Sistema estatal de clima automatizado de Sinaloa

Transcripción

1 Sistema estatal de clima automatizado de Sinaloa Responsable Manuel Alonzo Báez Sañudo Institución: Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo Introducción La tendencia dentro de los sistemas agrícolas es la utilización de un manejo integrado de plagas con el estudio agroclimático y la reconversión de los sistemas tradicionales de producción, de acuerdo con los cambios climáticos globales. El Sistema Estatal de Clima Automatizado de Sinaloa cuenta con 55 estaciones en operación, distribuidas a lo largo de los valles del estado de Sinaloa. Los trabajos de este proyecto se iniciaron en 2006 para generar información cada 15 minutos, que a su vez es transmitida inmediatamente, vía radio, a enlaces y bases colocados estratégicamente en diversos puntos 19 del estado (cerros), para luego ser retransmitidos directamente a una base central establecida en Culiacán, a la que pueden acceder los usuarios para consultar y/o graficar información actual o histórica de las condiciones del clima. Los datos del comportamiento del clima de las estaciones establecidas miden siete variables: temperaturas (máxima, mínima y media), dirección y velocidad de viento (media y máxima), humedad relativa (máxima, mínima y media), humedad de la hoja, precipitación pluvial y radiación solar. El presente proyecto busca que la información generada por las estaciones sirva para proyectar estimaciones acerca de la incidencia de plagas

2 Resultados de proyectos y enfermedades en los cultivos de importancia comercial, mediante el seguimiento de la biología de los insectos y la fenología 1 de los cultivos. Conociendo la temperatura base fisiológica y las temperaturas máximas y mínimas diarias, se podrán generar los grados de crecimiento diarios, al mismo tiempo que la propia fenología de los cultivos. Con lo anterior se podrán emitir alertas de la presencia y desarrollo biológico de insectos de impacto económico que afectan a los principales cultivos agrícolas del estado (vía Internet), lo que permitirá tomar decisiones oportunas para su control. En la búsqueda de lugares alternativos de cultivo, el proyecto cuenta con cinco estaciones colocadas en la zona serrana, previamente seleccionadas por productores y gobierno, con el propósito de identificar zonas propicias para el cultivo de hortalizas u otras opciones productivas en función de las condiciones climáticas prevalecientes en el año. Objetivos 1. Mantener una eficiente operación del Sistema Estatal de Clima Automatizado de Sinaloa. 2.Mejorar la página web del Sistema Estatal de Clima Automatizado de Sinaloa en el manejo de datos históricos. 3.Obtener el ciclo biológico del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) con base en grados por día. 4.Obtener la fenología de cultivo de maíz con base en grados por día. 5.Generar un modelo de correlación entre gusano cogollero y el cultivo de maíz basado en la variación de las condiciones climáticas como indicador de la utilidad del Sistema Estatal de Clima Automatizado de Sinaloa. Metodologías Mejoramiento del manejo de datos históricos de la página web interactiva 1. El 31 de agosto de 2009 se logró que el acceso a la información de cada variable climática, fuera más rápido, sólo con dar un click sobre el icono de cada estación desplegada en el portal edu.mx/clima y 2.Se actualizó periódicamente la base de datos de cada estación. 3.El 30 de noviembre de 2009, la información sobre la temperatura de las 55 estaciones instaladas se mostró en tiempo real en el portal. 4. La base de datos se actualizó constantemente para obtener de inmediato y de manera gráfica la información de cada variable de clima de las 55 estaciones El 26 de febrero de 2010 se desplegó la temperatura en tiempo real en el mapa del estado, de las 55 estaciones instaladas. También se mostró un resumen de las estaciones, con la hora de la última lectura y los datos de las diferentes variables climáticas obtenidas. 6. El 26 de febrero de 2010 se actualizó la base de datos para que, al ingresar a cada estación de clima, los datos de las variables se encuentren actualizados. 7. El 31 de mayo de 2010, al acceder a la página web principal del clima, se obtuvo información en tiempo real de seis variables climáticas de las 55 estaciones. También se desplegó un cuadro con un resumen de las 55 estaciones que indicaba la hora de la última lectura y los datos de las diferentes variables climáticas obtenidas. 8.El 31 de mayo de 2010 se obtuvo un nuevo portal interactivo. Al seleccionar cualquier estación climática en la página principal del clima, se mostraba el monitoreo de cada una de las estaciones y la obtención de datos históricos por mes, día y hora, así como de modelos fenológicos. Operación eficiente del Sistema Estatal de Clima automatizado de Sinaloa Zona norte. El 28 de julio se llevó a cabo la restauración del sistema y publicación de la base A840 ubicada en Bamoa, Guasave. El 15 de octubre de 2009 se dio mantenimiento preventivo y correctivo, de acuerdo con cada caso, a las estaciones UEPIC, El Carrizo, Agrícola Ramón Ruelas, Módulo Cahuinahua, Higueras de Zaragoza y Módulo Pascola; todas en el municipio de Ahome. En algunas estaciones se reemplazaron sensores de viento que estaban rotos (de temperatura / humedad relativa y lluvia, principalmente). Del mismo modo, se limpió la maleza alrededor de las instalaciones y se ajustaron los tensores. El 16 de octubre del mismo año se desarrollaron tareas de mantenimiento preventivo y correctivo de las estaciones de los módulos Santa Rosa y Taxtes en Ahome; Campo Experimental Valle del Fuerte del INIFAP en Guasave, Agrícola Bórquez y Agrícola Yory, en Guasave. En algunas estaciones se remplazaron sensores de viento que estaban rotos. Se limpió maleza cercana a las instalaciones y se ajustaron tensores. El 21 de enero de 2010 se hicieron trabajos de limpieza y mantenimiento y pruebas de comunicación a las estaciones climáticas de los módulos de riego Nohme, Santa Rosa y Taxtes, Ahome. En esta última, además, se repararon los sensores de velocidad de viento y de lluvia (cables desoldados a la tarjeta) y Cahuinahua, en la que 1 Fenología o etapa fenológica es el cambio de apariencia que sufren las plantas durante las estaciones y que está determinado por los factores físicos del ambiente y por mecanismos de regulación internos de las plantas. Por ejemplo, la producción de hojas jóvenes, la floración, fructificación y la caída de hojas.

3 también se hizo el cambio de tarjeta del radio A733 y al de pilas. El 23 de marzo se trabajó en tareas de limpieza de sensores, ajuste de tensores, deshierbe y pruebas de comunicación a las siguientes estaciones climáticas: Módulo Santa Rosa (nuevo sensor de lluvia); Agrícola Bórquez (veleta de viento y sensor de lluvia); Campo Experimental Miguel Leyson de la Asociación de Agricultores del Río Sinaloa Poniente (AARSP) en Guasave; Asociación de Agricultores del Río Sinaloa Oriente (AARSO) en Sinaloa de Leyva; Agrícola Bon, Palos Blancos y Las Brisas, Guasave. El 22 de abril del mismo año 2010 se hicieron trabajos de remplazo de pilas, fotocelda y tarjeta de radio, en las estaciones El Cardal e Higueras de Zaragoza en Ahome. Zona centro. El 28 de julio de 2009 se trabajó en el servicio de mantenimiento a la estación ubicada en Los Sitios, municipio de Badiraguato. El 29 de julio fue reubicado el enlace que se encontraba en Surutato, Badiraguato, debido a que sufría interferencia en la comunicación hacia la base de Bamoa, Guasave. El 11 de noviembre de 2009 se dio mantenimiento preventivo y correctivo en su caso, de las estaciones Ejido 5 Hermanos, El Vergel y Navolato. En algunos casos fue necesario remplazar sensores de viento que estaban rotos, de temperatura/humedad relativa y de lluvia, principalmente. El 12 de noviembre de 2009 se continuó con las actividades al dar mantenimiento a las estaciones de El Zanjón y Villa Juárez, Navolato y Sánchez Celis, Culiacán. En algunas de ellas se remplazaron sensores de viento rotos, de temperatura/ humedad relativa y de lluvia, principalmente, que se encontraban inútiles. Además se limpió maleza cercana a las instalaciones y se ajustaron tensores. El 24 de noviembre se desarrolló la misma actividad en la estación de Villa Ángel Flores y se reubicó la estación de La Palma, Navolato, misma que se encuentra bajo una mallasombra, por lo que fue necesario instalar otra nave. El 6 de enero de 2010 se hizo limpieza de sensores, cambio de fotocelda y de radio A733 a la estación de Mojolo, municipio de Culiacán. El 28 de enero del mismo año, se cumplieron las mismas tareas a las estaciones climáticas de Melchor Ocampo, municipio de Angostura a la que además se le remplazó el cable del sensor de viento; del Ostional, Angostura (además se hizo limpieza de sarro en el interior del radio donde se conectan los puertos de los sensores). El 5 de febrero se remplazó el pluviómetro y el cable que une a los sensores de viento y lluvia hacia el radio A733, en el Ejido 5 Hermanos. El 24 de febrero del mismo año, se dio el mismo mantenimiento a las estaciones climáticas de 21 La Cruz, Elota (en Ceuta se cambió, además, el sensor de temperatura/humedad relativa). En Eldorado, municipio de Culiacán se colocó antena nueva al radio A733. El 3 de marzo de de 2010 se cambió tarjeta al radio A733 y se le configuró en la estación Mojolo. El 26 del mismo mes y año, nuevamente fue movido la ubicación del radio en la misma torre por interferencia. El 30 del mismo mes y año se dio mantenimiento y limpieza de sensores, deshierbe del área, se ajustaron tensores y se hicieron pruebas de comunicación a las estaciones de Eldorado (aquí además se instalaron sensores de temperatura/ humedad relativa y humedad foliar nuevos) y a la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa, en la cual se encontraba un cable roto del sensor de lluvia y sensor foliar roto de la base. Continuando con las actividades de mantenimiento y servicio a las diversas estaciones, el 15 de abril de 2010, se hizo lo conducente a las estaciones ubicadas en el Ejido Culiacán, Estación Dimas, San Ignacio y en La Cruz, Elota. En éstas se limpiaron sensores, se deshierbó el área adjunta, se ajustaron tensores y se establecieron pruebas de comunicación. En el ejido Culiacán, además fue necesario instalar una nueva veleta del sensor de viento, ya que se encontraba rota. El 7 de mayo de 2010 continúa la interferencia con el enlace del cerro El Indio, cerca de Dimas, por lo que se instala un nuevo radio de enlace y se reubica para mejorar la comunicación. El 21 de mayo se cambió la fotocelda en la estación de Los Sitios, Badiraguato. Zona sur. El 25 de junio de 2009 se revisó el sistema de enlace, ubicado en el cerro de la Muralla, municipio de Escuinapa. Igualmente, en esa misma fecha se revisó y se le hizo cambio de pilas y de fotocelda a la estación ubicada en Teacapán, Escuinapa. Por otro lado, se le dio mantenimiento a las estaciones de Los Pozos, Rosario; El Walamo, Mazatlán y Las Cabras, Escuinapa. De la misma forma, el 28 de julio de ese año se le hizo cambio de tarjeta al radio (A733) que trasmite la información de la estación de El Walamo. La estación de Teacapán, Escuinapa mostraba interferencia en la comunicación por lo que fue cambiada a Palmillas, Escuinapa y se colocó un nuevo enlace en Concordia para mejorar la comunicación hacia la base de Mazatlán. El 29 de agosto 2009 se configuró la base A840, que recopila y envía la información de todas las estaciones ubicadas en el sur del estado. Se instaló una nueva base, la A840 y su respectivo radio, el A440 y se configuraron nuevamente todas las estaciones de la zona sur del estado. El 29 de octubre se prestó mantenimiento preventivo y correctivo, en su caso, de las estaciones ubicadas en el Ejido Culiacán, La Cruz, Estación Dimas, La Labor, San Igancio y Mármol, Mazatlán. En algunas

4 Resultados de proyectos estaciones se reemplazaron sensores de viento que estaban rotos, de temperatura/humedad relativa y de lluvia principalmente. También se llevó a cabo limpieza de maleza alrededor y ajuste de tensores. El 30 de octubre del año señalado se dio mantenimiento preventivo y correctivo, según cada caso, a las estaciones ubicadas en Las Cabras, Palmillas, Tablón Viejo y El Walamo. En algunas de ellas se remplazaron sensores de viento que estaban rotos, de temperatura/humedad relativa y de lluvia, principalmente. También se limpió la maleza desarrollada alrededor de las instalaciones y se ajustaron los tensores. Nuevamente se cambió la ubicación del enlace colocado en el cerro de La Muralla para mejorar la comunicación con la estación de Palmillas. En el Walamo se cambió el radio A733 que colecta y trasmite la información. El 15 de diciembre de 2009 se cambió la fotocelda y el radio A733 por un enlace A731 en el cerro de Loberas que retrasmite la información de las estaciones de Concordia y sus alrededores hacia la base de Mazatlán. De la misma manera se dio mantenimiento y limpieza a los sensores de la estación ubicada en Concordia. El 20 de enero de se hizo limpieza de sensores y del radio A733 de la estación de La Labor. El 28 de abril del año señalado se limpiaron los sensores, se deshierbó el área de las instalaciones, se ajustaron tensores y se hicieron pruebas de comunicación a las estaciones de Las Cabras (en la cual además se remplazó el sensor de Temperatura/humedad relativa); Chametla, Rosario y El Walamo, municipio de Mazatlán. En este último lugar se remplazó además el sensor de viento. Modelo matemático de correlación de fenología de gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) en maíz 1. El 28 de agosto de 2009 se ubicó una parcela de media hectárea para sembrar maíz y tener control total del cultivo y de la plaga gusano cogollero durante las diferentes etapas fenológicas. La parcela es propiedad de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa y se ubica en el campo La Posta, en el kilómetro 17.5 de la carretera a Eldorado en la sindicatura de Costa Rica en Culiacán, Sinaloa. 2.El 18 de septiembre se preparó un terreno de 50 x 50 metros: se desmontó y se aplicaron herbicidas. 3.El 5 de noviembre de 2009 se practicó un barbecho, doble rastreo, nivelación, marca de los surcos y riego de asiento de la parcela experimental para la siembra de maíz. 4.El 26 de noviembre de 2009 se sembraron plantas de maíz en macetas previamente para 2 Ovipostura es la acción de la hembra de depositar sus huevecillos en el criadero. 3 Eclosión es la apertura de un huevo. 22 obtener oviposturas 2 de cogollero y realizar así los experimentos de laboratorio. Los huevecillos fueron colectados y se pusieron en rangos de temperaturas de 6, 8, 10 y 12 C para las temperaturas mínimas. En cuanto a los rangos máximos se utilizaron 33, 36, 38 y 40 C. Posteriormente se incubaron huevecillos a temperatura ambiente (25 C) como control total. 5.El 15 de diciembre de 2009 se sembró maíz híbrido Pionner 30P49 en el lote experimental del campo La Posta de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), a una distancia de 10 centímetros entre plantas y 80 entre surcos. 6.El 26 de febrero de 2010 se evaluaron las primeras etapas fenológicas del maíz (germinación, emergencia y desarrollo vegetativo), mediante observaciones semanales y la correlación con los grados-días. Se tomaron como temperaturas umbrales del cultivo: mínima, 9.4 C y máxima, 28.8 C para el periodo de siembra hasta floración. 7.El 26 de febrero se identificaron oviposturas en plantas de maíz de la parcela demostrativa de la Facultad de Agronomía. Después se cubrieron con malla de Agribon para proteger a los huevecillos de los depredadores naturales. Se realizaron observaciones dos veces por semana para determinar el día de eclosión 3 de los huevecillos, los diferentes instares de las larvas y la duración del estado de pupa. 8. El 11 de marzo de 2010 se dio seguimiento a las observaciones de los diferentes instares de cogollero y se anotó la duración en fecha de cada estudio (larva, pupa y adulto). 9. El 12 de abril de 2010 se recolectaron larvas de gusano cogollero en campo y se colocaron en cámara bioclimática a 10 C. 10.El 12 de abril de 2010 se colocaron larvas de gusano cogollero en plantas de maíz sembradas previamente, con el objeto de observar su crecimiento en condiciones de temperatura ambiente. 11.El 20 de abril de 2010 se calcularon los grados-días del primer ciclo de gusano cogollero en condiciones de campo. 12.El 25 de abril de 2010 se recolectaron huevecillos, larvas y pupas de gusano cogollero para colocarlos a 27 C y observar su desarrollo. 13.El 10 de mayo de 2010 se colocaron huevecillos, larvas y pupas de cogollero a 40 C para determinar el umbral térmico superior. 14. El 19 de mayo de 2010 se coordinó la trilla del maíz. Resultados obtenidos 1. El sistema cuenta con 55 estaciones

5 operando eficientemente. En 29 ocasiones se dio mantenimiento preventivo y correctivo a estaciones de norte, 16 del sur, 25 del centro y 4 de la sierra, así como a 12 enlaces y bases que retransmiten la información. En el año se reemplazaron por nuevos o se repararon siete radios y/o tarjetas A733, que capturan la información en cada estación. Ocurrió lo mismo con cuatro sensores de lluvia, cuatro sensores combinados de temperatura y humedad relativa, dos veletas de viento, un sensor de humedad foliar, cinco fotoceldas, una antena del radio A733, cuatro baterías y tres sensores de viento. Productos obtenidos 1.La página web fue modificada. Al dar click en una estación se despliega una nueva página y en la pestaña Estaciones aparece el manejo de datos históricos donde se puede seleccionar el año, mes, periodo en días u horas y las variables climáticas de interés. Los datos obtenidos se pueden exportar a los formatos Excel o Acrobat PDF. 2.Se obtuvieron modelos de eventos fenológicos en maíz y gusano cogollero, con datos de temperatura obtenidos del sistema estatal del clima. Conclusiones Se mejoró sustancialmente el diseño y la funcionalidad de la nueva página web para la obtención de datos históricos. Ahora es más rápida y funcionan correctamente 55 estaciones fijas y una móvil en todo el estado, que generan información del comportamiento climático cada 15 minutos de siete variables: temperaturas-mínima, máxima y media-, humedad relativa, radiación solar, velocidad y dirección del viento, humedad foliar y lluvia. Actualmente la página funciona 100% y tiene registradas hasta mayo del 2010 más de 110 mil visitantes a poco más de tres años de operación. Contar con un sistema estatal del clima automatizado para Sinaloa permite que la entidad continúe con su liderazgo en la producción de alimentos. Generar información climática en tiempo real e histórico representa una herramienta importante para la toma de decisiones de los agricultores, permitiéndoles ser más eficientes y competitivos. La caracterización de las fenologías de maíz por dos años consecutivos y la del gusano cogollero, ha permitido crear dos modelos de correlación de cómo los eventos fenológicos de estas especies se pueden predecir en función de los grados día obtenidos con las temperaturas a un nivel de aproximación del 97%. El conocimiento de los cambios que ocurren en el clima permite establecer estrategias para reducir impactos ambientales y efectos de siniestros metereológicos. En un futuro, conforme se genere más información, el sistema podrá emitir pronósticos de eventos fenológicos de insectos y plantas lo más certeros posibles para apoyar al público en general. Nombre del proyecto: Ampliación y mantenimiento del sistema estatal de clima automatizado de Sinaloa. En el portal de Internet funcionan 54 estaciones fi jas y una móvil en todo el estado y genera información del comportamiento climático cada 15 minutos sobre temperatura, humedad relativa, radiación solar, velocidad, entre otros. 23