INTRODUCCIÓN
En Cuba, el arroz representa la principal fuente de alimento para la población. La demanda nacional de este cereal alcanza las 700 mil toneladas con un índice de consumo anual de casi 70 kg por persona (IIGranos, 2014), siendo una de las cifras más altas a nivel mundial (FAOSTAT, 2019). Sin embargo, a pesar de que existen condiciones adecuadas de suelo, clima, agua, variedades, para el crecimiento y desarrollo del cultivo, la producción nacional solo satisface el 40 % de la demanda. Esto implica importar más de 400 mil toneladas al año. El incremento de la producción de este cereal, es esencial para contribuir al Programa de Autoabastecimiento Alimentario Municipal del país.
En los últimos años los rendimientos que se obtienen del arroz como promedio se encuentran entre 3 y 4 t ha-1 (IIGranos, 2014; ONEI, 2017; FAOSTAT, 2019). Estos valores representan menos del 50 % del potencial productivo de las variedades cubanas cuando han sido evaluadas en condiciones experimentales (IIGranos, 2014; Ruíz et al., 2016). Dentro de los principales problemas que afectan el incremento de las producciones están el inadecuado manejo del cultivo y las tecnologías, bajo aprovechamiento del período de siembra en la época óptima, la incidencia de los cambios climáticos, entre otros (Ruíz et al., 2016).
La falta de nivelación de los campos es otro de los factores limitantes del rendimiento con alta prevalencia en las áreas arroceras, que ha sido identificado como prioridad dentro del Programa de Desarrollo Arrocero Nacional. La nivelación, facilita la implementación de buenas prácticas agronómicas, eleva la eficiencia en la aplicación de agua, disminuye las normas de riego, mejora la uniformidad del riego, elimina el encharcamiento en las áreas, permite mayor distribución poblacional de las plantas y eficiencia en el uso de los insumos principalmente el nitrógeno (Naresh et al., 2012; 2014; Kumar et al., 2017).
En este sentido, se ha demostrado que el levantamiento topográfico es la base fundamental para la proyección de la nivelación. Es la primera fase de estudio técnico y descriptivo de un área determinada, donde se examinan las alteraciones existentes en el terreno que deben ser enmendadas para lograr mejor crecimiento y desarrollo de los cultivos (Agüero, 2015; AgriCien, 2016; Sabogal, 2016). Generalmente, la metodología utilizada para realizar el levantamiento topográfico que se toma de referencia, la parcela se divide en cuadrículas de 20 x 20 m, se colocan estacas en cada intersección y las mediciones se efectúan con equipos Láser o con Estación Total. Esto permite la obtención de mapas a escala 1:1000 con curvas de nivel con equidistancia de 0,10 m, que considera la ubicación y las referencias planimétricas y altimétricas de los bancos de nivelación (López et al., 2016; Sabogal, 2016; Martínez et al., 2018). Esta metodología tiene algunos inconvenientes, como el tiempo de entrega de la información resultante que tarda alrededor de 30 a 40 días, requiere de mucha mano de obra y más tiempo de trabajo de gabinete una vez realizado el levantamiento.
En Cuba, se practica el uso del Land Plane para realizar labores de alisamiento en los campos de arroz. Sin embargo, para efectuar una nivelación de mayor precisión, se ha introducido el uso de la Tecnología Láser (Sierra et al., 2012; IIGranos, 2014; Martínez et al., 2018). Varios autores han recomendado dicha tecnología, debido a que ofrece ventajas en comparación con el empleo del Land Plane y se vincula a una mayor eficiencia de aplicación de agua, reducción del consumo de agua, ganancia neta e incremento de los rendimientos (Sierra et al., 2012; Temizel et al., 2012; Naresh et al., 2014; Das et al., 2018; Rajkumar et al., 2018; Sapkal et al., 2019).
En la actualidad existe una tendencia mundial a la práctica de una Agricultura de Precisión (AP). Ésta se basa, en el uso de Sistemas Satelitales de Navegación Global (GNSS), sensores, satélites e imágenes aéreas junto con Sistemas de Información Geográfica (SIG) para estimar, evaluar y entender dichas variaciones (Gil, 2008; Lago et al., 2011; Suprapto et al., 2016; Bucci et al., 2018). La AP, ha sido introducida en áreas arroceras con excelentes resultados en el incremento de los rendimientos (40- 50%); la eficiencia en el uso del agua y la optimización de recursos para reducir los costos de producción (Agüero, 2015; González y Alonso, 2016; Shehzad, 2016; Suprapto et al., 2016; Kumar et al., 2017; Bucci et al., 2018).
De forma general, los principios de operación de un sistema GNSS constan de tres pasos para optimizar la nivelación del terreno y son: levantamiento de datos, diseño y ejecución de la nivelación. En el primer paso, el operador hace un levantamiento de datos del campo a nivelar o drenar. Luego, basándose en esta información, se crea un diseño que optimice de la mejor manera el nivelado o drenaje a realizar. Finalmente, se nivela el área siguiendo el diseño predeterminado y usando guía GNSS (Agüero, 2015; AgriCien, 2016; López et al., 2016). Como ventajas se ha evidenciado que la Tecnología GNSS agiliza la realización del levantamiento topográfico y permite mayor precisión en la nivelación de los suelos. Supera a la Tecnología Láser en economía y tiempo de ejecución y, además, por los efectos positivos que genera en la conservación de suelos, dado a que el volumen de tierra a mover es significativamente inferior (Agüero, 2015; AgriCien, 2016).
Dentro de los tipos de tecnologías GNSS se promocionan las siguientes marcas comerciales: TOPCON, TRIMBLE, DITCHASSIST, entre otras (Trimble, 2011; AgriCien, 2016; Pelaéz, 2015; López et al., 2016). De ellas, a través de un Convenio de Colaboración entre el Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric) y la Empresa Agricultura Científica de Costa Rica (AgriCien), se propuso efectuar prueba de los equipos: Kit de Topografía y diseño y Kit de Nivelación a pendiente variable sistema 310 de TOPCON, con el objetivo principal de evaluar esta tecnología, para realizar levantamiento topográfico, obtener mapas de diseño, trazados de diques y nivelación de precisión en áreas de arroz, y comparando con las tecnologías Land Plane y Láser, con el fin de introducir la AP en las condiciones de Cuba.
MÉTODOS
Área experimental
El experimento se realizó en la Unidad Empresarial de Base Agrícola Cubanacán (UEBA) perteneciente a la Empresa Agroindustrial de Granos (EAIG) Los Palacios, en la provincia de Pinar del Río, que es considera la tercera en importancia para la producción de arroz en Cuba (ONE, 2010). Se seleccionó un área total de 117 ha, distribuidas en tres variantes de tratamientos experimentales, que difirieron en la realización del levantamiento topográfico, la nivelación y el trazado de los diques.
Tratamientos
La descripción de cada tratamiento fue la siguiente:
Tratamiento 1 (T1). Campo 92, con un área de 54 ha. Tecnología Tradicional con alisamiento mediante Land Plane.
Tratamiento 2 (T2). Campo 90, con un área de 34 ha. Tecnología de Nivelación guiada por n Sistema Láser.
Tratamiento 3 (T3). Campo 91, con un área de 29 ha. Tecnología de Nivelación GNSS con Sistema 310 GNSS a Pendiente Variable.
Descripción técnica general del equipamiento GNSS
Kit de Topografía y diseño (Marca TOPCON). Se utilizó para realizar levantamiento topográfico, conocer las condiciones y características del área; así como obtener los mapas de diseño para la nivelación y trazado de los diques. Se compone de: dos estaciones base Hiper AG: una fija y otra móvil, Laptop de campo (Panasonic) con la instalación del software AgForm- 3D (Figura 1) (AgriCien, 2016).
FIGURA 1.
Estación Base, Estación Móvil y laptop corriendo software AGform-3D.
Kit de Nivelación Sistema 310 (Marca TOPCON). Se empleó para realizar la nivelación en el campo del tratamiento T3. Para el funcionamiento de equipo se requiere la obtención del mapa de diseño de nivelación creados con el kit de topografía. Se compone de: Estación base que recibe la señal y se conecta a las antenas RTK; una Consola X30 donde se muestran las zonas de corte y relleno para la guía del operador, Controlador MC-R3 y Antena PG A1 (Figura 2) (AgriCien, 2016).
FIGURA 2.
Kit de Nivelación RTK.
Condiciones de cultivo
Preparación de suelos: En las tres variantes se utilizó la preparación de suelo en seco. En todos los casos, las primeras labores fueron similares, roturación, cruce (grada pesada o arado), alisamiento y mullido (Alfonso et al., 2014; IIGranos, 2014).
Levantamiento topográfico: En los Tratamientos T1 y T2, se usó el levantamiento topográfico con Tecnología Láser, que se denominará de referencia, de acuerdo a la metodología descripta por Martínez et al. (2018) con el apoyo de una regla guía y una base fija Láser (emisor). En el Tratamiento T3, se empleó la Tecnología GNSS con el uso del Kit de Topografía y Diseño, marca TOPCON, acoplado al tractor BELARUS modelo 1025.2. En todos los tratamientos, al finalizar cada levantamiento se procedió a generar los mapas de diseño más apropiado y de mejor ajuste usando el software AgForm-3D propuesto por Agüero (2015) y AgriCien (2016). En los campos donde se utiliza la nivelación con Tecnología Láser (T2) y GNSS (T3) se hizo una comprobación del levantamiento topográfico final para la identificación y corrección de diferencias entre diseños propuestos y ejecutados.
Diseños de nivelación: Se realizó en los campos donde se niveló con Láser y GNSS (Figura 3). Utilizando la información del levantamiento topográfico y con el programa AgForm3D, se crearon los mapas de curvas de nivel, cálculos de cortes y rellenos, balances de movimientos, mapas de cortes y rellenos. Para el área nivelada con la Tecnología Láser (T2), se generaron diseños con pendiente fija, doble pendiente o pendiente 0. En la Tecnología GNSS (T3), se generó el diseño de pendiente variable, que nunca se había empleado en Cuba y que tiene como ventaja que respeta la línea natural de curvas del campo y muestra una gran disminución del volumen de tierra a mover.
FIGURA 3.
Diseños de Nivelación Laser y GNSS.
Se realizaron ajustes en función de los intereses y posibilidades económica del usuario. Inmediatamente el archivo de diseño se transfirió vía bluetooth al operario del equipo que ejecuta la nivelación y posteriormente se cargó en la consola, instalada en el tractor.
Ejecución de la nivelación: Se estudiaron tres variantes de nivelación, de acuerdo a:
T1: Tecnología Tradicional con Land Plane. Se empleó un tractor Belarus y se acopló un Land Plane.
T2: Tecnología de Nivelación con Sistema Láser. Se usó un tractor New Holland + rufa refinadora con Sistema Láser, compuesto por una estación Láser fija como emisor del diseño, el receptor Láser, la refinadora MARA (3 m de ancho de trabajo) y el controlador hidráulico posicionado en cabina.
T3: Tecnología de Nivelación con Sistema 310 GNSS a Pendiente Variable. Un tractor YTO modelo 1804 + rufa refinadora con Topcon Sistema 310 GNSS, los equipos y accesorios del sistema GNSS se acoplaron a la maquinaria existente en el área. La antena se ubicó encima de la refinadora de control hidráulico ILGI (3 m de ancho de trabajo) controlada por el MC-R3 (controlador de navegación GNSS) y contando con las señales de corrección RTK de la base fija Hiper AgForm.
Trazado y construcción de Diques: En los tres campos para el diseño y trazado de los diques se utilizó el Kit de topografía y diseño de TOPCON. En el campo nivelado con Tecnología GNSS (T3), se hizo con Tractor + diqueadora + rodillo compactador. En todos los tratamientos los diques se construyeron a una altura no mayor de 15 cm.
Siembra directa: Se realizó la siembra directa a chorillo con sembradora directa mecánica Baldan, norma de 130 kg ha-1 para todos los tratamientos, en un suelo arcilloso arenoso. La fecha de siembra fue en la época lluviosa o de primavera de 2016, el 1ro de julio en las áreas T1 y T2 y el 4 de julio en T3. La germinación ocurrió el 11 de julio de 2016 para T1 y T2, y 21 de julio de 2016 para T3.
Variedad: Se utilizó la variedad Selección 1, de ciclo medio, de 139 días para la campaña de siembra en frío y de 118 días para primavera. Presenta alto potencial de rendimiento agrícola para las siembras efectuadas en ambas campañas (Alfonso et al., 2014; IIGranos, 2014).
Fertilización: Se realizó según recomendaciones del Instructivo Técnico del Cultivo de Arroz y del paquete tecnológico de esta variedad (Alfonso et al., 2014; IIGranos, 2014). Se utilizó Urea (46 %), Superfosfato triple (46 %) y Cloruro de potasio (60 %) como portadores de nitrógeno, fósforo y potasio; respectivamente. Los fertilizantes se aplicaron a los 20, 37 y 68 DDG, con dosis total de 200 kg ha-1 de nitrógeno, 110 kg ha-1 de fósforo y 90 kg ha-1 de potasio; respectivamente.
Aplicación de productos: Para el control de malezas, plagas y enfermedades se siguió lo establecido en el Instructivo Técnico del Cultivo de Arroz (Alfonso et al., 2014; IIGranos, 2014).
Manejo del agua. En los tratamientos T1 y T2, se realizó de acuerdo a lo establecido en la EAIG y al Instructivo Técnico del Arroz (Alfonso et al., 2014; IIGranos, 2014). En el T3, se mantuvo la altura de la lámina de agua entre 5 y 10 cm. A partir de la experiencia de los anegadores que atienden las áreas seleccionadas, se estimó el manejo de agua de riego, a través de la evaluación de la altura de la lámina de agua y el tiempo del primer riego. Las normas de riego fueron las acordadas en el II Encuentro Nacional de Riego (Alemán et al., 1987) utilizadas según Resolución 287/2015 (INRH, 2015).
Atenciones culturales: El resto de las labores se efectuaron según lo establecido en el Instructivo Técnico del Arroz (Alfonso et al., 2014; IIGranos, 2014).
Evaluación: Para la evaluación de los equipos GNSS, se determinaron los siguientes parámetros técnicos: Área beneficiada (ha), Tiempos de Levantamiento topográfico y Nivelación (h), Consumo de combustible (L. ha-1), Volumen de suelo a mover (m3. ha-1).
Se usaron varias normas y documentos como:
Agrinfor 2008, Instructivo Técnico de Normalización “Peritaje Técnico”.
Agrinfor 2008, Instructivo Técnico de Normalización “Determinación de las condiciones de prueba”.
Agrinfor 2008, Instructivo Técnico de Normalización “Evaluación tecnológico explotativa”.
Modelos y manuales de equipos diseñados para propósitos similares.
Manual del Operador Sistema 310 TOPCON.
Manual de Operación y Configuración del equipo Topcon Hiper AG + AgForm 3D.
Manual de Uso de Kit Topográfico AgForm-3D
RESULTADOS Y DISCUSION
Levantamiento topográfico:
Los índices tecnológicos y explotativos obtenidos del levantamiento topográfico se muestran en la Tabla 1 y Figura 4. Se apreció que con el uso de la Tecnología GNSS que se corresponde con el Tratamiento T3, se encontró un comportamiento superior a T2, en cuanto a productividad, eficiencia y precisión, lo cual se correspondió con lo informado por Agüero (2015) y AgriCien (2016). Se logró aventajar en siete veces la productividad de la metodología de referencia empleada en T2. No se compara con T1 debido en que para llevar a cabo la tarea de alisamiento mecánico con Land Plane no se realizó levantamiento topográfico.
Figura 4.
Levantamiento Topográfico con el KIT de Topografía Topcon.
TABLA 1.
Índices de la evaluación tecnológico explotativa del levantamiento topográfico
Por otra parte, se evidenció que disminuyó el espaciamiento entre puntos de lectura de 20 en el Tratamiento T2 a 5 m en el T3 (Figura 4). Esto favoreció la cantidad de puntos de lectura por ha, 25 para T2 y 112 para T3. Además, para el caso del levantamiento topográfico con Tecnología Láser (T2), se requirió de una brigada de al menos tres trabajadores que garanticen un correcto resultado en cuanto a lectura, posicionamiento y registro de los datos de altimetría; así como se ha demostrado que se obtiene una productividad de 0,208 ha h-1. Por el contrario, para el levantamiento con Tecnología GNSS (T3), solo se necesitó un operador, con un mínimo de conocimientos de trabajo con el software AgForm 3D, y se obtuvo una productividad de 9 ha h-1. Aunque T3 implicó un gasto de combustible adicional al usar un medio de transporte, en este caso un tractor, se estimó que son menores los gastos como resultado del ahorro por concepto de salario de los operadores, una mejor precisión del levantamiento, con lo cual se obtuvo mayor productividad del trabajo.
Del mismo modo, es de resaltar que durante la ejecución del trazado de los diques se constató que con la Tecnología basada en el GNSS (T3) se redujo el número de labores, en comparación con la Tecnología que tradicionalmente se efectúa en la EAIG (IIGranos, 2014). El trazado, levante y compactación de diques se hizo en una sola labor, logrando multiplicar la productividad del trabajo y menor costo por concepto de preparación de suelos. Se demostró la factibilidad del empleo del Kit de Topografía y Diseño, que también permitió que los mapas de diseño pueden transferir o exportar a consoladas de equipos de nivelación.
Resultados similares con el uso de los equipos evaluados en este trabajo han sido informados por Agüero (2015) y AgriCien (2016), que demuestran las ventajas del Kit de Topografía y Diseño. Dentro ellas, se resalta, que es más productivo, rápido y económico que el método tradicional con puntos tomados a estación total o nivel óptico de precisión. Se benefician desde 100 hasta 200 ha día-1; mientras que con el método tradicional se obtienen de 10 a 20 ha día-1. Es mejor el modelamiento digital de las elevaciones del terreno por tener hasta más que 100 puntos de datos por cada hectárea. Facilita la toma de decisiones para la mejora del drenaje superficial al momento de hacer la topografía, sin necesidad de efectuar procesos posteriores que provoquen demoras en otras oficinas. Es más flexible para visualizar los campos y hacer los diseños según las condiciones reales del área. Se comparten los archivos de topografía y diseños entre un número mayor de ingenieros y decisores, con el fin de optimizar los diseños y también para llevar control de obra y avance. Se exportan archivos de levantamientos para la creación de un mosaico regional de topografía real de los campos de las fincas de producción.
Nivelación:
Al evaluar los parámetros técnicos de la nivelación (Tabla 2), se constataron las ventajas de la Tecnología del Tratamiento T3 respecto a T1 y T2, por concepto de tiempo de ejecución del diseño de nivelación. Este caso, apoyado en un software profesional AgForm 3D, diseñado con este propósito e instalado en la misma Laptop de campo empleada con el Kit de Topografía. El software contribuyó obtener información en tiempo real inmediatamente después de levantado el campo, un mapa en tres dimensiones con cinco opciones de modelos de diseño diferentes (Agüero, 2015; AgriCien, 2016).
La Tecnología del Tratamiento T3 (GNSS), ofreció la posibilidad de ejecutar diseños a pendiente variables con mejores ajustes (Figura 5), demostrado una de las principales ventajas de este método. Lo anterior permitió seguir los patrones naturales de drenaje y disminuyó el volumen de tierra a mover por hectáreas en un 70%. Se realizaron las variaciones de la altura de corte o relleno según la ubicación del equipo. Además, superó al tratamiento T2 (Láser), al realizar trabajos con múltiples equipos simultáneamente unidos a una misma estación base en un radio de 2 a 2,5 Km, sin perdidas de la señal por inclemencias del tiempo o interferencia, lo que es común durante la explotación de la Tecnología Láser (Agüero, 2015; AgriCien, 2016). No se representa ningún dato comparativo en las tareas de diseño de nivelación con T1 debido a que solo se rectifica la nivelación del propio campo sin necesidad de controlar ninguna pendiente en esta labor de alisamiento.
FIGURA 5.
Diseño de Nivelación con Pendiente Variable y vista del Proyecto en 3D.
TABLA 2.
Índices de la evaluación tecnológico explotativa del diseño de nivelación por tecnología
En la Tabla 3, se exponen los índices de la evaluación tecnológica y de explotación del refinado por Tecnología. Como se observa, se obtuvo diferencias en el tiempo de ejecución de la nivelación. En la Tecnología Láser (T2), se necesitaron 14,28 h para nivelar una hectárea, mientras que empleando la Tecnología GNSS (T3), solo se requirieron 4 h.
TABLA 3.
Índices de la evaluación tecnológico explotativa del refinado por tecnología
Este resultado fue lógico teniendo en cuenta que el volumen de tierra a mover por unidad de área fue tres veces mayor en el diseño Láser (T2) y por consiguiente la profundidad de cortes, se hicieron mayor número de pases, lo que también infiere en un gasto mayor de combustible. En el caso del tratamiento T1, basada en el Land Plane (Tecnología Tradicional), se ejecutó un alisamiento del terreno, que no constituye una nivelación (Álvarez, 2017; Martínez et al., 2018).
Resultados preliminares en el manejo de agua:
En este trabajo, según referencia de los técnicos y operarios el uso de la Tecnología GNSS permitió obtener diques con altura menor de 15 cm que contribuyó a mejor manejo del agua. El primer riego se efectuó como promedio en menos tiempo entre 36 y 48 h. Además, en áreas de la UEBA Sierra Maestra donde se utilizaban 6 anegadores, ahora se utilizaron 3, lo que contribuyó a la disminución de los costos del riego por concepto de salario.
También se logró mantener pequeñas y uniformes láminas de agua en las áreas. Aun cuando estos valores fueron estimados, en el área donde se usó la Tecnología Láser (T2) la altura de la lámina de agua se mantuvo entre 15 y 20 cm, alcanzado hasta 35 cm en el área de la Tecnología Tradicional (T1). Con el empleo de la Tecnología GNSS (T3), el trazado de diques con alta precisión y la calidad de la nivelación permitió lograr una altura de la lámina de agua entre 5 y 10 cm. Lo antes expuesto, garantiza mayor uniformidad del riego y del establecimiento de la población (Agüero, 2015; AgriCien, 2016).
Utilizando la Tecnología Láser para la nivelación de áreas de arroz en la EAIG Sur del Jíbaro, Álvarez (2017), obtuvo valores en el manejo de la lámina de agua que oscilaron entre 4 - 8 cm, en contraste con la variante tradicional de nivelación donde se alcanzó entre 5 y 20 cm. Este comportamiento incidió en una disminución del consumo de agua por unidad de área, lográndose un ahorro significativo de la misma, a favor del Láser.
Teniendo en cuenta la disminución de la disponibilidad de agua de riego y la productividad de los cultivos y el aumento de la demanda de alimentos, se requiere de estudios que permitan la identificación y la adopción rápida de tecnologías científicas modernas para una gestión eficiente del agua. Al respecto, diversos autores informan las ventajas de efectuar la nivelación con la Tecnología Láser en comparación con el método tradicional. Naresh et al. (2014) han enfatizado que se logró un ahorro del agua para el riego en un 21%, energía en un 31%, un incremento del rendimiento del 6,6%. La duración total del riego y la profundidad del agua aplicada se redujo a 10.9, 14.7%, en comparación con los campos nivelados tradicionales. La productividad mejoró en 33%, con un ingreso neto anual promedio de 14%.
Por su parte, Amaresh et al (2018), al evaluar el efecto de la nivelación Láser en el rendimiento del cultivo de trigo, encontraron un ahorro de agua de riego en el campo. Sapkal et al 2019, han planteado que a pesar de los beneficios del uso de la Tecnología Láser existen varias limitaciones que restringen su adopción generalizada. Una limitación importante identificada como la falta de conocimiento técnico seguido de un alto costo de nivelación.
En el ámbito internacional, de acuerdo a los criterios expresados sobre el empleo del GNSS para realizar el levantamiento topográfico, Lago et al (2011), han señalado en correspondencia con los resultados de este trabajo, que esta Tecnología contribuyó a recopilar datos sobre sus terrenos de cultivo y confirmaron las ventajas de la obtención de información en tiempo real. También, Kumar et al. (2017), plantearon que el sistema GNSS proporciona la información posicional precisa, que es útil para localizar la variabilidad espacial con precisión. López et al (2016) utilizando equipos de Tecnología GNSS Field Level LL AgGNSS de Trimble, para realizar levantamiento topográficos y nivelación de terrenos, demostraron la calidad de la nivelación, al respetar las pendientes naturales para evitar la remoción de la capa arable y la materia orgánica del suelo. Obtuvieron un consumo de combustible por unidad de tierra movida fue de 0,42 L m-3, detectaron que el volumen de corte por ha disminuyó considerablemente después de la nivelación y se redujo el costo de la nivelación debido a que el operador usó menor tiempo de trabajo.
En Cuba la práctica del uso del Land Plane y la Tecnología Láser está muy generalizada para las áreas de arroz (IIGranos, 2014). Sierra et al (2012) realizaron una valoración técnica y económica de la nivelación con Láser comparada con la tradicional en el arroz de la provincia Granma. La eficiencia de aplicación del agua lograda con la Tecnología Láser, respecto a la forma Tradicional fue de 69,6%, el consumo de agua se redujo en un 17% y el incremento de los rendimientos fue de 2,6 t ha-1. También en la Empresa Agroindustrial de Granos (EAIG) Sur del Jíbaro en la provincia de Sancti Spíritus desde el 2016 se reinició un Programa de Nivelación con Tecnología Láser para la recuperación integral de la infraestructura arrocera. Corregir el desnivel de las áreas es un paso imprescindible para el crecimiento productivo lo que a su vez contribuye al ahorro del 30% del agua que se consume durante el riego.
Se han demostrado los beneficios y ventajas de la nivelación con GNSS en comparación con Láser. Es menor en un 50-85% el movimiento de tierras. Se necesita menor cantidad de equipamientos tractor-traíllas y alternativamente con el mismo número de equipamientos se mejora más área que con Láser. Propicia el uso de tractores y traíllas más pequeños en potencia y dimensiones al mover menor cantidad de tierra que en Láser y, por consiguiente, ahorro de agua entre un 40 al 50% (Agüero, 2015; AgriCien, 2016).
Los resultados presentados en este trabajo constituyen las primeras experiencias en Cuba del uso de equipos GNSS y demuestran de forma preliminar las ventajas de esta Tecnología. No obstante, se necesita acometer otros ensayos experimentales con el fin de implementar alternativas tecnológicas que eviten grandes movimientos de tierra, por lo que es recomendable la adecuación en las curvas de nivel y la posterior nivelación de las áreas (Álvarez, 2017). Es por ello, se impulsan los estudios enfocados en la búsqueda de resultados de validación de la Tecnología GNSS en nuestras condiciones.
CONCLUSIONES
Los equipos evaluados de la Tecnología GNSS para realizar el levantamiento topográfico y diseño de nivelación resultaron eficientes para su uso en las condiciones de producción de los sistemas arroceros, incrementando en siete veces la productividad de estas labores, en más del 50% la precisión de los diseños de nivelación obtenidos, y en comparación con la tecnología Láser se infiere un ahorro de combustible en un 60% teniendo en cuenta los pases por ha durante las pruebas realizadas.
Aunque la utilización de los equipos de la tecnología GNSS implica una inversión inicial mayor respecto a las Tecnologías Láser y la Tradicional con Land Plane, los costos estimados de la ejecución de la nivelación son menores en más del 50% ya que permitió disminuir el volumen de tierra a mover por hectáreas en un 70% y se requieren menores cantidades de unidades y menores inversiones en equipamientos (tractores, refinadoras y sistemas de control automático) para nivelar una misma superficie de terreno.
El trabajo con pendiente variable que permite el equipamiento de Tecnología GNSS implica la posibilidad de seguir los patrones naturales de drenaje del terreno con el consiguiente beneficio medioambiental para la conservación del recurso suelo y la eficiencia del uso del agua.
De forma preliminar el estimado del comportamiento del manejo del riego fue favorable, aunque será necesario realizar otras evaluaciones y estudios que contribuyan a mayor información del consumo de agua.