANDRO CAICEDO

CONTENIDO

1 INTRODUCCION 2 OBJETIVOS PLANTEADOS 3 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA 4 TRABAJOS EJECUTADOS EN CUMPLIMIENTO A LOS OBJETIVOS PLANTEADOS. 4.1 Alistamiento del terreno 4.2 Suministro de materiales 4.3 Selección de sitio y construcción del pozo semi profundo para bombeo de agua. 4.4 Construcción de estructura en concreto reforzado para colocación de tanques. 4.5 Fijación de tanques para depósito de agua. 4.6 Instalación de la infraestructura hidráulica para distribución del riego.

4.7 Instalación de sistema de energía solar fotovoltaica

4.8 Funcionamiento del sistema de bombeo. 5 ESTUDIO DIAGNÓSTICO DE CONDICIONES AGRONÓMICAS DEL ESTADO DEL CULTIVO DE MARACUYÁ.

6 EXTENSIÓN SOCIAL. 6.1 Colocación de vallas con logos de de la Universidad. 6.2 Difusión a la comunidad agrícola de la zona sobre bondades y beneficios del proyecto. 7 IMPACTO TÉCNICO Y COMUNITARIO DEL PROYECTO. 8 ARTICULO PUBLICADO EN XIII CONGRESO LATINOAMERICANO E IBERICO DE METEOROLOGIA 9 ACTIVIDADES PENDIENTES 10 RECOMENDACIONES 1 INTRODUCCION

En los meses de diciembre hasta finales de marzo se presenta verano intenso en todo el terri-torio de los llanos orientales y las fuentes de agua disminuyen notablemente, ocasionando limi-taciones severas para los cultivos, abrevaderos de ganado y agua potable para el consumo humano. El abastecimiento de agua lo obtienen de pozos semi profundos utilizando principal-mente combustibles fósiles para el bombeo del agua debido a que mayor parte de las sabanas llaneras no se encuentran interconectadas con la red eléctrica nacional o regional de interco-nexión eléctrica. Esta situación conlleva a utilizar motobombas que usan combustibles fósiles para su funcionamiento; este sistema presenta limitaciones con el suministro del combustible puesto que debe ser transportados de centro urbanos y los costos de operación son altos por pago del combustible y del transporte para llevarlo hasta el predio y de otra parte es emisor de gases con efecto invernadero que contribuye al sobre calentamiento global, así que una buena alternativa es el uso de la energía solar por ser una fuente limpia no contaminante y de abun-dante disponibilidad ya que en esta época corresponde a intenso verano con días despejados que son favorables para el aprovechamiento de la energía solar.

2 OBJETIVOS

Los objetivos planteados en el proyecto y que son el tema central para evaluar el cumplimiento del trabajo ejecutado, son los siguientes: 2.1 Objetivo general Diseñar e implementar un sistema prototipo de bombeo de agua de pozo semi profundo, con Energía Solar Fotovoltaica, en finca agropecuaria del municipio de Granada - Meta, para riego por goteo en cultivo de maracuyá y que sea demostrativo para la Región como un sistema de aprovechamiento de energía limpia para solución a los problemas de sequía intensa en los me-ses de verano, característicos de la Región y que también puedan ser aprovechados para abre-vadero de ganado o para consumo humano. 2.2 Objetivos específicos

- Caracterizar la edafología del terreno, las técnicas actuales para obtener energía, dispo-

nibilidad del recurso solar en la región y alternativas de uso para para riego. - Diseñar, dimensionar e instalar el sistema fotovoltaico en el predio del Municipio de

Granada Meta - Determinar las dosis de riego para aplicar diariamente al cultivo de maracuyá. - Diseñar y dimensionar los componentes del sistema de suministro energético, las com-

ponentes del sistema de bombeo de agua y riego por goteo en el predio seleccionado en el Municipio de Granada Meta.

- Construir técnicamente la infraestructura de soporte y almacenamiento de agua a la altu-ra adecuada para conducir el agua por gravedad al cultivo.

3 LOCALIZACION GEOGRAFICA DEL PROYECTO El siguiente mapa indica la localización geográfica del Municipio de Granada en Departamen-to de del Meta.

4 TRABAJOS EJECUTADOS EN CUMPLIMIENTO DE LOS OBJETIVOS PLANTEADOS.

La infraestructura del sistema de riego prevista en el proyecto se encuentra totalmente termina-da como se observa en las siguientes imágenes tomadas de forma secuencial en fotografías de cada actividad que se iba ejecutando: 4.1 Alistamiento del Terreno Limpieza de terreno

Acopio de madera 4.2 Suministro de equipos y materiales Llegada de materiales adquiridos por la Universidad

Expresión de alegría del dueño deño de predio 4.3 Selección del sitio y construcción del pozo

Selección de sitio y construcción del pozo semi profundo para bombeo de agua.

Inicio de construcción del pozo semi profundo por parte del dueño de la finca para suminis-tro de agua subterranea

Avance en construcción del pozo con afloramiento de agua subterránea 4.4 Construcción de estructura en concreto para soporte de tanques para el bombeo

Construcción de torre en concreto reforzado por parte del dueño de la finca para el soporte de los tanques de almacenamiento del agua bombeada del pozo semi profundo.

4.5 Instalación de tanques para depósito de agua

Base terminada y colocación de tanques. 4.6 Instalación de infraestructura hidráulica para riego.

Implementación de red hidráulica para suministro de agua para riego del cultivo .

Eje principal de red hidráulica Red hidráulica para suministro de agua plantas individuales del cultivo de maracuyá

4.7 Instalación de sistema de energía solar fotovoltaica Se presenta a continuación las imágenes de la secuencia de la instalación del sistema solar fotovoltaico para generar electricidad para el bombeo de agua. 4.7.1 Instalación de paneles para generación de electricidad

Módulos solares instalados

Instalación de conexiones eléctricas

4.7.2 Instalación de la bomba de agua solar. Las siguientes imágenes muestran el esquema de la bomba solar que fue instalada y el diagrama del las conexiones del circuito eléctrico circuito eléctrico. Diagrama de la bomba solar SHURflo serie 9300 instalada

4.8 Funcionamiento del sistema Cumplimiento del objetivo técnico central del proyecto “El bombeo de agua de pozo semi profundo con energía solar” La siguiente imagen registra el momento culminante del logro fundamental del proyecto “EL BOMBEO DE AGUA CON ENERGIA SOLAR”

Agricultor dueño del predio observando la salida del agua bombeada con energía solar

Panorama del cultivo regado

5 ESTUDIO DIAGNÓSTICO DE CONDICIONES AGRONÓMICAS DEL ESTADO DEL CULTIVO DE MARACUYÁ. Para la ejecución del proyecto se contrató los servicios técnicos de una Ingeniera agró-noma, para que adelantara el diagnóstico agronómico del cultivo de maracuyá, que con-templara todos los aspectos técnicos del cultivo, entre ellos los análisis de suelos para conocer la fertilidad, análisis de aguas del pozo construido para conocer sus condicio-nes apropiadas para el riego, enfermedades del cultivo, plagas presenciales en la re-gión, prácticas de manejo agrícola etc. A continuación se presenta unos apartes del informe definitivo que la Ingeniera presentó. “El cultivo de maracuyá durante la última década ha despertado gran interés económico en los países andinos. Dentro de las pasifloras, el maracuyá ha sido la especie de mayor importancia en Colombia1.El mercado nacional de maracuyá se destina mayoritariamente para su consumo en fresco, de otro lado las exportaciones se destinan en estado fresco y procesado, especial-mente como néctar, jalea, mermelada, jugo y concentrado. No obstante, la mayor proporción del comercio internacional se realiza con jugo o concentrado -en sus formas concentrado (50° Brix) y simple (14° Brix)-. Cabe resaltar que el jugo de maracuyá es el tercer jugo exótico en impor-tancia, después de los jugos de mango y de piña, de los países de norteamericanos y europeos son los que presentan una demanda con mayor interés. Dentro de los principales países pro-ductores de maracuyá se encuentra Colombia junto con Brasil y Ecuador siendo este último el mayor exportador mundial2.”

PROTECCION SANITARIA DEL CULTIVO La producción de los cultivos y su calidad se ve afectada por plagas, enfermedades y malezas, lo que reduce los ingresos de los agricultores. Es por ello, que se hace necesario implementar planes de manejo integrado con el fin de reducir dichos efectos. El Manejo Integrado de Plagas (MIP) es un sistema de manejo de plagas, que en el contexto del medio ambiente y la dinámica poblacional, utiliza todas las técnicas y métodos, adecuados de la manera más compatible posible y mantiene las plagas por debajo del umbral de daño económico. Así, Kogan (1998) define el MIP como: “Un sistema de soporte de decisiones para la selección de uso de tácticas de control de plagas, únicas o armónicamente coordinadas de-ntro de una estrategia de manejo, basadas sobre el análisis costo/beneficio, que tiene en cuen-ta los intereses de los productores e impactos sobre la sociedad y el medio ambiente”. Así, el MIP representa la mejor combinación de medidas culturales, de control biológico, químico, y por medio del manejo del cultivo, para controlar patógenos causantes de enfermedades, inver-tebrados y malezas, en el cual se puede operar de manera más económica y socialmente acep-table. Como tácticas para el manejo integrado de dichos organismos “plaga” se tienen en orden de preferencia la prevención y la corrección o remediación. La prevención, hace uso de controles naturales, métodos culturales, uso de variedades resistentes y controles de las dinámicas po-blacionales (Kogan, 1998), con el objetivo de prevenir la entrada de la plaga al cultivo. De otro

1 López et al., 2002.

2 CCI, 2002.

lado, la corrección busca la supresión o eliminación de la plaga ya presente en el cultivo y que está generando daños. Así, Kogan (1998), como métodos de control correctivos considera: uso de enemigos naturales, métodos físicos ó mecánicos, plaguicidas microbiales o “racionales”, plaguicidas selectivos y uso de bajas dosis de plaguicidas de amplio espectro. Recomendaciones y buenas prácticas agrícolas Por su parte, el ICONTEC (2004), establece que el manejo de plagas, enfermedades y nutri-ción, debe realizarse buscando el equilibrio entre productividad y conservación del medio am-biente. Además señala, que se debe contar con un programa para la protección fitosanitaria del cultivo, dentro de los principios del Manejo Integrado de Plagas (MIP), priorizando el uso de métodos, culturales etológicos, biológicos y físicos sobre el control químico. El ICONTEC (2004) define al MIP como: la aplicación racional de una combinación de medidas biológicas, físicas, etológicas, biotecnológicas químicas, de cultivo o selección de vegetales de modo que la utilización de productos fitosanitarios químicos se limite al mínimo necesario para mantener la población de la plaga en niveles inferiores a los que producirían daños o perdidas inaceptables desde un punto de vista económico. Para la realización y aplicación de un programa eficiente y eficaz de manejo integrado de pla-gas y enfermedades, se hace necesario conocer e identificar la plaga o enfermedad, así como sus hábitos y ciclo de vida. Entre los logros obtenidos se destacan los siguientes: Al identificar las prácticas actuales de manejo del cultivo de maracuyá se observa que no co-rresponden a los planes de manejo integrado del cultivo que se ajusten a las características del cultivo y a la oferta ambiental, ejemplo.la densidad de siembra no es uniforme y el sistema de tutorado es el emparrado, sistema que puede ser mejorado para obtener mejor producción. La siguiente fotografía muestra el estado actual.

Condiciones fitosanitarias del cultivo. Anexo resumen técnico de la ingeniera agrónoma asesora del proyecto: “En el muestreo realizado al cultivo, se pudo establecer la presencia de: Plagas: 1.Larvas de lepidópteros (ya controladas) posiblemente correspondiente a agraulis sp. lo cual puede confirmarse con la observación del adulto. 2. Daños en hojas causados por cri-somélidos. 3.Raspado en hojas y telarañas, lo cual puede evidenciar presencia de ácaros. Enfermedades: 1.Roña en frutos. 2. Cercospora en hojas. 3. Presencia de hongo en envés de hojas, posiblemente causado por fumagina. 3. Síntomas iníciales de bacteriosis en frutos (posi-ble antracnosis). 4. Enfermedad en frutos del hongo que aún no tiene diagnosis confirmada, la cual aumenta su incidencia y severidad en periodos de invierno. Arvenses: Se observó presencia de arvenses monocotiledoneas (por ejemplo ciperáceas “Ci-perus rotundus”) y dicotiledóneas (como melastomatáceas y de cobertura), tanto en el plato de las plantas como en las calles del cultivo. Observación: según lo comentado por el agricultor, en el lote hay historia de presencia de Fusa-rium sp., muerte descendente, antracnosis, y lorito verde. Dichas plagas y enfermedades, no se observaron en la visita probablemente porque antes de esta se aplicaron insecticidas de amplio espectro (como curacron) y variedad de fungicidas.

Daños encontrados en el culltivo de maracuyá, finca la Tulia. A la izquierda daño por crisoméli-dos en hojas y a la derecha roña en fruto.

Daños causados por patógenos. A la izquierda cercospora en hojas y a la derecha daño en fru-tos por enfermedad sin diagnosis confirmada.

Síntomas visuales de nutrición vegetal: clorosis generalizada en hojas viejas y jóvenes (síntoma de deficiencia de elementos móviles e inmóviles), clorosis intervenal (deficiencia de calcio, magnesio), necrosis marginal y en ápice de hojas así como aborto de flor (deficiencia de potasio), defoliación prematura en parches, abscisión temprana de frutos (deficiencia de nitró-geno y fosforo), hiponastia o entorchamiento de hojas hacia arriba (deficiencia de molibdeno y /o manganeso), enverdecimiento de hojas viejas (deficiencia de cobre), rajado de fruto (defi-ciencia de boro y calcio), zarcillos color purpura. Observación: estas apreciaciones visuales deben ser comparadas con lo reportado por el resul-tado del análisis de suelo. De otro lado, el agricultor afirma que en el lote no se ha encalado, ni se ha aplicado materia orgánica, que sí se han aplicado dentro de los fertilizantes cafetero y nutrimins (elementos menores) de forma edáfica y foliar respectivamente.

Síntomas expresados en hojas de deficiencia de calcio y magnesio.

Laborales culturales del cultivo: No se realizan podas; especialmente fitosanitarias, el lote no tiene un mantenimiento de limpieza como son prácticas de el recoger frutos caídos (incluyendo los que presentan daños ó enfermos), manejo de arvenses (las cuales están presentes en el plato y entre las calles), y recolección de empaques de agroquímicos. Otras limitantes Oferta ambiental. El agricultor reporta que en épocas de verano se reduce la producción si no se riega. En promedio el agricultor reporta de 180 a 200 bolsas de 10 kilogramos cada una de producción, y que en verano, debido al déficit de agua se puede bajar los rendimientos hasta en un 50%. Aspecto socio cultural: La familia de la zona son personas muy amables y receptivas a escu-char y dialogar. Sin embargo, se puede percibir que labores propias del cultivo como son espe-cialmente las culturales, no las realizan porque no creen que sean prácticas importantes para el mantenimiento y desarrollo del mismo del cultivo. En contraposición a lo anterior, si muestran gusto e interés por la aplicación de agroquímicos, los cuales son aplicados sin un fundamento técnico y al estilo calendario. Por la situación que se presenta la Universidad podrá ofrecer asesoría técnica y de servicios a las entidades del estado de esta región y a empresas comunitarias de cultivo de maracuyá.

6 EXTENSIÓN SOCIAL 6.1 Instalación del logo y nombre de la Universidad. Las siguientes imágenes registra la presencia de la Fundación Universitaria los Liber-tadores en el pequeño agricultor Colombiano.

Tanques acumuladores de agua con los logos de la Universidad

Vista panorámica a distancia

Pancarta con el mensaje de la presencia de la Universidad en la Región del alto Ariari

6.2 Socialización del proyecto al gremio de cultivadores de maracuyá en región La siguiente foto corresponde a nuestra participación de ilustración al gremio agricultor, en reu-nión de la asociación cooperativa de cultivadores de maracuyá del alto Ariárí, realizada el pasa-do 24 de 0ctubre.

Agricultores escuchando con atención a los docentes de la Universidad

7 IMPACTO TÉCNICO Y COMUNITARIO DEL PROYECTO El desarrollo del proyecto ha generado enorme expectativa en la comunidad agrícola de la re-gión, al punto que en este momento cultivadores del Municipio de San Juan de Arama están solicitando una cotización para implementar el mismo sistema de riego a 16 hectáreas de ma-racuyá. La comunidad productora ha visto los beneficios del proyecto para su cultivo está solicitando que la Universidad se constituya en una “ORGANIZACIÓN GESTORA ACOMPAÑANTE” (OGA) que sería la Empresa Tutora para formular conjuntamente con los gremios campesinos Pro-yectos agrícolas y agroindustriales para solicitar financiación del Ministerio de Agricultura, Pre-sidencia de la República y ONGs Internacionales. Entre las asociaciones campesinas interesadas en nuestra participación como OGA, se en-cuentran las siguientes : ASOMARI. Asociación de maracuyeros del Ariari ASHOFRUCOL. Asociación de Horticultores y fruticultores de Colombia. ASOMIGRAN. Asociación de micro empresarios Agroindustriales. Constituir en la Universidad la ORGANIZACIÓN GESTORA ACOMPAÑANTE (OGA)

8 ARTICULO PUBLICADO EN XIII CONGRESO LATINOAMERICANO E IBERICO DE METEOROLOGIA El Grupo de Investigación en Fuentes Alternativas de Energía elaboró un Artículo titula-do: “UN METODO Y PROGRAMA DE CALCULO PARA ESTIMAR TURBIEDAD ATMOSFERICA, SOBRE LA CIUDAD DE BOGOTA UTILIZANDO MEDIDAS DE RADIACION SOLAR DIRECTA CON PIRHELIOMETRO EPPLEY MODELO NIP, EN TODO EL ANCHO DE LA BANDA DEL ESPECTRO SOLAR PARA DIAS DESPEJADOS” Artíclulo que se presentó en XIII Congreso Latinoamericano e Ibérico realizado en Bue-nos Aires Argentina del 5 al 9 de octubre de 2009.

A continuación se agrega la copia de la carátula alusiva al Congrso citado y copia de la página 34 donde se encuentra el numeral 348 que contiene el título y autores del Artícu-lo. 9 LABORES PENDIENTES. 9.1 Actividad de Inauguración

El proyecto contempla una actividad de inauguración con invitación a las autoridades Departamentales, municipales y gremio de cultivadores para mostrar las bondades de este tipo de proyecto. Esta actividad queda pendiente para realizarla. 9.2 Elaboración de artículo sobre sistema de riego accionado con energía solar a fin de ser publicado en revista nacional o internacional. Para la elaboración de un artículo sobre el trabajo realizado es necesario conocer los rendimientos de cosecha del cultivo producto del suministro de riego en época de inten-so verano, situación que se puede lograr en los próximos meses entre diciembre y fina-les de marzo que por condiciones climáticas corresponden a verano riguroso. 10 RECOMENDACIONES Por los impactos ya mencionados en el numeral 7; se recomienda continuar con la estructura del proyecto por un periodo de seis meses, tiempo para constituir a la Universidad en una “Or-ganización Gestora Acompañante (OGA), que es la forma como la Universidad comenzaría a tener utilidades económicas al formular los proyectos interactivos con las asociaciones campe-sinas para que sean financiados por el Ministerio de Agricultura, la Presidencia de la República u Organizaciones no Gubernamentales (ONGs) internacionales.