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RESUMEN El presente proyecto de desarrollo comunitario y de transferencia de nuevas tecnologías, formó parte de un proyecto de investigación de la Universidad Técnica de Oruro Facultad Nacional de Ingeniería, y que gracias a la Materia de Diseño de Maquinas MEC-3330

de

la Facultad Nacional de Ingeniería Carrera Ingeniería Mecánica - Electromecánica de Oruro - Bolivia, participaron varios profesores de ésta universidad en el desarrollo de éste proyecto, que tuvo como propósito principal el diseñar, construir y probar una sembradorafertilizadora y riego al momento de sembrar de quinua. El mencionado proyecto se lo realizó en uno de los talleres privados de la ciudad de Oruro (taller LA SALVADORA) y en los talleres de la facultad de ingeniería Mecánica- Electromecánica de la Universidad Técnica de Oruro Facultad Nacional de Ingeniería, y las pruebas de campo se realizaran en los campos de la facultad Nacional de Ingeniería carrera Mecánica- Electromecánica. 1.- LOCALIZACIÓN FÍSICA DEL PROYECTO. La presente investigación se realizo en el los ambientes de la Facultad Nacional de Ingeniería Carrera Ingeniería Mecánica – Electromecánica de la Universidad Técnica de Oruro, localizada en la en la ciudad de Oruro- Bolivia. 1.1.- CARACTERÍSTICAS GEOGRÁFICAS DE LA ZONA Latitud: 17º 59’ 36’’ (Latitud Sur) = -17.99º Longitud: 67º 08’09” (Longitud Oeste) = 67.1º Altitud Media: 3706 msnm.

CAPITULO 1

DISEÑO DE UNA SEMBRADORA MECANIZADA DE QUINUA CON FERTILIZADORA LIQUIDO ORGANICO AL MOMENTO DE SEMBRAR

1.- IDENTIFICACIÓN DE LA NECECIDAD 1.1.- FUNDAMENTACIÓN La Comunidad SILLOTA TOLOMA, según el Censo Nacional Agropecuario, INE, tiene un total de habitantes de 300 personas, 80 familias y dispone 80.070.17ha. de uso agropecuario, que representa el 100.% del total de la Comunidad Sillota Toloma. De las cuales 44.519.01ha. (55.6%) están cubiertas por pastos nativos forraje para sus animales, 26.743.44ha. (33.4%) son utilizadas para la siembra anual de papa, cebada, trigo, quinua y forraje. 8.807.72ha. (11%) es terreno salitroso no apto para la siembra pero si con un alimento para sus animales llamado cauch’i. TABLA 1 CUADRO DE CULTIVO Y SIEMBRA Siembra directa (anual)

Hectáreas de cultivo

Año (1990 hasta 2010) Papa

17.383.24ha. (65%)

Trigo

4.813.82ha. (18%)

Cebada, Ganadera y otros

2674.34ha. (10%)

Quinua

2139.48ha. (8%)

Fuente: elaboración propia: comunarios del lugar. (Alcalde Mayor Ángel Ramos choque)

Este año y ha futuro está dando más preferencia a la producción de quinua con los programas y ayudas de la Gobernación y Universidad Técnica de Oruro Facultad Nacional de Ingeniería ,dando apoyo a las comunidades con tecnología propia que surge de las ideas de una sociedad de universitarios que lo primero esta nuestro desarrollo con diseños que cumplan las condiciones a cada necesidad que tiene la comunidad, con los objetivos de reducir el precio de la maquina a un 35% del costo actual, la producción y mejoramiento, de la siembra con una maquina que tenga tres funciones que de ser una sembradora de quinua con su abonado orgánico y riego al momento de sembrar.

TABLA 2 CUADRO DE CULTIVO Y SIEMBRA Siembra directa (anual)

Hectáreas de cultivo

Año (2010 al 2014) Quinua

12.034.55ha. (45%)

Papa

6.685.86ha. (25%)

Trigo

1337.17ha. (5%)

Cebada, Ganadera y otros

6.685.86ha. (25%)

Fuente: elaboración propia comunarios del lugar. (Alcalde Mayor Don Ángel Ramos choque)

2.-INVESTIGACIÓN A FONDO. El presente estudio es realizado para desarrollar la una maquina sembradora mecanica de quinua para tractor agrícola que cumpla las características y condiciones de los sectores rurales.

2.1.-INTRODUCCION. 2.1.1.-CONCEPTO DE MECANIZACIÓN Esta referida al uso de los medios técnicos en la producción agrícola, estudio de los fundamentos, constitución orgánica, funcionamiento, operación y mantenimiento de las maquinas y de los motores que se utilizan en las distintas labores agrícolas y que van desde la tracción animal hasta las maquinas más complejas.

2.1.2.-IMPORTANCIA DE LA MECANIZACIÓN El empleo de las maquinas va unido al desarrollo de la humanidad, y la agricultura no podía seguir un camino diferente. Las maquinas y equipos con funciones mecánicas combinadas, realizan un trabajo que sustituye o multiplica el esfuerzo del hombre. Utilizando una fuente de energía diferente del propio esfuerzo físico se incrementa notablemente la productividad del trabajo humano. Cuando se introducen los animales para ayudar en las labores agrícolas la productividad se multiplica por siete. La motorización controlada por el hombre puede multiplicar por cien la productividad del trabajo manual. La motorización automatizada podría llegar más allá.

2.2.- LABRANZA El propósito de la labranza es preparar el suelo para el cultivo. Tradicionalmente esta preparación se realiza empleando un arado, que penetra en el suelo y voltea la tierra, arrancando o eliminando las malas hierbas que crecen en el terreno, removiendo y

aflojando las capas superficiales del suelo y dejando un lecho con la humedad suficiente para que germinen las semillas sembradas. La labranza tradicional puede perjudicar al suelo si se practica continuamente durante muchos años, sobre todo si la capa fértil de la superficie es delgada. Hoy, muchos agricultores siguen un programa de labranza mínima o reducida para conservar el suelo. En este tipo de labranza la materia vegetal muerta que queda en el suelo tras la cosecha se deja encima, o bien bajo tierra, a poca profundidad, en vez de ser introducida profundamente con el arado, como ocurre en la labranza tradicional; ello contribuye a mantener la humedad en el interior y a proteger el suelo de la erosión.1 El arado, principal herramienta mecánica empleada para la labranza en todo el mundo, puede estar diseñado para diversos fines, que van desde la simple excavación de un surco en el suelo a la inversión total, o volteo, del suelo, normalmente hasta una profundidad de 15 a 20 cm. En ciertos lugares y con determinados fines, el arado es sustituido como instrumento de labranza por varios tipos de escarificadores, herramientas que arañan o escarifican la superficie del suelo sin penetrar profundamente en él. Por lo general, esas herramientas se emplean sólo para romper y pulverizar el suelo después de la labranza. Los escarificadores y otras herramientas de ese tipo se usan para cultivar el suelo entre las hileras de cultivos en crecimiento de forma universal. La labranza en profundidad y la subsiguiente escarificación son necesarias en lugares en los que el suelo es compacto, impermeable al agua e impenetrable para las raíces de las plantas. Una labranza excesiva, no obstante, puede deteriorar la estructura del suelo, especialmente si se lleva a cabo cuando está húmedo. El problema resulta más grave en suelos de textura fina que en suelos de arena, arcilla y limo, puesto que normalmente requieren menos labranza. El clima desempeña también un papel importante, no sólo en lo que se refiere a la cantidad, sino también a la época de labranza. En áreas de humedad elevada, la labranza debe limitarse a las estaciones en las que no se esperan grandes lluvias, ya que las superficies recién labradas son susceptibles a la erosión por el agua. Por el contrario, en zonas áridas o sub húmedas, el suelo debe labrarse antes de los periodos lluviosos con el fin de que pueda absorber un máximo de agua. Entre los beneficios secundarios, pero importantes, de la labranza, está la aireación o exposición al aire, debida a la pulverización del suelo. La aireación no sólo permite una mejor circulación del oxígeno y el agua, sino que también tiene como resultado un incremento de la actividad biológica en el suelo, que engloba la de los organismos que fijan el nitrógeno atmosférico. La labranza contribuye a la salud de las plantas. Una labranza excesiva, no obstante, puede deteriorar la estructura del

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Labranza secundaria. Editorial Trillas, México.

suelo, especialmente si se lleva a cabo cuando está húmedo. El problema resulta más grave en suelos de textura fina que en suelos de arena, arcilla y limo, puesto que normalmente requieren menos labranza. El clima desempeña también un papel importante, no sólo en lo que se refiere a la cantidad, sino también a la época de labranza. En áreas de humedad elevada, la labranza debe limitarse a las estaciones en las que no se esperan grandes lluvias, ya que las superficies recién labradas son susceptibles a la erosión por el agua. Por el contrario, en zonas áridas o sub húmedas, el suelo debe labrarse antes de los periodos lluviosos con el fin de que pueda absorber un máximo de agua. Entre los beneficios secundarios, pero importantes, de la labranza, está la aireación o exposición al aire, debida a la pulverización del suelo. La aireación no sólo permite una mejor circulación del oxígeno y el agua, sino que también tiene como resultado un incremento de la actividad biológica en el suelo, que engloba la de los organismos que fijan el nitrógeno atmosférico. La labranza contribuye a la salud de las plantas inhibiendo las enfermedades que las afectan (véase Enfermedades de las plantas) y dificultando el desarrollo de diversos tipos de insectos que son dañinos para ellas. El tipo y cantidad de cultivo entre las hileras de la cosecha viene determinado por el carácter del suelo. Los suelos pesados y empapados se benefician de la aireación que produce la labranza, mientras que los suelos duros y aterronados pueden requerir algún tipo de cultivo que les permita absorber la humedad que necesitan las cosechas. Para los suelos que están en buen estado el principal objetivo del cultivo en hileras es el control de malas hierbas.

Fig.2.1. LABRANZA Fuente: Métodos de aradura. Editorial Trillas, México.

2.2.1.- TIPOS DE LABRANZA La preparación de suelo puede intentarse con diferentes niveles de intensidad. La clasificación de estos niveles se correspondería con los grados de intensidad máxima, media o baja.

2.2.2.- LABRANZA CERO Labranza cero o siembra directa: no se laborea el suelo sino que se siembra directamente depositando la semilla en un corte vertical de pocos centímetros que se realiza con una cuchilla circular o zapata de corte. Una rueda compacta la semilla en el surco de siembra para permitir su contacto con el suelo húmedo. Esta técnica exige controlar las malezas con herbicidas antes de la siembra, y también fertilizar debido a que la mineralización natural de los nutrientes del suelo se torna muy lenta. Es el mejor sistema para evitar la erosión del suelo. Su mayor restricción radica en el uso de sustancias químicas que pueden contaminar las aguas.

2.2.3.- LABRANZA MÍNIMA Labranza mínima o conservacionista: implica el laboreo anterior a la siembra con un mínimo de pasadas de maquinaria anterior a su corte (rastrón, rastra doble, rastras de dientes, cultivador de campo). Se provoca la aireación del suelo, pero hay menor inversión y mezclado de este. Se aceleran los procesos de mineralización de nutrientes pero a menor ritmo que en el caso anterior. Quedan más residuos vegetales en superficie y anclados en la masa del suelo; por tanto, el riesgo de erosión es menor.

2.2.4.- LABRANZA CONVENCIONAL Labranza convencional o tradicional: es el laboreo del suelo anterior a la siembra con maquinaria (arados) que corta e invierte total o parcialmente los primeros 15 cm de suelo. El suelo se afloja, airea y mezcla, lo que facilita el ingreso de agua, la mineralización de nutrientes y la reducción de plagas animales y vegetales en superficie. Pero también se reduce rápidamente la cobertura de superficie, se aceleran los procesos de degradación de la materia orgánica y aumentan los riesgos de erosión. Generalmente, la labranza convencional implica más de una operación con corte e inversión del suelo.

2.3.- USO DE LOS ARADOS De una buena aradura depende la vitalidad del terreno y de la eficiencia de su preparación, obtenemos buenos resultados.

2.4.- TIPOS DE MAQUINARIA E IMPLEMENTOS AGRÍCOLAS PARA LA SIEMBRA 2.4.1.- TRACCIÓN ANIMAL La comparación entre la eficiencia de conversión de energía contra el trabajo realizado, de muestra que la energía animal es más eficiente que la producida por las maquinas de de combustión. La explotación de los animales de trabajo debe hacerse de la manera más racional posible, razón por la cual se debe diversificar su uso en las diferentes labores dentro de un mismo tipo de siembra, como es el caso de la preparación del suelo, la siembra, y la cosecha. La principal ventaja de la energía animal es que se puede adaptar a las condiciones propias de cualquier región ya sea en pequeñas, mediana o de gran escala. La principal especie que se utiliza para trabajar es la bobina, segunda por equina, bufalo, asnales, mulares y camélidos. En Bolivia la especie mas utilizada era la bovina, reflejada en los bueyes, que este caso generalmente se utilizan en pares unidos por yugos, conocidos popularmente como yunta de bueyes.2 Un estudio realizado en México sostiene que el uso de la energía animal al inicio del siglo XXI es mayor que la utilizada en el siglo XIX debido a que la población mundial se triplico en dicho periodo, con el respectivo aumento en la demanda de alimentos. En consecuencia, se intensificó la implementación de sistemas productivos en los países en desarrollo a través de empresas pequeña y mediana escala que por los altos costos no pueden introducir maquinaria mecanizada. Es en este contexto donde la energía animal se ha visto privilegiada dado que es una tecnología viable y eficiente.3 La capacidad de trabajo de los seres vivos está determinada y limitada por la cantidad de oxigeno y alimento a la que tengan acceso. Así mismo, la cantidad de trabajo dependerá de su condición física, el diseño apropiado de arneses y herramientas. Para los humanos la eficiencia en el uso de energía para trabajar esta en el rango del 10-20% del 9-10% para bovinos y del 10-15% en equinos.

Galindo. W., La tracción animal, Fundación CIPAV, Cruz A, 1997. Y.. y sigue la yunta arando. Tracción Animal en la Agricultura de México. Universidad Autónoma de Chapingo. Editor: Aurora Gonzales. 2 3

TABLA 3 CUADRO DE POTENCIA DESARROLLADA Y PERIODOS DE TRABAJO DE ANIMALES BIEN ENTRENADOS Y EN BUEN CONDICION FISICA.

Fuente: CTA (1992)

2.4.1.1.-TIPOS DE ARADOS, ARNESES, TIPOS DE YUGO Y TIMONES 2.4.1.2.-TIPOS DE ARADOS -ARADO TRADICIONAL DE MADERA: Fue introducido en América por los españoles en la época colonial. Desde entonces este arado no ha sufrido modificaciones significativas.

Fig.2.2.- ARADO TRADICIONAL DE MADERA Fuente: Métodos de aradura. Editorial Trillas, México.

-ARADO VERDE Es una versión modificada del arado egipcio y o arado de palo. Consiste en un ángulo de metal, al que se le acoplan dos piezas de madera, una fuerte como cuerpo del arado donde va la reja, y otra para mancera, que puede ser de cualquier madera comercial.

Fi.2.3. PARTES DEL ARADO VERDE Fuente: Métodos de aradura. Editorial Trillas, México.

-ARADO COMBINADO Es similar al arado de madera, pero construido de hierro, al que se le pueden acoplar varios accesorios para realizar diferentes labores como: aradura, surcado y aporque, deshierbe, cosecha de tubérculos y raíces.

Fig. 2.4. PARTES DEL ARADO COMBINADO Fuente: Métodos de aradura. Editorial Trillas, México.

-ARADO DE VERTEDERA Su función principal es cortar el prisma del suelo y voltearlo totalmente, lo que permite cubrir las malezas e incorporar en el suelo abono verde, residuos de cosecha y estiércol, ayudando así a mejorar la estructura física y las condiciones químicas del suelo.

Fig.2.5. PARTES DEL ARADO VERTEDERAS Fuente: Métodos de aradura. Editorial Trillas, México.

2.4.1.3.-TIPOS DE YUGOS Y ARNESES. El empleo satisfactorio de los animales para el tiro, depende de la forma en que se domestica, adiestra y apareja; la fuerza desarrollada por un animal, queda condicionada por su arnés y por el modo en que el apero se une a este. Los arneses comúnmente utilizados son:

-YUGOS DOBLE DE NUCA (TRADICIONAL) Fue introducido en América latina durante la época colonial. Este yugo permite dominar a los animales, es más económico y sencillo que el agricultor lo puede fabricar.

Fig.2.6. YUGOS DOBLE DE NUCA (TRADICIONAL) Fuente: Tracción Animal. Fomenta, Managua 1999.

-YUGO FRONTAL BÁVARO Es llamado así porque tiene su origen en Baveria (Alemania). Permite trabajar con un solo animal, lo que es importante cuando se trata de surcar, aporcar, deshierbar y sembrar.

Fig.2.7. YUGO FRONTAL BÁVARO Fuente: Tracción Animal. Fomenta, Managua 1999.

-YUGO DE DOBLE CRUZ Este tipo se usa en países donde se utilizan bovinos cebúes para tracción, porque tienen un cuello mas largo.

Fig.2.8. YUGO DE DOBLE CRUZ Fuente: Tracción Animal. Fomenta, Managua 1999.

-YUGO DE CABESTRILLO Este está diseñado para un animal que realiza solo trabajos livianos, como desyerbado o surcos para maní.

Fig.2.9.YUGO DE CABESTRILLO Fuente: Tracción Animal. Fomenta, Managua 1999.

-YUGO EN CRUZ EMPOTRADO EN APAREJOS Este sistema consiste en sujetar una pieza de madera sobre el aparejo (montura o silla) a la altura de la cruz.

Fig.2.10. YUGO EN CRUZ EMPOTRADO EN APAREJOS Fuente: Tracción Animal. Fomenta, Managua 1999.

2.4.1.4.-LABRANZA DE CONSERVACIÓN ¿FIN DEL ARADO? Los agricultores de todo el mundo labran sus tierras. La práctica de remover el suelo antes de sembrar es tan universal que el arado ha sido, desde hace siglos, símbolo de la agricultura, pero en los últimos 25 años, cada vez más agricultores lo están abandonado. Por una razón simple. El arado moderno, o de vertedera, es una de las principales causas de degradación de los suelos, grave problema que afronta la agricultura hoy en día. El suelo donde los agricultores siembran sus cultivos, expuesto a los elementos por la acción del arado mecánico, literalmente se deslava o se lo lleva el viento. Se calcula que en África subsahariana la pérdida anual media de elementos nutritivos en los suelos es de 24 kilogramos por hectárea, y está aumentando. En Asia Meridional el costo de

las diferentes formas de degradación de las tierras, como la pérdida de estructura de los suelos que conduce a la erosión, la compactación y la formación de una corteza en la superficie, se calcula en $10 000 millones de dólares EE.UU. anuales.

2.4.2.-TRACCIÓN MECÁNICA La tracción animal, que era empleada para la agricultura y para los trabajos de excavación previos a la construcción, ha sido reemplazada en la actualidad por maquinaria mecánica, por ejemplo el tractor. Éstos, en general, suelen ir equipados con ruedas o neumáticos fuertes o con orugas. Son máquinas que convierten la energía de tracción. Su principal objeto es el jalar o empujar cargas, aunque a veces, pueden utilizarse para otros fines. Son máquinas útiles, eficaces y, generalmente, indispensables en todos los trabajos de construcción de grandes obras y labores agrícolas. Se clasifican, tanto por su rodamiento como por su potencia en el valor.

Fig.2.11. TRACCIÓN MECÁNICA Fuente: Manual de tractores. Editorial Trillas, México

2.4.2.1.-MAQUINAS EXISTENTES En la actualidad existen diferentes tipos de maquinas sembradoras para la quinua. Todas son utilizadas con tractor, y entre mayor es el requerimiento del tractor en caballos de fuerza.

Estas maquinas realizan las principales partes del proceso de siembra: hacer surcos, poner fertilizante, poner semilla y cerrar el surco. Es bueno aclarar que la mayoría de ellas el fertilizante se entrega de manera continua.4

2.4.2.2.-MAQUINARIA SATIRI I - II Y III El Taller de Investigación y Mecánica de Tecnología Agrícola Andina, establecido en Salinas de Garci Mendoza en 1980, opera bajo los principios de que la práctica es el modo de aprendizaje y que se debe aprender viviendo las circunstancias. Dedica sus actividades al estudio de maquinaria para diseñar equipos agrícolas que compatibilicen la tecnología tradicional con las exigencias del cultivo de la quinua orgánica en el altiplano boliviano. En esta labor se ha logrado crear los Satiri I, II y III, además del arado Qhulliri y otras maquinarias aptas para el cultivo de la quinua, explica su creador Virgilio Nina.5

Fig.2.12 .Sembradora y abonador SATIRI. Fuente: Virgilio Nina, inventor de la maquinaria SATIRI.

Jorge L. Mamani V. Juan C. Cortez M. Diseño de sembradora de QUINUA CON FERTILIZADORA ORGÁNICO Y RIEGO AL MOMENTO DE SEMBRAR. 5 web infoquinua.bo 4

2.5.- MANEJO DEL CULTIVO DE QUINUA (Altiplano Central y Norte) La Quinua (Chenopodium QuínoaWilld) es un pseudocereal cultivado desde hace más de 5000 años en las zonas andinas de Perú y Bolivia.6 Es una planta que se cultiva en distintas condiciones agroclimáticas y edáficas, por lo cual esta planta se adapta desde el nivel del mar hasta las zonas más altas de los Andes. Es un alimento altamente nutritivo que supera a los principales cereales de mayor consumo a nivel mundial. En Bolivia, existen dos zonas productoras de quinua: El Altiplano y los Valles. El Altiplano a su vez está dividido en tres zonas ecológicas. Norte, Centro y Sur, con diferentes climas. La producción de los cultivos de quinua en el área Occidental, corresponde a los departamentos de La Paz, Oruro y Potosí. La superficie cultivada en el año 2011 fue de aproximadamente 60 mil hectáreas. Es en este sentido, que las exportaciones de quinua se constituyen en una de las más Importantes fuentes de ingreso, ya que las exportaciones de este producto actualmente son de aproximadamente 20 mil toneladas anuales, y de la seguridad alimentaria tanto a nivel nacional como internacional, además de contribuir de manera positiva en el crecimiento económico de Bolivia. Por esta razón, las familias bolivianas se sienten motivadas a producir, procesar y exportar más cantidad de quinua, para mejorar sus ingresos y su calidad de vida (sumaj kamaña), puesto que este cultivo se produce en las regiones más pobres del país.

Fig.2.13. MANEJO DEL CULTIVO DE QUINUA Fuente: MANEJO DEL CULTIVO DE QUINUA (Altiplano Central y Norte)

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Tapia Vargas Gualberto ―La Quinua Cultivos de los Andes Altos

2.5.1.- SIEMBRA MANUAL Es el sistema más tradicional utilizado en el altiplano boliviano; el cual consiste en realizar un hoyo en la tierra hasta encontrar la humedad con la ayuda de una “Liukana” (herramienta ancestral de nuestro altiplano) y luego dejar caer entre 50 y 100 semillas por “golpe”, cubriéndolas después con una ligera capa de tierra.7 La siembra manual requiere mucha mano de obra y mucho tiempo. En general, para la siembra en surcos, se utiliza un bastidor con unas rejas para abrir los surcos. Se debe prestar una atención especial al control de la profundidad para que sea correcta y uniforme. El fertilizante puede esparcirse manualmente sobre el fondo del surco y mezclarse con tierra. Con este método se logra un espaciado preciso en el surco y unos daños mínimos a los brotes. La cobertura de los tubérculos después de la siembra puede realizarse manual o mecánicamente, utilizando un bastidor con cuerpos aporcadores. La cobertura debe realizarse inmediatamente después de la siembra.

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Proyecto Quinua

Fig.2.14. LABRANZA CON ARADO MANUAL (SEMBRADO DE LA QUINUA) Fuente: MANEJO DEL CULTIVO DE QUINUA (Altiplano Central y Norte)

2.5.2.- SIEMBRA DIRECTA Es un sistema mejorado y desarrollado en Bolivia. Se trata de un implemento para acoplar al tractor (tres puntos), que siembra por puntos o golpe regulado la distancia entre hileras y entre plantas., La siembra directa, labranza de conservación, labranza cero, o siembra directa sobre rastrojo es un sistema de conservación que deja sobre la superficie del suelo, el rastrojo del cultivo anterior. No se realiza movimiento importante de suelo (ni araduras ni rastras) excepto el movimiento que efectúan los discos cortadores de los abre surcos de la sembradora al abrir una angosta ranura donde se localizará la semilla. La productividad de los suelos a través de los años de uso, suele bajar de manera importante asociada a la reducción del porcentaje de materia orgánica, producto del laboreo excesivo del suelo. Para la campaña 2011-2012, la sembradora combinada Satiri III, que permite regular la máquina para siembra entre hileras de 0,80 o 0,90 m y entre plantas 0,90 m, depositando 45, 60 o 90 semillas por “golpe” (regulable).

2.5.3.-DENSIDAD DE SIEMBRA La densidad de siembra varía según la preparación del suelo, el sistema de siembra y la calidad de la semilla; variaciones que son detalladas en el cuadro a continuación: En este método se puede controlar la distancia entre hileras, pero no se puede controlar la distancia de las plantas dentro de la misma.

TABLA 4 CUADRO DENSIDAD DE SIEMBRA SEGÚN EL SISTEMA EMPLEADO

Fuente: Guía practica para el cultivo de la quinua

2.6.- TIPOS DE SEMBRADORAS 2.6.1.- SEMBRADORAS AL VOLEO Para este tipo de siembra se utilizan máquinas esparcidoras centrifugas en general, también se puede sembrar con aviones. Es el método más rustico y menos preciso de sembrar, no se puede controlar el distanciamiento, entre las plantas y se requiere otra labor para cubrir la semilla. Su distribución no es buena, ya que las semillas chicas se concentran cerca de la máquina y las grandes lejos de la misma.

2.6.2.- SEMBRADORAS A CHORRILLO Se utilizan principalmente para la siembra de cereales de invierno. Los dosificadores entregan las semillas en un flujo continuo, y están separados en forma equidistante. La separación entre líneas más usuales son: 15,8; 17,5; 20; 21 y 26 cm.

2.6.3 SEMBRADORA DIRECTA En este apartado se procederá a definir las principales funciones que ha de cumplir una sembradora de siembra directa y de que componentes está formada a. Consideraciones sobre la siembra directa

El auge creciente de esta técnica de siembra y la falta de resultados concluyentes en las investigaciones realizadas, aconsejan realizar una serie de consideraciones que pueden aclarar ciertos aspectos sobre la ejecución de esta técnica: 

En terrenos irregulares, las primeras fases de desarrollo pueden ser menos homogéneas en siembra directa que en laboreo convencional, ya que esta técnica realiza movimientos de tierra que pueden igualar en un primer momento las

características del suelo en mayor medida que en siembra directa donde no hay ninguna modificación de las peculiaridades del terreno8.

b. Medir la semilla Se trata de realizar una dosificación de la semilla de una manera correcta, con el menor porcentaje posible de daños y fallos. c. Colocar la semilla El equipo de siembra ha de asegurar el transporte de la semilla al surco sin que se variara el tiempo de caída, el espaciamiento y la profundidad. Otro problema, en la colocación de la semilla. En este último caso, la sembradora debe estar diseñada para que la semilla quede colocada sin hacer contacto, ya que ha dicho contacto perjudicarían la germinación de la semilla. d. Cubrir la semilla, tapando sin dañar Para la realización de esta función, la sembradora dispondrá de algunos de los siguientes mecanismos: cuchillas cubridoras, discos cubridores, ruedas prensadoras, etc. e. Compactar la tierra sobre los costados de la semilla Es la última parte del tren de siembra. Su objetivo es cubrir la semilla con tierra sin dejar cámaras de aire que afecten la germinación de la semilla. Para asegurar buen contacto y rápida emergencia de la semilla, teniendo en cuenta que una compactación excesiva o suave dificultan la germinación normal de la semilla.

2.6.4.- COMPONENTES DE UNA SEMBRADORA DIRECTA A continuación serán mencionados los componentes de los que se componen una sembradora de siembra directa. a. Chasis y mecanismos de enganche

El chasis es la estructura de la máquina. Sobre este se montan todos los elementos que componen la sembradora. Una sembradora pequeña podría ser de enganche de tres

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CIATA (2006) Pastos y Forrajes Tecnología Agroalimentaria ( Edición especial 1999)

puntos, no habiendo mecanismos de desconexión de los órganos de siembra para el transporte. Cuando la maquina es de tiro, representa la gran mayoría, esta es conectada al control remoto del tractor. A través del sistema hidráulico del tractor se levantaran los abre surcos para el transporte y se desconectarían los dosificadores de semillas.

Fig. 2.15. Sembradora con enganche de tiro Fuente: Agro (s.f.) Herramientas agrícolas disponible.

b. Tolvas La función de este componente es el de contener las semillas, que posteriormente serán distribuidas por la sembradora. Puede ser tolvas individuales o colectivas. Una característica importante es la capacidad de la tolva por que determina la autonomía de la máquina.

Fig. 2.16. Tolvas individuales

Fuente: Agro (s.f.) Herramientas agrícolas. Disponible en URL: http://www.ihb.de/madera/srvAuctionView.

Fig. 2.17. Tolvas colectivas Fuente: Agro (s.f.) Herramientas agrícolas. Disponible en URL:

http://www.ihb.de/madera/srvAuctionView

Fig. 2.18. Tolva individual enganchada al tractor Fuente :Agrotec_2001

c. Ruedas de mando También llamadas “ruedas accionadoras”, pueden ser las mismas ruedas de apoyo de la sembradora, ruedas compactadoras o ruedas cuya única función es accionar los dosificadores.

Fig.2.19. Ruedas de mando Fuente: Sembradoras (s.f.) Disponible en URL: http://www.crucianelli.com

d. Tren cinemático Este componente es el encargado de trasmitir el movimiento desde las ruedas de mando al dosificador. Dependiendo el tipo de sembradora, estos podrán ser fijos sin posibilidad de variar la velocidad, o variables mediante el cambio de engranajes o piñones.

Fig. 2.20. Tren cinemático Fuente: Herramientas agrícolas (s.f.) sembradoras de precisión disponible en URL:

http:// sembradora-de-precisión. Com

e. Dosificador de semill9

En los sistemas de dosificación que utilizan las sembradoras pueden establecerse dos grandes grupos: los que utilizan exclusivamente la forma de la semilla para su extracción, una a una, de la tolva, que son los que se conocen como dosificadores mecánicos, y los que utilizan principalmente el vacío, la sobrepresión o la velocidad de una corriente de aire para la extracción, que son los que se conocen como dosificadores neumáticos.  Dosificador Mecánico Son sencillos, robustos y de bajo coste de fabricación, pero necesitan semilla calibrada; su polivalencia es limitada y presenta un mayor riesgo de irregularidad en la dosificación por falta de homogeneidad dimensional de la semilla. Las formas constructivas de los dosificadores mecánicos son:

9 Agro (s.f.) Dosificadores disponible en URL:

consulta 8 de noviembre de 2014 ]

http://www.fcagr.unr.edu.ar/Extension/Agromensajes/12/8AM12.htm [

 Platos con alveolos El plato consta de un número variable de escotaduras u orificios (alveolos), situados todos a igual distancia del centro y uniformemente distribuidos en la circunferencia. Estos platos llamados placas de siembra pueden ser de material plástico o metal, es importante que sean de buena calidad sobre todo los plásticos, las ralladuras y desgastes provocan incorrecto llenado y como consecuencia fallas (cuando falta una semilla) o dobles (cuando hay más de una semilla en el mismo lugar) Constan de un enrasador y un gatillo expulsador que obliga a salir a las semillas, se debe verificar que la luz existente entre el enrasador y el orificio ocupado por la semilla permita el pasaje de esta sin dañarla y ello depende no solo del tamaño de la semilla sino del espesor de la placa.

Fig. 2.21 Dosificador de precisión Fuente: Maquinaria (s.f.) Dosificador disponible en URL:

http://maquinariaautomotriz.blogspot.com

El plato puede estar colocado en tres posiciones diferentes: horizontal inclinado y vertical. La elección de la posición dependerá del peso de la semilla y la distancia entre semillas.  Dosificador de dedos Este tipo de dosificadores, se han venido utilizando en algunos países exclusivamente para la siembra de maíz, son muy precisos, aunque más delicados y por ello complicados de mantener. Constructivamente son un conjunto de piezas colocadas como radios de una circunferencia las que mantiene apretadas las semillas contra el plato hasta soltarlas por la acción de una leva, cuando ello sucede la caída de una semilla no es libre, sino a una especie

de noria que gira a la misma velocidad que los dedos y la libera en la parte de abajo, reduciendo la altura de caída y por tanto posibles rebotes.

2.6.5.- TREN DE SIEMBRA 10 Se llama tren de siembra al conjunto de elementos que están en contacto con el suelo: abre surcos, ruedas asentadoras, tapa surcos, ruedas compactadoras.

Fig. 2.22. Tren de siembra Fuente: Sembradoras (s.f.) Tren de siembra disponible

2.7.- TIPOS DE DOSIFICADORES 2.7.1.- DOSIFICADOR NEUMÁTICO Dosifican con precisión sin que necesiten contar con semilla calibrada y, en general, pueden trabajar a gran velocidad, pero son más costosas de fabricar, precisan el accionamiento por toma de fuerza del tractor y cuidar la estanqueidad de las conducciones de aire, y además son exigentes en cuanto al ajuste para evitar la presencia de dobles en la dosificación.

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Maquinas (s.f.) Abre surcos disponible en URL: http://patentados.com/invento/unidad-abresurcos-para-maquinassembradoras.html [ consulta 10 de noviembre de 2014 ]

Fig. 2.22. Dosificador neumático Fuente: Maquinaria (s.f.) Dosificador disponible en URL: http://maquinariaautomotriz.blogspot.com

En este tipo de dosificación los orificios del plato de dosificación son de menor dimensión que la semilla que se mantiene sobre ellos por la succión que se produce sobre la otra cara (se puede utilizar cámaras de vacío fijas o en rotación con el plato alveolado). Los distribuidores neumáticos presentan en promedio una mejor distribución de semillas con formas y tamaños irregulares como el maíz y tolera una mayor velocidad de siembra que el mecánico, sin provocar fallos por falta de carga de la placa.

2.7.2.- DOSIFICADORES A CHORRILLO O MONOGRAMO (A PUNTO) Independientemente del tipo de sembradora, a chorrillo o monograno, (fig. 2.23 y2.24) hay dos aspectos fundamentales que caracterizan a una máquina de siembra: la calidad de su trabajo y la facilidad de manejo y regulación. Una buena ausencia, reflejo de una correcta siembra, depende en gran medida de la máquina utilizada, su regulación y modo de uso. La calidad de una sembradora viene influenciada de manera decisiva por el correcto diseño del sistema de apertura de sur surco y enterrado de semilla y por un sistema dosificador preciso y fiable. Es aventurado predecir si una sembradora va a realizar mejor trabajo que otra si sólo se analizan sus características técnicas (tipo de sistema de apertura de surco, tipo de dosificador, diseño, etc.). Lo más adecuado es realizar un ensayo comparativo de las máquinas trabajando en situaciones semejantes, lo más parecidas posibles a las del trabajo real. En este sentido, hay que destacar que, si realizáramos un ensayo comparativo entre diferentes sembradoras para unas mismas condiciones de parcela e idéntica configuración de siembra, podríamos encontrar diferencias en la germinación en torno al 10% (para el

caso de trigo y cebada). Esto pone de manifiesto la existencia de sembradoras "buenas" y "malas". En una puesta a punto es imprescindible seguir las indicaciones recomendadas por el fabricante en el manual de la máquina, fundamentales para obtener el máximo rendimiento de la misma. El manual debe ser siempre una referencia insustituible11.

fig.2.23.FUNCION: Entregar la cantidad deseada de semilla por unidad de área. Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

Fig. 2.24. Sistema de muelle con regulación central e individual de la presión del órgano de corte. Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

11

F. J. GARCIA RAMOS Y B. DIEZMA IGLESIAS. Escuela Politécnica Superior de Huesca

2.7.3.- DOSIFICADORES A CHORRILLO DE ALIMENTACIÓN FORZADA 2.7.3.1.-RODILLO CILÍNDRICO DE EJE HORIZONTAL Consiste en un rodillo con acanaladuras rectilíneas o helicoidales dispuestas a lo largo del mismo, que gira dentro de una carcasa; y otro liso a continuación del anterior. Para la selección del volumen de entrega, el rodillo acanalado, se mueve en forma axial, provocando una variación de la sección del mismo en contacto con la semilla. En la boca de salida del dosificador puede existir una compuerta que limita su luz, variando así el flujo de semilla.

Fig. 2.25. Dosificadores a chorrillo de alimentación forzada Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

2.7.3.2.-PLATILLO VERTICAL Consiste en una roldana con dientes interiores, que gira dentro de una carcasa, la cual está dividida en dos cavidades de distinto volumen. Regulación de la dosis: se realiza mediante el uso de una caja variadora de velocidades. Las bocas de distinto tamaño son utilizadas de a una, según la especie a sembrar, cubriendo la otra boca con una tapa, o la dosis que se desea.

Fig. 2.26. Dosificador de semilla con platillo vertical Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

2.7.4.-DOSIFICADOR TIPO ROLDANA CON INTERIOR DESPLAZABLE Similar al anterior; la diferencia consiste en que el disco central de la roldana puede desplazarse en forma axial, variando el volumen de la cámara receptora de semilla, que en este caso a diferencia del platillo vertical tiene solo una boca. REGULACIÓN DE LA DOSIS La dosis puede modificarse no sólo variando la velocidad de giro de la roldana, sino también desplazando el disco interior que hará variar el tamaño de los alvéolos, de acuerdo al tipo de semilla utilizada.

2.7.4.1.-CHEVRON Consiste en un cilindro con diente, en forma inclinada, similar a una rueda de tractor. Es de volumen constante y velocidad variable. La forma de regular la dosis es similar a dosificador de platillo vertical (roldana).

Fig. 2.27. Dosificador de semilla chevron Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

2.7.5.-DOSIFICADORES DE PRECISION 2.7.5.1.-PLACA ALVEOLADA: Es el sistema más difundido entres los dosificadores mecánicos para siembra de grano grueso, consta de una placa y una contra placa. La placa esta perforada, y las semillas entran en dichas perforaciones, teniendo que ser mínima esta diferencia para que no entren dos, pero lo suficiente, como para que no se trabe

la semilla al salir. Además consta de un enrasador que es el encargado de sacar las semillas adicionales del orificio, dejando pasar una sola, y de un gatillo que ayuda a la expulsión de la semilla.

Fig. 2.28. Dosificadores de precisión de placa alveolada

Fig.2.29.- Distribuidor de precisión neumática de succión, con placa de acero INOXIDABLE Y ENRASADOR. Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

2.7.6.-DOSIFICADORES POR DEPRESIÓN Consta de una placa con pequeños orificios, en donde unos de sus lados se le genera un vacio, y en el otro están las semillas. Por lo tanto el vacio pasa para el otro lado y succiona las semillas y las lleva al orificio, donde la semilla lo tapa, después es soltada en una sección donde se corta el vacio. También consta de un enrasador, para evitar el paso de semillas dobles.

Fig. 2.30. Dosificadores por depresión. Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

2.7.7.-DOSIFICADORES POR SOPLADO Consta de una placa donde en uno de sus lados está la semilla y se le adiciona aire, esta placa deja salir el aire por pequeños orificios y la semilla son guiadas a los agujeros para tapar esas fugas donde son mantenidas por la presión del aire. En una sección de la placa se le corta el soplado y por lo tanto se liberan las semillas, dejándola caer al surco. También consta de un enrasador a cepillo para evitar dobletes.

Fig. 2.31. Dosificadores por soplado Fuente: Maquinarias de SIEMBRA URL: http://maquinas de siembra.com

2.8.- TUBOS DE DESCARGA Su función es la de recibir la semilla de los órganos dosificadores y llevarla hacia los surcadores.

Un tubo de descarga esta acoplado a cada unidad dosificadora de la sembradora. El extremo inferior del tubo de descarga esta acoplado a la parte superior del abre surco. Los dosificadores miden la semilla y el tubo las lleva al abre surcos.

Fig. 2.32. Tubos de descarga Fuente: Alibaba (s.f.) Herramientas disponible en URL: http://spanish.alibaba.com

2.9.- ABRE SURCOS Los abre surcos hacen una zanja en el suelo y colocan la semilla a la profundidad deseada. Hay dos tipos principales de abre surcos para las sembradoras a chorrillo, de discos y de zapatas o azadones.

Fig.2.34. Abre surcos

Fuente: Discos, cuchillas y accesorios (2006) Abre surcos disponibles en URL: www.ferromaq.com.ar

a. Disco El abre surco tipo disco es el más difundido; abre camino atreves del suelo y los residuos de cosecha, lo que le hace apto para la siembra directa, se adapta muy bien a la siembra en suelos húmedos sin llenarse de barro aunque el surco no quede muy bien definido.  Disco simple Trabaja bien en combinaciones de mucho restrojo, se usa una bota sembradora de entrega serrada para guiar la semilla al suelo detrás del disco que corta el suelo y el rastrojo. La bota sembradora se extiende hasta el fondo del disco cayendo la tierra inmediatamente detrás del tubo de descarga por lo que la semilla queda cubierta.

Fig.2.35. Mono disco Fuente: Discos, cuchillas y accesorios (2006) Abre surcos disponibles en URL: www.ferromaq.com.ar

 Doble disco Coloca la semilla a una profundidad uniforme en condiciones de mucho rastrojo o en sementeras bien preparadas. Consta de dos discos planos colocados juntos al frente y separados atrás. La semilla cae desde el tubo de descara al fondo del surco, en forma de cuña. La tierra cae inmediatamente tras del abre surco y cubre la semilla.

Fig.2.35. Ardo de Discos Fuente: Escuela Politécnica del Ejército Extensión Latacunga, Márquez de Maenza S/N Latacunga, Ecuador.

Fig.2.36. Doble discos desencontrado Fuente: Máquinas y herramientas (s.f.) cuchillas y discos disponibles en URL: http://spanish.alibaba.com

2.9.1.-ABRE SURCOS DE ZAPATAS O AZADONES Son abre surcos fijos. No son aptos para trabajar con rastrojos sueltos porque los atoran. Los abre surcos de azadón se utilizan solo en sembradoras convencionales antiguas. Las sembradoras directas con zapatas han caído en desuso debido a que no regula bien la profundidad de siembra y en suelos con rastrojos ay que parar repetidas veces a desatorar los abre surcos.

Fig.2.33. Bota o pie de un arado subsolador con punta o cincel intercambiable. Fuente: Manejo de suelos para el establecimiento de siembra

Fig.2.34. Abre surco con zapata Fuente: Máquinas y herramientas (s.f.) cuchillas y discos disponibles en URL:

http://spanish.alibaba.com

2.10.- SISTEMA DE RIEGO 2.10.1 IMPORTANCIA DEL AGUA EN LAS PLANTAS El agua es esencial para la vida vegetal. Para sobrevivir, las plantas necesitan agua, así como nutrientes, que son absorbidos por las raíces del suelo. Las plantas son un 90% agua. El agua es transportada por toda la planta de manera casi continua para mantener sus procesos vitales funcionando.

Las raíces absorben agua del suelo, que luego es llevada a través de la planta. Gran parte del agua se recoge a través de los filamentos de las raíces, que son pequeñas raicillas que penetran en el suelo alrededor de las raíces y aumentan el área de la superficie de la raíz. El agua es un disolvente que mueve minerales del suelo a través de la planta. Cuando el suelo se seca, el crecimiento de las raíces disminuye. Si el suelo está saturado con agua, las raíces podrían ahogarse.12

2.11.- SISTEMA DE ABONADO 2.11.1. FUNCIÓN Esparcir el fertilizante sobre la superficie del suelo al voleo y en banda o fajas.

2.11.2. CLASIFICACIÓN Las diferentes formas de presentación de los fertilizantes hacen que no todas las máquinas se comporten igual con ellos. Algunas distribuyen muy bien determinados tipos de abono, mientras que aplican otros deficientemente. También puede utilizarse abonos minerales en estado líquido, utilizando para distribuirlos el propio equipo de riego un pulverizador adaptado a las características del fertilizante.

2.11.2.1.-ABONADORAS POR GRAVEDAD La distribución se realiza por caída libre del fertilizante desde la tolva, controlada por un dosificador. Se utilizan para aplicar dosis elevadas de abonos pulverulentos, que con otros tipos de máquinas quedarían distribuidos con baja uniformidad.

2.11.2.2.-ABONADORAS CENTRÍFUGAS Están provistas de una tolva central y un disco con paletas que gira accionado por la toma de fuerza, lanzan el fertilizante con gran energía llegando a superar anchuras de esparcido de 20 m con abono granulado. Su simplicidad mecánica, con el bajo costo de adquisición que ello supone, y los rendimientos de trabajo que permite las convierten, en una primera impresión en algo parecido a la máquina ideal.

12

Medio

Ambiente

(2004)

Importancia

del

agua

disponible

en

URL:

http://www.ehowenespanol.com/importancia-del-agua-plantas-sobre_87645/ [consulta 11 de nov. de 2014 ]

2.11.2.3.-ABONADORAS NEUMÁTICAS Se tratan de abonadoras que presentan un aspecto externo parecido al de un equipo de pulverización. Están provistas de brazos con salidas independientes, espaciadas entre 0,5 y 1,0 m.

2.11.3.- TIPOS DE ABONOS Los fertilizantes pueden clasificarse de distinta manera, ya sea según su origen (inorgánico e organico), composición (pura y compuesta) o característica (liquida, solida y gaseosa).

2.11.3.1 CLASIFICACIÓN POR ORIGEN 2.11.3.1.1.- ABONOS INORGÁNICOS Pueden ser de origen natural extraído de la tierra, como el nitrato o bien sistemas elaborados por el hombre. La planta no distingue entre procedencia natural o sintética, y ambos se descomponen antes de ser absorbidos. Generalmente los de este tipo son de acción rápida y estimulan el crecimiento y vigor de las plantas cuando se aplican sobre la superficie.

2.11.3.1.2.- ABONOS ORGANICOS Pueden ser de origen animal (guano) o vegetal (compost, abonos verdes). La mayoría son de acción lenta, pues proporcionan nitrógeno orgánico que debe ser transformado en inorgánico por las baterías del suelo antes de ser absorbido por raíces. Como estos organismos no actúan en suelos fríos, ácidos o empapados, su efectividad y rapidez de acción dependerá del terreno.

2.11.3.2.- CLASIFICACION POR SU COMPOSICION 2.11.3.2.1. ABONO SIMPLES Los abonos simples están formados por un solo ingrediente activo. Generalmente contiene un solo alimento vegetal básico o pequeñas cantidades de otros (como la harina de huesos).

2.11.3.2.2 ABONOS COMPUESTOS Los abonos compuestos están formados por mezclas de ingredientes activos, y generalmente contiene los 3 nutrientes vegetales principales. Mucho de ellos contiene al mismo tiempo fuentes de sustancias nutritivas de acción rápida y lenta, lo que les permite mantener su acción nutritiva por más tiempo.

2.11.3.3.- CLASIFICASION POR CARACTERÍSTICA 2.11.3.3.1.- ABONO SOLIDOS Existe una amplia gama de abonos sólidos: en polvo, granulados, en general, en pastillas y bastones.  Los polvos actúan más rápidamente que los granulados, pero son más incómodos de usar. Ambos se esparcen sobre el suelo con la mano o con equipo atomizador de abono.  Los bastones son una especie de “clavos” de fertilizante concretado, que deben introducirse en el suelo.  Las pastillas son fertilizantes completos, nutritivamente balanceados. Hay dos tipos: para plantas de flor y de hoja.

2.11.3.3.2.- ABONO LÍQUIDO Los abonos líquidos se aplican directamente sobre las plantas o disueltos en agua, con regadera o dosificador de manguera. Actualmente son muy utilizados los polvos solubles. Estas máquinas realizan la carga, el transporte y el reparto sobre el terreno del abono en forma líquida. Están provistas de un chasis con ruedas que puede ser construido para ser arrastrado o semi suspendido a un tractor. Se componen esencialmente de los siguientes órganos: •Cuba. •Bomba. •Sistema de distribución. •Accesorios diversos tales como válvulas, manómetros, visor,

Fig.2.34 Distribuidores de abonos líquidos.

La cuba, construida de material resistente a la corrosión o con revestimiento anticorrosivo, tiene una capacidad que según marcas y modelos varía desde 1000 a 6000 litros.

La pared trasera es frecuentemente de apertura fácil y cómoda, para permitir la limpieza interior. Hay modelos en los que la limpieza se realiza por un agujero, que permite el paso de un hombre, practicado en la parte superior de la cuba. Son las bombas los elementos que permiten diferenciar los distintos tipos de repartidores de abonos líquidos, ya que los hay que utilizan bombas de vacío, bombas volumétricas, y bombas peristálticas y otros que no las utilizan y hacen el reparto por caída libre. La bomba de vacío no es más que un compresor de aire, accionado por la toma de fuerza del tractor, que realiza la compresión o depresión en el interior de la cuba según se modifique la posición de una válvula distribuidora. Los distribuidores con bomba de vacío, sólo tienen una boca, por la que se realiza alternativamente el llenado de la cuba y la distribución del abono. Una válvula limitadora de presión o de seguridad, limita la presión de funcionamiento del compresor, y otra válvula cierra herméticamente la aspiración, cuando se alcanza el máximo de nivel de llenado, para que nunca entre líquido en la bomba. La bomba volumétrica, normalmente del tipo de espiral, aunque también hay máquinas que usan del tipo centrífugo, accionada por la t. de f. del tractor, impulsa el líquido mediante un distribuidor, bien hacia el dispositivo de carga de la cuba, bien hacia la salida de reparto en el terreno, con rodillos que giran en varios soportes colocados sobre un eje motor.

Fig.2.35 Bomba peristáltica

Las abonadoras que no utilizan bomba para la impulsión del líquido, llevan a la salida de líquido un árbol con paletas que, gracias a su elevada velocidad de giro, lo impulsan lanzándolo sobre una gran anchura de terreno.

La regulación de la descarga se realiza haciendo que la altura de presión del líquido sea constante y para ello se utilizan dos métodos, cuyos principios se presentan en los siguientes esquemas:

Fig.2.36. Sistemas de regulación de descarga.

Los sistemas de distribución están constituidos por deflectores de formas muy variadas en los que incide el chorro de líquido a presión y se expande alcanzando una anchura variable según las características del fluido, la presión de trabajo y la posición del deflector.

Fig.2.37. Distribuidor trabajando.

Dentro de este tipo de abonadoras existen modelos que permiten la localización de abonos líquidos, con las cuales se consigue reducir la pérdida de principios nutritivos y la contaminación ambiental.

Fig.2.38. Localizadora de abonos líquidos.

2.11.3.3.3.- ABONOS GASEOSOS En los abonos gaseosos únicamente se emplean el amoniaco anhidro, que es un gas a la temperatura y presión normal. Para que pase a estado liquido y facilitar el almacenaje y el transporte.

2.11.2.- SELECCIÓN DE MATERIA PRIMA Con el propósito de cumplir con los requisitos del la comunidad de SILLOTA TOLOMA rige a que sea dirigido a la distribución de abono orgánico solido, debido a puntos importantes como la gran producción del mismo en el área de ubicación de la comunidad y la demanda del mercado por la producción ms sana y natural de la producción de quinua.

2.11.2.1 PRODUCCION DE ABONO SOLIDO ORGANICO Gracias a que la comunidad donde está dirigido el proyecto es un negocio de crianza de animales, la cantidad de estiércol obtenido del ganado vacuno es grande, así mismo existen ovejas y llamas que portan con el estiércol para sr procesado como abono orgánico. TABLA 6 CUADRO DE CANTIDAD DE ESTIERCOL PRODUCIDA POR ALGUNAS ESPECIES

2.11.2.2. NUTRIENTES DEL ABONO ORGANICO Para aprovechar de manera más eficiente los nutrientes que se encuentran el abono es, conveniente procesarlo en aboneras protegidas de las condiciones ambientales que las puedan efectuar. Debe evitarse el estiércol proveniente de animales enfermos, porque sus patogénicos pueden afectar la salud humana. Tampoco usar para aboneras el estiércol contaminado con desparasitantes o con herbicidas.

El estiércol expuesto al sol, la lluvia y el viento, pierde de un 50% a un 60% de su riqueza. a continuación proporcionaremos datos sobre los nutrientes de varios abonos de ciertos animales. TABLA 7 CUADRO DE NUTRIENTES EN ESTIERCOLES Y OTROS SUBPRODUCTOS DE VARIAS ESPECIES ANIMALES

3.- PLANTEAMEANTO DE OBJETIVOS 3.1.- OBJETIVO GENERAL Mejorar los sistemas de siembra de los pequeños agricultores del la comunidad SILLOTA TOLOMA, con el fin de conservar y proteger los recursos suelo, agua y aumentar sus rendimientos, de una manera sostenible.

3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Diseñar, construir y probar una sembradora directa mecanizada para los cultivos de quinua en la comunidad SILLOTA TOLOMA, que conste de tres características; sembrado, abonado orgánico y riego.

 Establecer parcela demostrativa con cultivo de quinua, para evaluar la sembradora directa mecanizada con la siembra convencional.  Analizar el costo de la sembradora.  Aprovechamiento de la potencia del tractor alivianando la estructura.  Aprovechamiento del terreno de siembra.

4.- ESPECIFICACION DE TAREA En el presente numeral se describirá los parámetros de operación, los cuales determinaran el correcto funcionamiento de los elementos así como también una eficiencia mecánica optima para la distribución del abono liquido y la cantidad de semilla.

4.1.- VELOCIDAD DE AVANCE DEL VEHÍCULO DE ARRASTRE En catálogos de los diferentes tractores, la velocidad de avance del tractor esta por los rangos de entre 26, 27 Km/h y para un modelo de tractor MASSEY FERGUSON 1690 la velocidad máxima es de 26 Km/h y la velocidad al momento de trabajar el terreno de sembrado es de 6 Km/h.

4.2.- PROFUNDIDAD DE SEMBRADO Para sembrar una cantidad de tres hileras se utilizara tres discos lineales para cada hilera seguido con otro abre surco de zapata o azadón que estará los tubos de descarga de las semillas a una profundidad de 15 cm. Ver tabla 8 donde la quinua se adecua como un grano. TABLA 8 CUADRO DE DISTRIBUCION DE SEMILLA Y PROFUNDIDADES

Fuente: Fuente: Botánica (2009) Distribución de semillas disponible en URL: http://www.botanicalonline.com/cuandoycomosembrar.htm

4.3.- DISTANCIA ENTRE SEMILLAS La distancia de semillas recomendad es. Ver tabla 4, en nuestro diseño se hiso cambios con el propósito de cumplir con los requisitos de la comunidad de SILLOTA TOLOMA rige a una distancia máxima a 40 cm entre plantas. I distancia entre surcos de 65 cm.

Fig.2.39. Distribución de semillas Fuente: elaboración propia

Fig.2.40. Separación entre surcos Fuente: elaboración propia

4.4.- TOMA DE FUERZA La toma de fuerza se evaluara para un tractor MASEY FERGUSSON 1690 que se muestran catalogo general del tractor y otros.

TABLA 8 CUADRO POTENCIA Y CONSUMO DE COMBUSTIBLE DE TRACTORES

Pot.: potencia máxima en la toma de potencia (ensayo de 2 h). Rég.: régimen del motor en el ensayo de potencia máxima. Cons.: consumo de combustible a la potencia máxima. Consumo medio: consumo referido a la potencia máxima del motor en l/CV.h, para las cargas especificadas (es el coeficiente usado habitualmente en los cálculos de costos). Fuente: Boletines de Ensayos del IIR.

Fuente: Catalogo de Massey ferguson.

5.- IDEACION E INVECION 5.1.-MAQUINARIA PARA SIEMBRA FERTILIZACIÓN Y RIEGO 5.1.1.-SEMBRADORA Está destinada a distribuir y colocar la semilla o plantas en el suelo, a una distancia adecuada para lograr una buena densidad de plantas en el área de cultivo y poder obtener el mayor rendimiento posible.

Fig.2.41. PROPUESTA DE SEMBRADORA DIRECTA

 ALTERNATIVA 1 Sistema de transmisión por engranajes

Fuente: elaboración propia

ALTERNATIVA 2 Sistema de transmisión por correas

ALTERNATIVA 3 Sistema de transmisión por cadenas

ALTERNATIVA 1 Para el diseño del dosificador de semillas

Fuente: elaboración propia

ALTERNATIVA 2 Para el diseño del dosificador de semillas

ALTERNATIVA 3

ALTERNATIVA 1 Para el diseño del Abonado liquido.

ALTERNATIVA 2 Para el diseño del Abonado liquido.

ALTERNATIVA 3

6.- ANALISIS El análisis que se puede dar a los sistemas de transmisión por correas y engranajes de dientes rectos y cónicos no da un factor de seguridad viable debido a la maquina está trabajando a esfuerzos de fatiga lo cual para nuestro sistema no funciona; en cuanto al sistema de transmisión por cadenas se ve mas favorable ya que soporta los esfuerzos que estas están sometidos a tensiones alternativas dentro de márgenes establecidos de trabajo.

7.- MATRIZ SELECCIÓN Para el sistema de transmisión. FIABILIDAD

EFICIENCIA

COSTO

MANUFACTURA TOTAL

0.3

0.2

0.2

0.3

1

PROPUESTA1

1

2

2

3

2

PROPUESTA 2

2

3

3

3

2.7

PROPUESTA3

4

4

3

2

3.2

FIABILIDAD

EFICIENCIA

COSTO

MANUFACTURA TOTAL

0.3

0.3

0.2

0.2

1

PROPUESTA1

2

2

3

3

2.4

PROPUESTA 2

2

2

3

2

2.2

PROPUESTA3

4

5

3

3

3.9

Para el sistema de dosificación.

Para el sistema de abonado liquido. FIABILIDAD

EFICIENCIA

COSTO

MANUFACTURA TOTAL

0.4

0.2

0.2

0.2

1

PROPUESTA1

2

2

3

3

2.4

PROPUESTA 2

3

3

3

3

3

PROPUESTA3

5

4

3

3

4

CRITERIOS DE CALIFICACION 1. MUY MALO 2. MALO 3. REGULAR 4. BUENO 5. MUY BUENO

8.- DISEÑO DETALLADO CALCULOS: