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Item Análisis del sistema de incentivos para la sustentabilidad agroambiental de los suelos agropecuarios (SIRSD-S) a través de la ecuación de pérdida de suelo (USLE).Autores: Andrade Peredo, Juan FelipeProfesor Guía: Jara Rojas, Roberto AlejandroProfesor Informante: Fuentes Peñailillo, Fernando PabloLa degradación de los suelos representa actualmente un severo problema para los suelos de aptitud silvo-agropecuarios a nivel mundial y nacional. Los niveles de degradación están explicados principalmente por la erosión, la cual afecta a un 49,1 % de los suelos de Chile. Es por ello que, con el fin de recuperar el potencial productivo de los suelos agropecuarios degradados, Chile implementó desde el año 2010 el programa que recibe el nombre de “Sistema de Incentivo para la Sustentabilidad Agroambiental de los Suelos Agropecuarios” (SIRSD-S). El propósito de este estudio fue estimar la erosión a través de la ecuación universal de perdida de suelo (USLE) que integrada a un sistema de información geográfica (SIG), permiten obtener nuevas herramientas para evaluar el impacto del programa. Para ello se evaluó con una base de datos correspondiente a 653 agricultores beneficiarios y no beneficiarios (grupo control) del programa, distribuidos desde la región del Biobío, La Araucanía y Los Lagos. La variable utilizada en el estudio fue la pérdida de suelo potencial de los suelos en ton/ha/año. Para el análisis se utilizó estadística descriptiva y comparación de medias. Se determinó que la variable USLE no es significativa entre para los agricultores beneficiarios y no beneficiarios. De forma complementaria, se realizó un análisis entre agricultores usuarios de INDAP y SAG, donde si existieron diferencias significativas para agricultores de ambas instituciones. Una forma de mejorar los futuros estudios en relación a la calidad del suelo y la degradación es contar con una base de datos completa y datos actuales de cada agricultor, con ello se espera mejorar la gestión de la información y recursos, así como también mejorar la toma de decisiones por parte del ejecutivo./ ABSTRACT: The deterioration of the floor represents currently a huge problem for the floor of agricultural kind worldwide and national level. The levels of deterioration are explained principally by the erosion, which affects to 49.1% of the total soils of Chile. Is for that reason what, with the aim to recover the potential of the degraded agricultural soils, Chile has implemented since 2010 the program “Sistemas de Incentivo para la Sustentabilidad Agroambiental de los Suelos Agropecuarios” (SIRSD-S). The purpose of this study was to calculate the erosion using the Universal Soil Loss Equation (USLE) that combined Geographical Information Systems (SIG) in order to get new tools to evaluate the impact of the program. A database corresponding to 653 farmers with Beneficiaries and control group of the program was used, from Biobio region, Araucania and Los Lagos. The variable used in the study was the potential lost soil measured in ton/ha/year. It was determined that USLE variable is not significant between beneficiary and non-beneficiary farmers. In a complementary way, an analysis was carried out among INDAP and SAG farmers, where there were significant differences for farmers of both institutions. One way to improve future studies in relation to soil quality and degradation is to have a complete database and current data of each farmer, in order to improve the information and resources, as well as improve the decision of the policy makers.Item Comparación del índice de vegetación de la diferencia normalizada (NDVI) obtenido desde imágenes satelitales y radiometría de campo en un huerto de olivos cv. arbequinaAutores: Fuentes Peñailillo, Fernando PabloProfesor Guía: Ortega Farías, SamuelProfesor Informante: Carrasco Benavides, Marcos RodrigoEl presente trabajo consistió en la comparación entre valores del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) obtenidos a partir del satelite Landsat 7 (NDVISAT) y un radiómetro multiespectral portátil en terreno (NDVIPOND). Este estudio se realizó durante las temporadas 2008/2009, 2009/2010 y 2010/2011 en un huerto de Olivos (Olea europaea cv. Arbequina) ubicado en el valle de Pencahue, Región del Maule, Chile (35º23´ lat. Sur; 71º44´ long. Oeste; 90 m.s.n.m). Para realizar la comparación, los valores de NDVI obtenidos con radiometría de campo fueron ponderados de acuerdo a la fracción de cobertura vegetal (fc), la cual alcanzó aproximadamente un 30% de la superficie. Los resultados obtenidos indican que la relación entre los índices, presenta una pendiente significativamente igual a 1, con un nivel de confianza del 95% (α de 0,05). El análisis estadístico además indica que el error cuadrático medio (RMSE), el error absoluto medio (MAE) y el índice de acuerdo fueron 0,019, 0,014 y 0,98, respectivamente. La mejor comparación entre NDVIPOND y el NDVISAT presento una diferencia igual a cero (en 4 fechas de medidas) y en contraste la peor comparación presentó una diferencia de un 11,2%. Las diferencias observadas entre los NDVI obtenidos a ambas escalas pueden estar asociadas a que no se eliminaron los efectos atmosféricos (corrección atmosférica) en los valores de reflectancia a nivel de satélite o a errores inducidos por la dificultad en la obtención de valores puros de NDVI en la radiometría de campo sobre Olivos, dada la alta porosidad presente en el dosel del cultivo. Finalmente en cuanto a la relación entre el Kc y el NDVI está presento un R2 de 0,71 para valores correspondientes a la temporada 2009-2010 en donde estos coincidieron con lo reportado por la literatura. Palabras clave: Coeficiente de cultivo, METRIC, Landsat, Fracción de cobertura, Índice de vegetación./ ABSTRACT: A comparison between normalized difference vegetation index (NDVI) derived from satellite data (NDVIPOND) and a portable multispectral radiometer (NDVISAT) field was carried out. This study was performed in the 2008/2009, 2009/2010 and 2010/2011 seasons, in an olive trees orchard (Olea europaea cv. Arbequina) located in the valley of Pencahue, Maule Region, Chile (35 ° 23' Lat. South, 71; 44' Long W, 90 m.a.s.l.). Before making comparisons, the NDVI values from field radiometry were weighted according to the fraction of vegetation cover (fc), which reached about 30% of the surface. The results indicate that the linear fit between indices (NDVI weighted and NDVI satellite) have a significantly slope equal to 1, with a confidence level of 95% (α of 0.05). Statistical analysis also indicates that the mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and the index of agreement were 0.019, 0.014 and 0.98, respectively. The best comparison between both NDVIs show differences equal to zero (in 4 dates) and the worst comparison showed a difference of 11,2%. The differences observed between NDVIs obtained in both scales can be associated with atmospheric effects (not atmospheric correction) in the reflectance values at satellite level or errors induced by the difficulty to obtain pure values of NDVI in olives plant using radiometry, given the high porosity present in the canopy. Finally regarding the relationship between Kc and NDVI is presented an R2 of 0.71 for values for the 2009-2010 agricultural season where these coincided with that reported in the literature. Keywords: Crop coefficient, METRIC, Landsat, Fractional cover, Vegetation indexItem Implementación de una metodología para estimar el consumo y estado hídrico de la vid mediante teledetección y sensores inalámbricos espacializadosAutores: Fuentes Peñailillo, Fernando PabloProfesor: Rivera Abarca, MarcoProfesor Guía: Ortega Farías, SamuelProfesor Informante: Morales Salinas, LuisDiversas investigaciones señalan que la disponibilidad del agua para riego ha disminuido considerablemente en los últimos años, por esta razón existe la necesidad de optimizar el uso de esta sin afectar la calidad y rendimiento. Con el fin de mejorar la eficiencia en el uso de los recursos hídricos, un factor clave para la programación del riego es la estimación de la evapotranspiración actual (ETa). Aunque este método proporciona un enfoque simple para estimar los requerimientos hídricos, existe una gran incertidumbre en la obtención de los valores de coeficiente de cultivo (Kc), debido a que en literatura se reportan valores empíricos que no están adaptados a las condiciones locales de suelo, clima, cultivar y sistema de conducción. Estas consideraciones son especialmente importantes en cultivos discontinuos como el viñedo, donde existe una gran variabilidad espacial asociada a la arquitectura del dosel. Para resolver esta problemática algunos autores han propuesto realizar una estimación directa de ETa utilizando el modelo de Shuttleworth-Wallace (SW) mientras que otros autores han utilizado mediciones fisiológicas para la estimación del estado hídrico del viñedo, con el objetivo de proponer una estrategia de riego. Sin embargo, estas técnicas presentan limitaciones para ser implementadas a una escala predial mayor a 20 ha, por lo que recientemente se ha propuesto la utilización de técnicas de percepción remota para estimar indirectamente el estado hídrico de la planta a través de índices espectrales. Sin embargo, es importante considerar que aún existen importantes desafíos por resolver como; el costo del equipamiento y el desarrollo metodologías para utilizar apropiadamente estos dispositivos. Debido a esto el presente estudio busca determinar el consumo y estado hídrico del viñedo utilizando vehículos aéreos no tripulados y sensores inalámbricos espacializados de bajo costo. Los resultados obtenidos por esta investigación mostraron que para la utilización de las imágenes aéreas es fundamental efectuar una adecuada segmentación de la canopia mediante el uso de algoritmos de segmentación en donde los algoritmos k-means y Clara tuvieron un desempeño similar. Posteriormente la técnica k-means fue utilizada para implementar el modelo de Shuttleworth y Wallace en combinación con imágenes aéreas de alta resolución lo que permitió obtener el consumo hídrico tanto del suelo como la canopia con un error del 5%, un cuadrado medio del error (RMSE) de 0.37 mm dia-1 y un error medio absoluto (MAE) de 0.27 mm dia-1. Los capítulos siguientes estuvieron enfocados en el desarrollo de dispositivos de bajo costo en donde en primer lugar se desarrolló una red inalámbrica espacializada de termohigrómetros para la determinación del estado de desarrollo del viñedo (fenología), debido a su estrecha relación con el consumo hídrico. Finalmente, un segundo dispositivo de bajo costo (aSIMOV) fue desarrollado para la determinación del estado hídrico del viñedo basado en radiómetros infrarrojos de bajo costo desplegados en terreno. Este dispositivo permitió determinar el Crop Water Stress Index (CWSI) y posteriormente el potencial hídrico xilemático (SWP). El dispositivo fue capaz de predecir el SWP con un R2 de 0.72 en contraste a los dispositivos tradicionales que permitieron predecir el SWP con un R2 de 0.70, demostrando de esta forma la efectividad de estos dispositivos.Item Estimación del consumo hídrico de vid cv. Cabernet sauvignon mediante el modelo Shuttleworth y Wallace usando un vehículo aéreo no tripuladoAutores: Albornoz González, Joaquín IgnacioProfesor Guía: Ortega Farías, SamuelProfesor Informante: Fuentes Peñailillo, Fernando PabloDebido a la baja fracción de cobertura de viñedos conducidos en espaldera vertical simple, modelos como Penman-Monteith tienen problemas para estimar la evapotranspiración del cultivo, presentando diferencias importantes entre el valor estimado y el observado. Es por esto por lo que en este trabajo se utilizó el modelo de dos fuentes de Shuttleworth y Wallace (SW), complementado con información obtenida de un vehículo aéreo no tripulado (VANT), de tal manera de incorporar la variabilidad aportada por el suelo y el vigor del cultivo. Este trabajo se realizó en el valle de Pencahue, región del Maule, en un viñedo comercial de 6 años, conducido en espaldera vertical simple y con un sistema de riego por goteo. El modelo fue comparado con las mediciones obtenidas de un sistema de flujos turbulentos ubicado en el centro de la zona de estudio. Los indicadores utilizados para medir la correlación de ambos métodos fueron el cuadrado medio del error (RMSE), error medio absoluto (MAE) y el índice de acuerdo del modelo (d). Los resultados obtenidos indican que SW estimó con un RMSE de 34.16W m-1, 0.44mm día-1 y 0.14mm hora-1 el flujo de calor latente, la evapotranspiración diaria, y la evapotranspiración horaria, respectivamente. ABItem Desarrollo de un dispositivo espacializado de bajo costo para predecir el estado hídrico de los cultivosAutores: Jaramillo Durán, Javiera ValentinaAutor Institucional: Universidad de TalcaProfesor Guía: Fuentes Peñailillo, Fernando PabloUna de las mayores problemáticas en la agricultura actual es el manejo preciso del agua de riego, lo que va de la mano con una adecuada estimación del estado hídrico del cultivo. Actualmente, las alternativas para llevar a cabo esta tarea demandan tiempo y no son extrapolables a grandes superficies, además de no ser capaces de transmitir información en tiempo real al agricultor. Debido a esto, en la presente memoria de título se desarrollará un dispositivo especializado de bajo costo para predecir el estado hídrico del cultivo de lechuga bajo invernadero. El desarrollo de este dispositivo se realizará en tres etapas: la interfaz de potencia, encargada de suministrar energía necesaria para que el sistema funcione, la interfaz de instrumentación, que se encarga de sensar las señales de interés y por último, la interfaz de control, la cual almacena y muestra los resultados por medio de una interfaz para interactuar con el usuario. Este trabajo generará una herramienta extrapolable a todo tipo de agricultor, lo que permitirá finalmente manejar de manera eficiente los recursos hídricos.
