
Experimentación de implementación de tanques evaporímetros y pluviómetros artesanales en Loja y Zamora Chinchipe
Docente-Tutor: Ing. Civil Jorge R. Sivisaca C., Mg.Sc 1
ingenieriaycapacitacionloja@gmail.com; Cel: 0991034583
Talento humano de apoyo: Henry Campoverde, Christian Vásquez, José Villa, Carlos Córdova, Raphaela Álvarez, Diego Monar, César Muñoz, Telmo Cueva, Jandry Camacho y Nelson Pillacea2
1 Gestor Técnico Comunitario, Consultor, Docente-Capacitador en el área de conocimiento de Ingeniería Hidráulica y riego tecnificado comunitario
2 Alumnos de la Universidad Técnica Particular de Loja de la asignatura Hidráulica para riego de la carrera de ingeniería civil.
RESUMEN
El presente artículo técnico presenta una breve descripción del estudio del arte de varios investigadores, locales e internacionales, referente a las estaciones meteorológicas artesanales, que ante las dificultades que los agricultores, técnicos, incluso académicos tienen para acceder a los registros de datos climáticos que el Estado y otras entidades generan a través de sus estaciones meteorológicas convencionales y/o automáticas. Se presenta una opción sencilla y accesible para generar información climatológica real de una zona específica, con sustento técnico-científico, mediante la implementación de estaciones meteorológicas artesanales, misma que es de trascendental importancia para optimizar el uso del agua, en la dotación necesaria y oportuna a los cultivos y mejorar –solo por este factor- la productividad de quienes hacen agricultura comunitaria e incluso para quienes están motivados en cultivar en huertos urbanos.
Como complemento al estudio del arte, motivó y se aprovechó esta valiosa información para ejecutar una experimentación de implementación de este tipo de estaciones, con los alumnos de hidráulica para riego de la carrera de ingeniería civil de la Universidad Técnica Particular de Loja (UTPL), bajo la dirección y guía del docente M. Sc. Jorge Sivisaca Caraguay. Al término del período de experimentación se obtuvieron resultados en diferentes localidades de la provincia de Loja y Zamora; y, en los casos que hubo la posibilidad de hacer un análisis comparativo se realizó, como es el caso de la ciudad de Loja.
Los promedios y sumatorias obtenidas en dos estaciones artesanales cercana son muy semejantes, mismas que se realizó un análisis comparativo con los registros y procesamiento de datos de la estación meteorológica automática de la UTPL, que está ubicada en los predios de la universidad, obteniéndose también similitud de los resultados, lo que hace nuevamente que sea validada la metodología y los materiales utilizados para la implementación de este tipo de dispositivos artesanales, recomendando su uso.
INTRODUCCIÓN
La pandemia del COVID-19 ha permitido visibilizar y dimensionar de mejor manera la importancia de la producción de alimentos, mejor aún agroecológicos, porque ha permitido alimentarse y seguir con vida; pero para hacer producir los campos se requiere de agua en buena calidad, en suficiente cantidad y a la debida oportunidad; además, de contar con territorios propios para la agricultura y el de recatar, valorar y potenciar el conocimiento y trabajo de los agricultores comunitarios, principalmente del país.
La población cada vez se incrementa, por razones del confinamiento se prevé que el índice de crecimiento será mayor a lo esperado, lo que a su vez surge la necesidad de mejorar la productividad, para lo cual se vuelve más necesario viabilizar y fortalecer los cultivos urbanos y periurbanos de los centros poblados, adicional a los áreas que hasta ahora mismo están sirviendo para la producción de alimentos. Para mejorar la productividad de dichas áreas, entre otros factores, es necesario el poder optimizar el uso de agua para riego, con propuestas prácticas y accesibles hacia quienes hacen agricultura comunitaria y urbana.
Para optimizar el uso del agua, que cada día su demanda crece y la disponibilidad escasea, surge la necesidad de optimizar su uso, implementando y calibrando dispositivos artesanales que permita obtener información básica climatológica de manera autónoma, que reflejen las condiciones propias de la zona, de manera accesible-práctica, basado en estudio académicos sobre la implementación de este tipo de estaciones meteorológicas artesanales básicas.
Sobre este tipo de alternativas existen varios trabajos e investigaciones en la red, incluso muchos de ellos a nivel de estudios y experimentaciones de cuarto nivel, tanto a nivel local y regional. Por lo cual, aprovechando la oportunidad de ser docente universitario y al tener la responsabilidad de impartir la asignatura de hidráulica para riego, se consideró y motivó a los estudiantes de dicha asignatura en sus dos paralelos a ser parte de esta experimentación y generación de datos meteorológicos de la zona en la que se encontraban por motivos de la pandemia, que por obvias razones no fue posible la participación de todos.
UBICACIÓN DEL PROYECTO.
El proyecto de experimentación de la implementación de este dispositivo meteorológico artesanal, la generación de datos y su posterior análisis de resultados tuvo la participación de 10 estudiantes, más del docente – tutor; el período de experimentación fue desde mediados del mes de abril hasta mediados de julio del 2020. La ubicación física de las estaciones artesanales básicas, fueron: Parroquia El Limo, perteneciente al cantón Puyango; Casanga, perteneciente al cantón Paltas; dos estaciones en Catamayo, perteneciente al cantón del mismo nombre; dos estaciones en la ciudad de Loja, sector centro y norte; una estación en la parroquia de San Lucas; tres estaciones en la ciudad de Zamora y una estación en la ciudad de El Pangui.
MATERIALES E IMPLEMENTACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS ARTESANALES.
Para conocer los materiales necesarios para su implementación y uso de dichos dispositivos, los alumnos investigaron varias fuentes bibliográficas y ante la necesidad de apoyo más específico, el docente facilitó asesoría, mediante tutorías virtuales. Existe una diversidad de opciones de uso de materiales para construir e implementar una estación meteorológica básica artesanal, a continuación, presentamos la opción de mejores resultados.

El color del tanque debe ser blanco, para evitar la concentración de calor en el mismo y por dicha causa producir una mayor evaporación del mismo que la normal; la escala debe estar graduada en mm; el espejo de agua con respecto al borde del recipiente debe ser alrededor de 3 cm, por lo que cuando llueve es necesario extraer agua del recipiente y por el contrario cuando baja mucho el nivel se debe reponer agua. El agua debe ser limpia, por lo que se recomienda rutinariamente lavar el recipiente y cambiar el agua. Además, se recomienda poner una base de manera o algún material que reduzca la transmisión de calor del suelo al recipiente; y, su ubicación debe hacerse donde no haya interferencia para la evaporación del agua de manera normal. La lectura de la evaporación se recomienda hacerla de forma diaria a una misma hora, todos los días, generalmente entre las 7:00 – 8:00. Cuando llueve fuerte y tiende a rebosar el mismo se debe realizar lecturas intermedias durante el día y toda la información debe ser registrada.
El pluviómetro artesanal consiste en un embudo de plástico de aproximadamente 16 cm de diámetro; dos metros de manguera transparente de 16 mm; un soporte que puede ser metálico o de madera resistente de una altura libre de 1.5 m; una botella de cola de 2 litros. La manguera debe acoplarse adecuadamente tanto al embudo como a la botella, de tal forma que no permita que haya fuga de agua en su ingreso y se reduzca al mínimo la evaporación del agua captada a través de embudo. El registro del volumen captado debe hacerse a la misma hora que se hace la lectura en el tanque evaporímetro y luego hacer la transformación del volumen a lámina de lluvia, en función al área de captación de la lluvia que corresponde al área del embudo.

Complementariamente es necesario dotarse de dispositivos que permitan determinar la temperatura media, humedad relativa del aire y de ser posible la velocidad de viento. En la presente experimentación, por el tema de la restricción de movilidad, los alumnos no pudieron implementar estos dispositivos, excepto de las estaciones ubicadas en la ciudad de Loja.
ESTUDIO DEL ARTE PARA LA IMPLEMENTACIÓN Y APLICABILIDAD
La fundamentación técnica para construir e implementar este tipo de estaciones ha sido basada en las siguientes investigaciones.
La investigación sobre la velocidad de evaporación del agua, Manzur and Cardoso en el 2015, realiza dos experimentos de prueba en el mes de enero en dos ciudades diferentes, Temixco y Ciudad de México, respectivamente, donde realiza la experimentación con varios diámetros de los recipientes y se determina que la evaporación es la misma, si todas tienen las mismas condiciones ambientales. Además, se llega a la conclusión que el líquido se evapora con mayor rapidez cuando su superficie se encuentra más cerca del borde del recipiente.
En la Universidad Centro Occidental, Lisandro Alvarado, Venezuela, ha realizado la investigación por parte de Hernandes s.f., para medir la evaporación con recipientes no convencionales (recipiente plástico de pintura de 5 galones), en la cual se ha determinado que el coeficiente de ajuste o error entre la evaporación del tanque evaporímetro clase A y el artesanal es variable (0-60%), existe un mejor ajuste cuando no llueve y es menor el ajuste cuando hay presencia de lluvia. Los menores errores se obtienen al medir la evaporación con una frecuencia diaria, recomendada especialmente en el caso de invernaderos y hortalizas.
El investigador Delgado Baralt (2015), utiliza una investigación para la determinación de láminas de riego para el cultivo de Albaca y a su vez determina un coeficiente de ajuste de 0,69, con una correlación de 0,955, entre un tanque evaporímetro Clase A y un prototipo de tanque con 29 cm de diámetro y 6.1 cm de altura.
Díaz García & Aguirre Arias en su investigación (2016) obtiene una correlación lineal de los datos registrados entre el tanque evaporímetro Clase A y un prototipo de tanque evaporímetro, un valor de correlación R=0.997, que lo consideran aceptable y por ende recomiendan su uso.
Jorge Sivisaca (2013), en su investigación sobre “Efecto de tres frecuencias de riego por goteo en la producción del cultivo de fréjol (Phaseolus Vulgaris L.), según la evaporación del tanque evaporímetro, implementó un pluviómetro estándar, y además un pluviómetro artesanal para registrar la entrada de agua por lluvias eventuales, de igual manera implementó una tanque evaporímetro Clase A y dos baldes de plástico de 20 litros, de color blanco; realizando los registros por tres meses, se obtuvo un coeficiente de ajuste de 1.001, con una correlación R = 0,946, por lo recomienda su uso por sencillez y accesibilidad para los agricultores comunitarios y quiénes necesiten generar este tipo de información meteorológica. Además, para determinar la correlación entre el pluviómetro artesanal y uno estándar, Sivisaca en el sector centro de la ciudad de Loja, procedió a implementar un pluviómetro estándar y otro artesanal (embudo + manguera y botella de plástico con sello) y que luego de procesar la información generada obtiene un ajuste lineal de 1.031, con un coeficiente de correlación R=0,998
José Carrillo (2014), en su investigación “Determinación de los requerimientos de riego del cultivo de achira (Canna edulis, Ker Gawier; Canna indica, L) y sus estadios fenológicos, con riego por aspersión, en el sector de Cabrería-Chumberos, perteneciente al sistema de riego Palmira” para determinar las láminas de riego ha implementado un tanque evaporímetro Clase A y adyacente un recipiente de plástico de color amarillo de 20 litros (tanque evaporímetro artesanal) puesto directamente en suelo natural y luego de procesada la registros de evaporación diaria de los dos tanques, obtuvo una ecuación de ajuste entre Y=0.8874*X-1.0226, con una correlación lineal de R2=0.984, por lo que el autor basado en la buena correspondencia recomienda su uso.
Vicente Valdivieso (2013), en su investigación “Efecto de cuatro láminas de riego por goteo sobre la producción del cultivo de maíz duro (Zea mays), según la evaporación del tanque evaporímetro Clase A”, implementa en la zona de estudio el tanque evaporímetro Clase A y uno artesanal, recipiente de color blanco de 20 litros, en la cual obtiene un factor de ajuste de 1.25, la ecuación obtenida es Y = 0.491 X + 2.845, la correlación obtenida R= 0.78, por lo que el autor recomienda su uso.
Italo Torres (2016), en su investigación “Respuesta del cultivo de maní (Arachis Hipogea L.) a dos métodos de riego a presión en el valle de Casanga, Provincia de Loja, implementa un tanque evaporímetro Clase A versus uno artesanal o casero (recipiente de plástico de 20 litros), el mismo que ha sido ubicado sobre una plataforma de 0.4 x 0.4 y a 12.5 cm del piso, una vez realizado el análisis estadístico ha obtenido un valor de coeficiente no lineal de 0.985, con una correlación de R2=0.97, por lo que el autor recomienda su uso.
De las investigaciones descritas se determina factores de ajuste entre 0.69 – 1.25 entre las correlaciones dadas entre un tanque evaporímetro estándar y artesanal, por lo que si se toma un promedio se tendrá un valor de 0.97, factor que tendría mucha correspondencia con el obtenido por el investigador Jorge Sivisaca, que señala que el factor es prácticamente igual a uno, lo que hace concluir que los registros obtenidos en el tanque evaporímetro artesanal, considerando las especificaciones descritas, sería igual a la que se obtendría en tanque evaporímetro convencional Clase A.
Por lo expuesto, en la experimentación se procedió a registrar de forma diaria los valores de evaporación registrados en cada una de las estaciones artesanales implementadas, para luego proceder a procesar los datos y realizar las comparaciones, en los casos que fueron posible con otras estaciones cercanas, incluso, en el caso de la ciudad de Loja comparar con los registros de la estación automática que dispone la Universidad Técnica Particular de Loja, misma que está ubicado en el campus universitario.
ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Las evaporaciones obtenidas en las diferentes zonas en que se implementaron estas estaciones meteorológicas artesanales fueron las siguientes en promedio: En el Limo 4.2 mm, en Casanga 4.0 mm, en Catamayo 6.8 mm, en Loja Norte 3.2 mm, en San Lucas y en Zamora 5.6 mm. Los registros y análisis de datos del alumno Diego Monar de la estación de San Lucas, fueron escasos, discontinuos, por lo que no se consideró fiables los mismos por aquello no se incluyen dichos resultados.
Para el caso de la ciudad de Loja, en el cuadro 1 se presenta los promedios y sumatorias de los registros obtenidos de las tres estaciones analizadas, dos artesanales (Docente y alumna Raphaela Álvarez) y una automática (UTPL).
Cuadro 1. Promedio y sumatoria de los registros de las estaciones analizadas en la ciudad de Loja.

Analizando los resultados de las tres estaciones que en altitud no difieren mucho y en distancia horizontal están entre 1.2 a 2.7 km entre ellas, por lo cual es adecuado hacer un análisis comparativo entre las mismas. Del cuadro 1, se determina una similitud de los promedios de evaporación, caso similar en la precipitación de las estaciones de Loja-Centro y Campus UTPL, esto en razón de que el período de registro de datos son iguales, no así para el caso de la Estancia Norte, que hace falta el registro de información de la primera quincena del mes de abril. La temperatura es similar, difiere un poco la humedad relativa de la estación del centro, por lo que a los valores que registre dicho dispositivo se recomienda multiplicar por un factor de ajuste de 0.85 para obtener los datos reales.
CONCLUSIÓN.
Los resultados son muy semejantes en la evaporación, precipitación y temperatura; por lo tanto, se recomienda utilizar el pluviómetro y tanque evaporímetro artesanal para obtener los datos meteorológicos que son fundamentales para el cálculo de requerimientos hídricos de los cultivos y hacer un uso eficiente del recurso agua para riego, tanto a nivel comunitario como para huertos urbanos, que a su vez va a permitir a los agricultores comunitarios de la provincia de Loja, la Región Sur y el país, incrementar la productividad por hectárea o metro cuadro, para el caso de huertos urbanos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Carrillo, J. V. (2014). Determinación de los requerimientos de riego del cultivo de la achira (Canna edulis, Ker Gawier; canna indica, L) y sus estadios fenológicos, con riego por aspersión, en el sector Cabreria – Chumberos, perteneciente al sistema de riego La Palmira. Universidad Nacional de Loja, Loja-Ecuador.
Delgado Baralt, G. A. (2015). Determinación de la lámina de riego para el cultivo de la albahaca genovesa (Ocimum basilicum»Genovese».) a partir de la variación del coeficiente multiplicador de la evaporación [recurso electrónico].
Díaz García, J. A., & Aguirre Arias, L. E. (2016). Determinación de nitrógeno lixiviado en el cultivo de estevia (Stevia Rebaudiana Bertoni) aplicando fertilizantes nitrogenados de lenta liberación por medio de lisímetros de drenaje [recurso electrónico].
Exposiciones de la experimentación de cada uno de los alumnos de hidráulica para riego de la UTPL, período abril – agosto del 2020, que participaron en la experimentación.
Hernández, F. (s.f.). Medir la Evaporación y Precipitación con la Técnica del Cuñete. Retrieved 1 de Julio, 2016, from http://www.agro-tecnologia-tropical.com/medir_evaporacion.html Manzur, A., & Cardoso, J. (2015). Velocidad de evaporación del agua. Revista mexicana de física E, 61(1), 31-34.
Ordóñez González, F. E. (2015). Respuesta del cultivar de fresa a tres frecuencias de riego por goteo, bajo macrotúneles.
Sivisaca Caraguay, J. R. (2013). Efecto de tres frecuencias de riego por goteo en la producción del cultivo de fréjol (Phaseolus Vulgaris l.), según la evaporación del Tanque Evaporímetro Clase A”. (Maestria), Universidad Nacional de Loja, Loja. (1)
Torres Sarango, I. A. (2016). Respuesta del cultivo de maní (arachis hipogea l.) a dos métodos de riego a presión en el valle de casanga, provincia de Loja. Valdivieso Vidal, A. V. (2013). Efecto de cuatro láminas de riego de goteo sobre la producción de cultivo de maíz duro (Zea mays) , según la evaporación del tanque evaporímetro Clase A Universidad Nacional de Loja, Loja-Ecuador.
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