Diseo de un sistema mecanizado para el trasplante de la planta de jitomate en un invernadero de 10 x 20 metros

Carballo Valderrbano KarlaCarrillo Morales EduardoContreras De La Llave YairMaldonado Mrquez scar M.Salazar Aparicio Jordany

RESUMEN

Proyecto: Diseo de un sistema mecanizado para el trasplante de la planta de jitomate en un invernadero de 10 x 20 metros

EquipoCarballo Valderrbano Karla, Carrillo Morales Eduardo, Contreras De La Llave Yair Maldonado Mrquez scar Manuel y Salazar Aparicio Jordany.

Objetivo generalDisear un sistema semiautomatizado para la plantacin de jitomate.Objetivos especficos1. Comprender el proceso del cultivo del jitomate, enfocndose en el trasplante del mismo.2. Indagar en el mercado nacional e internacional sobre las mquinas plantadoras existentes.3. Identificar las ventajas y desventajas de las mismas.4. Proponer un sistema adecuado que integre el mayor nmero de ventajas y derive las desventajas.5. Disear el sistema propuesto.DescripcinEn este proyecto se realizar el diseo mecnico de un sistema para trasplante de la planta de jitomate en un invernadero de 10 x 20 mts. de una manera econmica y prctica. Se indagar sobre la tecnologa que se cuenta actualmente en las zonas aledaas a Puebla para el plantado de jitomate, tanto para los pequeos, medianos y grandes productores, buscando con ello mejorar la rentabilidad de la misma en este proceso. Se realizar una investigacin de campo sobre los sistemas utilizados para el trasplante, en caso de que existiera algn mecanismo parecido al planteado, ste podra semiautomatizarse o automatizarse segn convenga al fin mencionado anteriormente, y al mismo tiempo, dejar abierta la opcin de ampliar la variedad de cultivos a los cuales se pueda aplicar un trasplante mecanizado.JustificacinEl jitomate es el vegetal ms importante en el mundo despus de la papa y el 8 cultivo con mayor valor en Mxico, siendo este ltimo el principal exportador de jitomate fresco a nivel mundial, exportando alrededor de 1.5 millones de toneladas anuales, que representan entre el 50 y 70% del volumen de produccin. Aunado a esto, el jitomate es el cultivo ms rentable, pues cumple con los dos requisitos indispensables para que un producto tenga esa caracterstica: por un lado tiene un alto potencial de rendimiento desde 4 kg/m2 hasta 25 kg m2; y por otro lado, el consumo per cpita de los mexicanos en 1925 era de 1.0 kg y para el 2010 fue de 25 kg.No obstante, la sobrepoblacin a nivel mundial ha desembocado en problemas de escasez de los recursos necesarios para la subsistencia, unos de los ms importantes son los alimentos. Adicionando el rezago tecnolgico existente en nuestro pas, se generan problemas considerables a la agroindustria mexicana. Es por esto que hay que mantener a Mxico a la vanguardia, sobre todo en un aspecto tan importante a nivel mundial, as como de una de las principales fuentes de ingresos del pas. AlcancesEl dispositivo que se pretende disear mejorar el proceso de plantacin actual, lo que permitir lograr un aumento de la produccin en masa. A su vez, podr optimizar los recursos de su propia construccin para que pueda ser adquirido por un mayor nmero de productores de jitomate en la regin de Puebla y sus estados colindantes.Adems este diseo podr afectar de manera positiva al agricultor aminorando su desgaste fsico en el proceso de plantado del jitomate. Asimismo generar nuevos empleos en la construccin y mantenimiento del dispositivo desarrollado en este proyecto.LimitacionesDebido al tiempo que se tiene para el desarrollo del proyecto, el sistema ser nicamente diseado y sometido a algunas simulaciones con el fin de analizar su viabilidad, se dejar como trabajo futuro el desarrollar el prototipo.Marco tericoJitomateEl jitomate (Solanum lycopersicon L.), es la especie hortcola ms cultivada tanto a cielo abierto como en la agricultura protegida, as mismo es el cultivo ms rentable, por un lado tiene un alto potencial de rendimiento desde 4 kg/m2 hasta 25 kg m2 y por el otro lado tiene un alto consumo e incremento constante, ya que el consumo per cpita de los mexicanos en 1925 era de 1.0 kg y para el 2010 fue de 25.0 kg.En trminos generales las necesidades ptimas para el desarrollo y produccin del cultivo de jitomate son: temperatura en el da 24C y en la noche 16C, humedad relativa 60%, 12 horas de luz al 100% y 12 horas de oscuridad; excelente ventilacin para tener suficiente oxgeno y bixido de carbono. El jitomate es una planta altamente resistente a la sequa y extremadamente susceptible al exceso de humedad, tambin es un cultivo que requiere cantidades suficientes de calcio y potasio y consume en promedio 2.8 L de agua por da por planta. [1]La planta de tomate es anual y de porte arbustivo, se desarrolla de forma rastrera, semierecta o erecta, dependiendo de la variedad. Su semilla es aplanada y de forma lenticelar con dimensiones aproximadas de 3 x 2 x 1 mm.Generalmente la raz del jitomate se extiende superficialmente sobre un dimetro de 1.5 m y alcanza ms de 0.5 m de profundidad; sin embargo, el 70% de las races se localizan a menos de 0.20 m de la superficie. [2]Proceso de cultivo del jitomateEn el cultivo del tomate, se observan 3 etapas durante su ciclo de vida: Inicial: Comienza con la germinacin de la semilla, tiene un rpido aumento en la materia seca, la planta invierte su energa en la sntesis de nuevos tejidos de absorcin y fotosntesis. Vegetativa: Se inicia a partir de los 21 das despus de la germinacin y dura entre 25 a 30 das antes de la floracin. Requiere de mayores cantidades de nutrientes para satisfacer las necesidades de las hojas y ramas en crecimiento y expansin. Reproductiva: Se inicia a partir de la fructificacin, dura entre 30 40 das, y se caracteriza porque el crecimiento de la planta se detiene y los frutos extraen los nutrientes necesarios para su crecimiento y maduracin.

Figura 1 Etapas Fenolgicas del TomateSemilleroNo es recomendable sembrar el tomate en forma directa. Lo mejor es sembrarlo en eras o en bandejas, asegurando con ello el trasplante de plantas bien desarrolladas libres de enfermedades.El lugar donde se establecer el semillero deber cumplir con las condiciones siguientes: Cercano al terreno donde se realizar el trasplante definitivo Buena ubicacin respecto al sol (orientacin Norte-Sur) Terreno plano Buen drenaje Fuente de agua cercana Protegido contra vientos fuertes y animales (cercado).El semillero en bandejas tiene como ventajas: Uso eficiente de la semilla. Produccin de plntulas de excelente calidad. Fcil manejo de las plntulas a la hora del trasplante Disminucin de prdida de plntulas. No provoca dao a las races a la hora del trasplante. Puede trasplantarse a cualquier hora del da.Para establecer un semillero se debe:1. Remojar el sustrato hasta que la humedad sea homognea, para que favorezca la germinacin uniforme de la semilla (no debe escurrir agua al apretarlo).2. La bandeja se llena con el sustrato en 3/4 partes y se compacta, se coloca le semilla y se completa el llenado.3. La semilla deber colocarse en el centro de la celda; a una profundidad del doble de su tamao. Al sembrarla a mayor profundidad se tienen problemas con la emergencia; y con siembras a menor profundidad se corre el riesgo de que la semilla quede descubierta al aplicar el riego. Para garantizar el nmero requerido deber considerarse un 3% adicional de semillas al momento de la siembra.El cultivo se debe regar por lo menos dos veces diarias durante el periodo que permanezcan las plntulas en las bandejas. El nmero de riegos puede aumentar o disminuir dependiendo de las condiciones de temperatura y humedad relativa de la zona.Las bandejas deben colocarse sobre mesas bien niveladas para evitar el anegamiento de las mismas y se debe cubrir el semillero con mallas, para evitar el contacto de insectos que perjudiquen el desarrollo de las plntulas. Esta cobertura deber colocarse inmediatamente despus de la siembra de la semilla. Las plntulas debern permanecer en el semillero hasta que hayan desarrollado 2 3 pares de hojas verdaderas, aproximadamente de 17 a 21 das despus de siembra; a mayor nmero de das en el semillero, la proteccin contra el ataque de insectos es mayor.TrasplanteLa preparacin del suelo para el trasplante es una prctica importante para el crecimiento, desarrollo de las plantas y la produccin de tomate y comprende: Subsolado: Para romper las capas compactadas del subsuelo, producto del paso de la maquinaria, lo que ayuda al mejor desarrollo de las races. Se recomienda realizarla cada 3 a 5 aos. Aradura: Consiste en remover la capa superficial del suelo a profundidades que alcanzan los 0.40 m. Esto ayuda a incorporar rastrojos de cultivos anteriores, destruir malezas, retener mayor humedad y mejorar la eficiencia de la fertilizacin. Debe realizarse cada vez que se establece el cultivo en el campo. Barreras vivas: Sirve para evitar severos daos al cultivo por los vientos fuertes o como barrera al movimiento de insectos vectores de virus. Las especies que se recomiendan son: maz, sorgo, zacate King grass, caa de azcar y crotalaria. Curvas a nivel: Esta prctica contribuye a disminuir la erosin. Abonos verdes: Se recomienda su uso en suelos con bajo contenido de materia orgnica. Sirven para mejorar la estructura, aporte de nitrgeno e incremento de los microorganismos del suelo. Deben sembrarse antes del trasplante, o al inicio de las lluvias, e incorporarse al suelo cuando llegan a floracin, porque en esta etapa hay una mayor concentracin de nutrientes en sus partes vegetativas.Si las plntulas han sido producidas en bandejas, deben transportarse cuidadosamente con el propsito de no daarlas, y que se conserven en buen estado hasta el momento del trasplante y deben colocarse en un lugar sombreado cerca del terreno definitivoFertilizacinEs la adicin de macro y micro nutrientes contenidos en formulaciones qumicas, en el momento oportuno, con el fin de suplir las deficiencias nutricionales detectadas en los anlisis de suelo y foliar.Para el establecimiento de un programa de fertilizacin que permita obtener altas producciones de tomate al menor costo posible, es necesario conocer la disponibilidad de nutrientes en el suelo; esto se logra mediante anlisis qumicos. El anlisis de suelo es la base para las recomendaciones de fertilizacin y debe realizarse previo al trasplante.Dependiendo de la variedad de tomate a sembrar y del tipo de manejo, as sern las demandas nutricionales; sin embargo, en forma general, los requerimientos nutricionales del cultivo, en kg/ha, son:NitrgenoFsforoPotasioCalcioMagnesioAzufre

NPKCaMgS

1502002751502522

Manejo de la planta Tutorado: Consiste en instalar un soporte a la planta para un mejor manejo del cultivo y poder obtener frutos de calidad. Esta actividad se realiza de preferencia despus del trasplante. Sistemas de conduccin: El sistema de espaldera vertical es el ms utilizado; la planta es guiada por 3 4 hiladas de alambre o pita nylon (papelillo); es utilizado en cultivares de crecimiento indeterminado. Aporco: Se realiza entre los 25 y 35 das despus del trasplante; con esto se logra mayor fijacin de las plantas al suelo y ayuda a eliminar malezas. Durante el ciclo del cultivo pueden realizarse dos o tres aporcos. Poda: Existen diferentes tipos de poda para optimizar la produccin del cultivo de tomate. Estas son: Brotes: Elimina los brotes axilares, cuando estn pequeos o tienen entre 6 y 10 cm de longitud. Con esto se evita la prdida de energa, la cual aprovecha la planta en el desarrollo de la flor y fruto. Follaje: Consiste en la eliminacin de hojas; favoreciendo la aireacin de la planta y evitando la incidencia de enfermedades del follaje, permite el equilibrio entre el follaje, fecundacin y el desarrollo de los frutos. Esta prctica debe hacerse con mucho cuidado, para evitar eliminar hojas en exceso. Apical: Elimina la parte apical del tallo con el objetivo de detener el crecimiento vertical en las variedades indeterminadas, y lograr con ello una mayor precocidad en la produccin de frutos. Generalmente se realiza entre el 6 y 8 racimo floral.Manejo integrado de plagasEl manejo integrado de plagas del cultivo de tomate es la combinacin de diferentes estrategias, con el propsito de manejar de forma ms racional las plagas. La filosofa de este manejo es la convivencia con las plagas en niveles que no afecte al cultivo por lo que reviste de mucha importancia la realizacin de muestreos con el objetivo de hacer ms eficientes las estrategias de control. La eleccin de la fecha de siembra, permite desfasar los periodos susceptibles del cultivo con los picos de poblacin de plagas, reduciendo de este modo los dao. Se recomienda sembrar variedades resistentes o tolerantes a plagas y enfermedades con el objetivo de disminuir las aplicaciones de plaguicidas. La densidad de siembra influye en la competencia entre el cultivo y las malezas. Tambin puede modificar el microclima del suelo, logrando de esta manera prevenir algunas enfermedades producidas por hongos y bacterias. Los distanciamientos, entre surco, recomendados son de 1.50 x 0.50 en la poca lluviosa y 1.20 x 0.50 en la poca verano. Los aporcos no slo destruyen malezas, sino tambin contribuyen a prevenir ciertas enfermedades, ya que alejan el surco de riego del cuello de las plantas. Con los aporcos se dificulta el acceso de inculo de algunos hongos y bacterias que son dispersados por el agua. La siembra continua de un mismo cultivo tiende a concentrar plagas en el terreno, por lo que es conveniente programar la secuencia de siembra de diferentes especies, para romper o alterar los ciclos de vidas de las plagas. La intercalacin de cultivos contribuye con la eliminacin de malezas, mejor uso de los nutrientes del suelo y mejora la productividad por unidad de superficie.RiegoEl objetivo de aplicar riego en tomate, es suplir las necesidades hdricas del cultivo, durante todas sus etapas fenolgicas, aportando la cantidad necesaria, la calidad requerida y en el momento oportuno. El mtodo ms usado es el riego por gravedad, pero en los ltimos aos el riego por goteo ha tomado bastante auge como una alternativa para los cultivos hortcolas.En el sistema de riego por goteo, se debe tomar en cuenta el diseo hidrulico del sistema de bombeo y las condiciones prcticas del lugar donde se instale el sistema. El intervalo de riego para el sistema de riego por goteo se calcula diariamente, pero puede variar de 2 a 3 das en suelos livianos, y de 3 a 5 das en suelos pesados, dependiendo de las condiciones agroclimticas de la zona y de las ventajas que podramos ganar al variar el nmero de das en la aplicacin del riego. Una de las grandes ventajas de este sistema es la eficiencia en la aplicacin del agua, por lo que con pequeas fuentes se puede establecer este cultivo.Cuando existen problemas por el abastecimiento de agua debido a la carencia, exceso o variacin brusca pueden presentarse las siguientes sintomatologas en el cultivo: Exceso: Frutos verdes y maduros se rajan debido a la turgencia de las clulas. Mayor susceptibilidad a enfermedades fungosas y bacterianas. Excesivo crecimiento apical y poco desarrollo del tallo (grosor) Deficiencia: Cada de frutos y flores Coloracin amarilla a violceas Se detiene el crecimiento vegetativo, especficamente en puntos apical y en el fruto. Necrosidad en puntas de hojas y extremos apicales.Cosecha y poscosechaAl momento de la cosecha se debe considerar el grado o ndice de madurez, distinguindose dos tipos de madurez: la fisiolgica y la comercial. La primera se refiere cuando el fruto ha alcanzado el mximo crecimiento y maduracin. La segunda es aquella que cumple con las condiciones que requiere el mercado.Para la industrializacin, el tomate debe madurar completamente en la planta. Para el mercado de consumo fresco, el tomate se cosecha en su etapa verde maduro o pintn, a fin de reducir las prdidas por cantidad y calidad, ocasionadas por un transporte deficiente y manejo inadecuado.La recoleccin debe ser efectuada cuando est exento de humedad procedente del roco o de la lluvia, porque ella favorece la descomposicin y putrefaccin. Se recomienda tambin cosechar en horas frescas y mantener los tomates en lugares sombreados.La cosecha del tomate se puede hacer en forma manual o mecanizada. La mecanizada se utiliza ms en los pases desarrollados, principalmente para cosechar tomates destinados al procesamiento industrial. La recoleccin manual consiste en desprender el fruto del resto del racimo, operacin que se puede hacer por fractura del pednculo a nivel de la unin con el cliz o mediante torsin o giro, de forma que el fruto quede libre de ste. Tambin se usan tijeras para cosechar manualmente algunas variedades de tomate de mesa, que son muy grandes y su textura es poco resistente, con el propsito de evitar daos posteriores en la calidad, debido a las marcas o huellas dejadas en la superficie por la presin ejercida para separarlas de las plantas.Una vez cosechados se deben depositar cuidadosamente en baldes u otro tipo de recipientes como cestas o jabas poco profundas y con superficies lisas para evitar daos por abrasin y compresin; luego se vierten sobre sacos extendidos en el suelo, bajo la sombra de rboles o ramadas construidas para proteger la cosecha de los rayos solares directos.Es necesario dedicar la mxima atencin en las operaciones de recoleccin y trasiegos, ya que stas son consideradas como las que provocan mayor cantidad de daos internos por magulladuras.Seleccin y clasificacinLos tomates se seleccionan cuidadosamente antes de enviarlos al mercado, de manera que tengan buen aspecto y presentacin. Se deben separar los deformes, los demasiado verdes o muy maduros, los que presenten quemaduras por el sol, golpes, cortes, rozaduras, magulladuras o los que estn daados por gusanos o microorganismos.Esta actividad es importante realizarla inmediatamente despus de la cosecha. Esto evitar la contaminacin del resto de la produccin.Los frutos de tomate se pueden clasificar de acuerdo a: tamao (pequeo, mediano y grande), color de la piel, y otras caractersticas exigidas por el mercado.TransporteEl transporte del tomate al mercado destino debe efectuarse tan pronto como sea posible, preferentemente en horas frescas, para evitar que los frutos permanezcan bajo los efectos del sol, viento y temperaturas elevadas, factores que aceleran los procesos de maduracin y senescencia. Es importante tambin que la velocidad del vehculo sea moderada, para evitar daos provocados por la vibracin y golpes, como consecuencia de las irregularidades de los caminos rurales.AlmacenamientoLa temperatura de almacenamiento frigorfico de los tomates vara en relacin al grado de madurez en que se han cosechado. El tomate cuando ha llegado a su madurez fisiolgica se puede almacenar a temperaturas entre 12 y 15 C, cuando se desea retrasar la maduracin temporalmente; perodos prolongados en estas condiciones afectan el color y sabor cuando los frutos maduran. No se recomienda almacenar el tomate en estado de desarrollo (madurez fisiolgica) a temperaturas menores de 10C, porque sufre dao, que se caracteriza por el desarrollo de una maduracin lenta y anormal. Cuando se requiere abastecer el mercado, el tomate se saca de las condiciones del almacenamiento que se han descrito, y se somete al proceso de maduracin, que consiste en colocarlo a temperatura entre 15 y 18 C, hasta que los frutos se tornan rojos. La maduracin se puede acelerar utilizando gas etileno durante 24 a 72 horas dependiendo del estado de madurez.Los frutos parcialmente maduros, se almacenan a temperaturas entre 10 y 12C, los maduros firmes entre 7 y 10C y los completamente maduros entre 2 y 4C por pocos das, puesto que estos pierden rpidamente firmeza, aroma y sabor. Los tomates se deben almacenar en condiciones de alta humedad relativa entre 85 y 95%. Si la humedad relativa es menor del 80%, se produce deshidratacin del fruto con prdida de calidad por marchitez y cuando es mayor del 95% favorece las pudriciones. [2]Agricultura actualEn todo el territorio nacional, la agricultura protegida se est convirtiendo en una estrategia de futuro para los agricultores pequeos. Ante la crisis en el campo, el cultivo de jitomate y otras hortalizas se ha anclado en la simpata de los agricultores debido a los resultados productivamente visibles, el uso de tecnologas viables y econmicamente rentables, pues el esfuerzo invertido se traduce en resultados econmicos e inmediatos. El cultivo de jitomate sigue siendo el principal producto que proporciona los mayores ingresos econmicos a los agricultores, por ello es urgente mejorar su manejo productivo, poniendo gran nfasis en la sustentabilidad.Existe una crisis en el modelo de produccin agrcola, poniendo en juego el tipo de agricultura que los agricultores asumirn como estrategia del futuro. Una agricultura que conserva los recursos naturales, les permita vivir decorosamente; que no dependa exclusivamente de los insumos externos, sino que aproveche los recursos y mano de obra local; que no haga depender a cuencas enteras de un solo cultivo, sino que privilegie la diversificacin productiva; que no ofrezca recetas tecnolgicas, sino que aproveche el dilogo fructfero entre el conocimiento cientfico y la capacidad de innovacin de los saberes locales y que busque satisfacer su seguridad alimentaria.Los agricultores deben construir sistemas de agricultura con base en los siguientes principios: Adaptar las tecnologas agrcolas a las condiciones locales y a las necesidades propias, optimizar el uso de los recursos locales y combinar los componentes del sistema agrcola. Reducir el uso de insumos externos, que afectan la salud de los agricultores y consumidores y potenciar el uso de recursos naturales, as como el aprovechamiento de fuentes de energa renovables. Potenciar y fortalecer los conocimientos de los agricultores para un manejo racional de los recursos naturales, valorando el conocimiento del agricultor y combinndolo con el conocimiento cientfico y tecnolgico.Ante una necesidad urgente de cuidar los recursos naturales, una crisis recurrente de bajos precios de los productos y costos elevados de los insumos agrcolas, es necesario buscar nuevas maneras de aumentar la rentabilidad y las ganancias de la produccin para que el productor siga viviendo de la agricultura y permanezca arraigado a su tierra. [3]Mecanizacin del trasplanteEl trasplante consiste en colocar en el terreno, preparado segn las especificaciones expuestas, las plantas previamente sembradas y cultivadas. Las nuevas posibilidades de mecanizar esta operacin hacen que en determinadas circunstancias siga teniendo inters el trasplante del tomate de industria.Hasta los aos 80 no se ha extendido de forma generalizada un renovado inters por el trasplante mecanizado. Las causas de este retraso estn en relacin con los siguientes aspectos: Los incrementos de productividad no son muy grandes en relacin a la operacin puramente manual, cuando los terrenos son de forma irregular, parcelas pequeas o presentan obstculos. La calidad del trasplante se ve empeorada si se realiza una preparacin inadecuada del terreno. Aparecen dificultades para la mquina trasplantadora cuando el terreno est o muy hmedo o demasiado seco. Escasa utilizacin anual de las mquinas trasplantadoras cuando son especficas para un solo cultivo hortcola.Las ventajas del trasplante aparecen tambin en el caso del tomate de industria. La operacin realizada tradicionalmente a mano, de plantas a raz desnuda producidas en semilleros propios, fue retrayndose en favor de la siembra directa, con evidentes ventajas a favor de sta ltima. Sin embargo, el trasplante sigue siendo mayoritario en la produccin de tomate de industria en el rea mediterrnea. Las posibilidades que brindan una gran variedad de nuevas mquinas trasplantadoras, de precio asequible, buena capacidad de trabajo y calidad en la manipulacin de las plantas, abren un nuevo inters.Las caractersticas constructivas y funcionales de las trasplantadoras varan notablemente, debido a que se han adoptado distintas soluciones tcnicas para realizar operaciones similares, y a que las trasplantadoras se emplean para realizar al tiempo varias operaciones diferentes en una misma pasada.Plantadoras y trasplantadorasLa implantacin de algunos cultivos se realiza de forma generalizada utilizando determinados elementos de material vegetal diferente de la semilla: trozos de raz o de tallo, tubrculos, bulbos etc., o bien con planta desarrollada, arrancada de un semillero o la que acompaa cierta cantidad de tierra que cubre las races (cepelln) o bien con la raz desnuda. Por otra parte, un cierto nmero de plantas hortcolas como coles, tomates, cebollas, tabaco, etc. y moderadamente arroz, son sembradas o enraizadas en cajoneras y posteriormente trasplantados al campo con mquinas. Se consigue un rendimiento de 1500-2000 plantas por operacin y hora, lo que representa de 6 a 8 veces lo conseguido a mano.Cuando hablamos de plantadoras nos estamos refiriendo a maquinas que realizan la implantacin vegetal utilizando elementos de material vegetal diferentes de la semilla como trozos de raz, de tallo, tubrculos (patata), etc.Las trasplantadoras son mquinas utilizadas para el trasplante de plantas producidas en semillero o vivero. Se utilizan estas mquinas en horticultura y en la preparacin de plantas arbreas en la repoblacin forestal. Sin embargo, la mecanizacin de las operaciones de trasplante de rboles y arbustos generalmente se limita a la preparacin del hoyo y la recogida de las plantas en el vivero. Para mecanizar el trabajo de apertura de los hoyos que van a recibir las plantas, est muy difundido el uso del ahoyador de tornillo sin fin.Dicho lo anterior, quizs sea necesario admitir que en horticultura con frecuencia se encuentra ejemplos parecidos a los de siembra, plantacin y trasplante ya que las 3 operaciones vienen realizndose en diferentes cultivos e incluso para un mismo cultivo cabe la opcin del trasplante y siembra directa en terreno de aviento.As por ejemplo se siembra directamente el tomate o se trasplanta. Es habitual el trasplante de coles, cebollas, pimientos, etc. Las plantadoras y trasplantadoras tienen una estructura semjate, Se sustituye el "Elemento distribuidor" y los ajustes de profundidad. Por ello algunos fabricantes hacen convertible el modelo de plantadora en trasplantadora. Sin embargo las partes fundamentales de estas mquinas son:1. Reja de apertura del surco2. Tolva o recipiente de plantas3. Mecanismo de distribucin(en todos los casos se acciona por la rueda de terreno de la maquina)4. Rodillos compresores(su funcin es comprimir la tierra, afirmando las races en el terreno para facilitar la ascensin capilar del agua, al tiempo que echan tierra suelta en la proximidad de la planta lo que facilita la entrada de aire).5. Asiento para operarios de alimentacin manual

Plantadoras de alimentacin manual El "elemento distribuidor" puede ser segn los modelos: Plato vertical u horizontal con alveolos. Plato horizontal y vertical combinados y sincronizados. Cadena de cangilones.Estas mquinas requieren de un operario por cada lnea de plantacin, La labor del operario es ir clocando el material vegetal en los alveolos de los platos o en ellos cangilones de la cadena. Como ya hemos indicado el accionamiento del elemento distribuidor se realiza por medio de las ruedas de la mquina. En la figura O.1 se muestra una trasplantadora manual, pues claramente se pueden ver cmo van sentados los operarios que van colocando el material vegetal por lnea de plantacin.Plantadoras de alimentacin automticaEn estas mquinas no es necesario el operario para colocar el material vegetal en el "Elemento distribuidor". Todas tienen un determinado "mecanismo" que va tomando el material vegetal de la tolva. En la se muestra un mecanismo de cadena de cangilones. Es muy comn que el "elemento distribuidor" sea de disco: "Disco de pinzas de prensado" "Disco de pinzas de agujas o pas"El accionamiento de estos elementos puede hacerse mediante una leva. [4]

Estado del ArteActualmente, existe una amplia gama de mquinas de diferentes fabricantes que se encargan de realizar el trasplante de una gran variedad de tipos de planta y de diferentes tamaos. A continuacin se mencionarn las principales caractersticas de diversas marcas de estas mquinas:Trasplantadoras a pinzas (Marca: Ferrari Costruzioni Meccaniche .S.r.l.)Tal como se muestra en la Figura 2, cada unidad de estas trasplantadoras contiene dos lugares disponibles para dos operadores. Es considerada como pequea debido a sus medidas (150 cm de ancho x 200 cm de largo). Posee un contenedor para las plantas a sembrar y por medio de sus paletas circulares, labra la tierra para la formacin de los surcos.

Figura 2 Trasplantadora a pinzas marca FerrariEsta mquina posee unas pinzas (Figura 3) que sujetan las plantas sin lastimarlas o romperlas durante el proceso. Puede plantar plantas con raz desnuda o con terrn cnico y cilndrico, tal como las espinacas, el cual tenga un dimetro mximo de 5 centmetros y cbica con un mximo de 4 x 4 centmetros.

Figura 3 Pinzas sembradorasComo entrefila, o lo que coloquialmente se le conoce como tallo, debe de tener como mnimo una distancia de aproximadamente 49 centmetros. La distancia mnima para la colocacin entre plantas es de 23 centmetros con un distribuidor de 10 pinzas, de 16 centmetros con un distribuidor de 15 pinzas, de 13 centmetros con un distribuidor de 20 pinzas, de 6 centmetros con un distribuidor de 32 pinzas, de 8 centmetros con un distribuidor de 24 pinzas y de 10 centmetros con un distribuidor de 19 pinzas, para mayor informacin consulte [5] o [6].El modelo puede ser expansible a hasta 6 unidades por tracto camin, y para una mxima capacidad, ste debe de tener una fuerza de mnima de empuje de 75 HP. Cada unidad puede plantar hasta 2500 plantas por hora y se requieres que la tierra del terreno est previamente aflojada para un mejor desempeo, justo como se muestra en la figura 4.

Figura 4 Surcado efectivo debido al previo afloje de la tierra

Diagrama generalA continuacin se presenta un diagrama que contempla el seguimiento que se tomar para la creacin del prototipo digitalAnlisis de caractersticas sobresalientes Materiales Proceso de plantado Nmero de operadores Aditamentos especiales Mecanismo de surcado Mecanismo de plantado Transporte requerido CostosEs pertinente automatizar?Creacin y anlisis de propuestas de solucinProceso de diseoCorrecciones por parte de AsesoresObtencin de prototipo finalObtencin planos y presupuesto

ResultadosVentajas del mecanismo propuesto: Varias lneas de plantado para una mayor cobertura en un menor tiempo Mecanismo de pinzas que permite una plantacin limpia y eficaz Sistema de distribucin econmico y puramente mecnico Sistema de aplanadora para una mejor plantacin Bastidores adaptables para plantacin o trasplantacin Gran capacidad de carga Bastidor removible para montarse en diferentes maquinas

ConclusionesTras analizar la demanda que nuestro pas solicitaba en cuestin de mecanizacin de la agricultura, pudimos observar que ya existe un avance importante el cual lleva un paso cada vez as acelerado. Pues para Mxico un factor imprtate de su economa es el comercio agrcola el cual est dividido en varios sectores y aunque el proyecto solo se enfoc a una pequea parte de este sector econmico, esto nos hizo ver que hay varias oportunidades de mejora en todo el comercio agrcola ya que las tcnicas son parecidas.Sin embargo un fenmeno el cual se manifest es la falta de ergonoma en la maquinaria, que para este caso fue un punto a favor pues el objetivo del proyecto pues se buscaba la automatizacin o la semi-automatizacin de maquinaria para plantacin. La maquinaria analizada es tanto de alimentacin manual como de alimentacin automtica, lo cual represento una oportunidad de anlisis para el proyecto y observar si la direccin del proyecto era la correcta, pues como se mencion antes el objetivo final era la automatizacin o semi-automatizacin de maquinaria agrcola.Una vez analizada la maquinaria tambin se pudo observar que existen diferentes modelos y aditamentos para las maquinas las cuales pueden servir para diferentes propsitos tanto para trasplantacin o plantacin (para este proyecto). La diferencia entre estas dos acciones fue necesario comprenderla para dar un enfoque ms profesional al proyecto y tambin puede dar origen para una expansin del proyecto.Finalmente se puede concluir que la tecnologa puede ayudar a la modernizacin de la cultura agrcola para una mejor produccin ms limpia y ms eficiente, sto se puede deducir pues la tecnologa en sectores industriales tanto tursticos, en el pas, ha ayudado a la efectividad de los sectores. Por lo anterior se cree que este proyecto tiene un futuro prometedor para la agricultura siempre y cuando se cuiden diferentes factores como la economa, el medio ambiente, y las normas que rigen la agricultura sin embargo la gran batalla que siempre existir entre la maquinaria eficiente y la energa para el proyecto tambin ser una oportunidad de cambio en el futuro pues como dijimos si queremos respetar las leyes de la agricultura la energa limpia siempre ser un factor a tomar en cuenta, y como proyecto mecatrnico la meta siempre ser la integracin de las tecnologa a sistemas mecnicos o hidrulicos para su automatizacin.

Cronograma de actividades

Presupuesto

ReferenciasReferencias

[1] D. d. I. H. ICAMEX, Investigacin y Capacitacin Agropecuaria Acucola y Forestal, Secretara de Desarrollo Agropecuario, 2011. [En lnea]. Available: http://portal2.edomex.gob.mx/icamex/investigacion_publicaciones/horticola/jitomate/index.htm. [ltimo acceso: 23 MARZO 2015].[2] J. Prez, G. Hurtado, V. Aparicio, Q. Argueta y M. Larn, Documentos: CENTA, [En lnea]. Available: http://centa.gob.sv/docs/guias/hortalizas/Guia%20Tomate.pdf. [ltimo acceso: 23 03 2015].[3] OPIC y SAGARPA, Manual de Manejo Sustentable del cultivo de jitomate en invernadero, Palibrio, 2013. [4] R. Romero Moreno, Maquinaria de produccin agrcola, Castilla-La mancha: Ediciones de la universidad de Castilla-La mancha, 2002. [5] Ferrari Costruzioni Meccaniche SRL, Trasplantadora con pinzas FPS, [En lnea]. Available: http://www.ferraricostruzioni.com/es/serie/fps. [ltimo acceso: 18 Abril 2015].[6] Ferrari Construzion Meccaniche SRL, [En lnea]. Available: http://www.ferraricostruzioni.com/documenti/FPP_FPS_2012_0.pdf. [ltimo acceso: 18 Abril 2015].

Anexos