INTRODUCCIÓN
⌅Los complejos mecanizados revisten gran importancia en las condiciones modernas de desarrollo y crecimiento de la economía agrícola. Por eso, la productividad y eficiencia de las nuevas máquinas, juegan un papel importante en el proceso de producción de alimentos. Así, adquieren especial importancia los problemas de planificación, control y explotación de la maquinaria agrícola disponible y de otros medios mecanizados en la agricultura. Una estrategia útil para abordarlos es el establecimiento de un sistema de indicadores que permita dimensionar la efectividad en el manejo y explotación de las máquinas usadas en el proceso productivo (Gutiérrez et al., 2004Gutiérrez, R. F., González, A., Serrano, M., & Norman, T. (2004). Evaluación de Explotación-Tecnológica del conjunto Multiarado-Tractor J. D. modelo 4235 en la labor de preparación primaria de un Vertisol. Ciencia Ergo Sum, 11(2), 171-176).
En Cuba, el Ministerio de la Agricultura necesita incrementar la producción de alimentos potenciando programas de producción. De manera tal que se garantice la reducción gradual de las importaciones, se alcance el autoabastecimiento y se logre incrementar las exportaciones. Sin embargo, para cumplir estas líneas estratégicas se deben elevar los rendimientos y la eficiencia de la producción agrícola, lo que resulta imposible sin el desarrollo de la mecanización (Herrera et al., 2011Herrera, P. M. I., Toledo, A., & García, F. M. P. (2011). Elementos de gestión en el uso del parque de tractores. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 20(1), 20-24; Lora, 2006Lora, D. (2006). Utilización del balance de maquinaria para el análisis económico-comparativo de tecnologías. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 15(1), 28-31).
La evaluación de los índices de operación (explotación) permite conocer los principales indicadores productivos de tractores, máquinas o agregados agrícolas. En primera instancia sirve para comparar igual tipo de medios y para evaluar nuevas máquinas durante todo el volumen de trabajo según el programa de ensayos establecidos (González et al., 2017González, C. O., Machado, T. N., González, A. J. A., Acevedo, P. M., Acevedo, D. M., & Herrera, S. M. (2017). Evaluación tecnológica, de explotación y económica del tractor XTZ-150K-09 en labores de preparación de suelo. Revista Ingeniería Agrícola, 7(1), 49-54).
Unos de los procesos beneficiados con nuevas tecnologías en el sistema de máquinas para la producción cañera, es la preparación de suelo. En la UEB Atención a Productores Bartolomé Masó se introdujo la Grada Baldan modelo CRI de 24 discos para formar agregado con el Tractor XTZ 150K 09 en la labor de rotura y Grada Baldan modelo CRI de 52 discos para formar agregado con el tractor YTO X, modelo 1804 en la labor de mullido, que no han sido evaluados con anterioridad y por lo que se desconoce la productividad (rendimiento técnico) posible de los mismos, partiendo de parámetros científicamente argumentados.
Como antecedentes de estudios realizados a este tipo de tecnología de nueva adquisición se reportan los estudios realizados por González et al. (2017)González, C. O., Machado, T. N., González, A. J. A., Acevedo, P. M., Acevedo, D. M., & Herrera, S. M. (2017). Evaluación tecnológica, de explotación y económica del tractor XTZ-150K-09 en labores de preparación de suelo. Revista Ingeniería Agrícola, 7(1), 49-54 en la región central de Cuba, específicamente en el Valle del Yabú. Estos autores efectuaron la evaluación tecnológica, de operación y económica del tractor XTZ150K-09 en labores de preparación de suelo (pardo con carbonato) formando agregado con el arado AT 90, la grada de 2199 kg GRSV 24/24 y el cultivador CHR 11P concluyeron que los dos conjuntos evaluados presentan buen desempeño, con valores de productividad por hora es de 0,83 ha·h-1, 1,17 ha·h-1 y 1,42 ha·h-1 respectivamente. Además de que los gastos directos de explotación muestran que el agregado el que más gastos ocasiona es el XTZ 150 K 09 y el arado AT 90, con un valor de 53,36 CUP·ha-1, seguido de la grada GRSV 24/24 con un gasto de 46,84 CUP·ha-1 y el cultivador CHR 11P con un valor de 44,83 CUP·ha-1.
Teniendo en cuenta lo anteriormente planteado y la presente investigación tuvo como objetivo evaluar la productividad (rendimiento técnico) de los tractores XTZ 150K 09 con la grada Baldan modelos CRI de 24 discos e YTO X1804 con la grada Baldan y 52 discos bajo las condiciones de explotación de la UEB Atención a Productores “Bartolomé Masó”.
MATERIALES Y MÉTODOS
⌅El trabajo se realizó en la UBPC Carlos Manuel de Céspedes perteneciente a la UEB Atención a Productores Agropecuarios de Bartolomé Masó, provincia de Granma. La misma tiene un fondo de 1 009,06 ha, de ellas con caña 688,62 ha y sin trabajar 320,44 ha y está ubicada en el kilómetro 6 de la carretera Masó-Yara. La investigación se desarrolló en el Bloque 19 en el período comprendido del 1 de febrero del 2021 hasta el 30 de abril del 2021, donde se evaluó la tecnología de preparación de suelo para el cultivo de la caña de azúcar (Saccharumofficinarum L.), en un vertisol según Gutiérrez et al. (2004)Gutiérrez, R. F., González, A., Serrano, M., & Norman, T. (2004). Evaluación de Explotación-Tecnológica del conjunto Multiarado-Tractor J. D. modelo 4235 en la labor de preparación primaria de un Vertisol. Ciencia Ergo Sum, 11(2), 171-176; Hernández et al. (1999Hernández, J. A., Pérez, J. J. M., Mesa, N. A., Hartemink, A. E., & Bosch, I. D. (1999). Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba. (Primera edición). Instituto de suelos, La Habana, Cuba, 2019)Hernández, J. A., Pérez, J. J. M., Bosch, I. D., & Castro, S. N. (2019). La clasificación de suelos de Cuba: Énfasis en la versión de 2015. Cultivos Tropicales, 40(1); Latham (1981)Latham, M. (1981). The FAO/UNESCO soil map of the world legend (pp. 177-183) [Mapa]. Institute of Natural Resources, The University of the South Pacific Suva, Fiji; Soil Survey Staff (2010)Soil Survey Staff. (2010). Keys to soil taxonomy (11th ed). USDA-Catural Resources Conservation Service, Washinton, D.C., USA
Descripción de cómo se conformó el agregado y como fue evaluado
⌅Los agregados formados y sometidos a los ensayos en la labor de preparación de suelo fueron el tractor YTO X 1204 y gradas Baldan mediana de 40 discos, pesada de 52 discos (Figura 1). Se seleccionó el segundo escalón de marcha con reductor, siguiendo las recomendaciones del manual de explotación del tractor antes mencionado.
Se seleccionó el IV escalón de marcha sin reductor en el caso del primer agregado y I escalón de marcha sin reductor en el caso del segundo agregado, siguiendo las recomendaciones del manual de explotación del tractor antes mencionado y el movimiento del conjunto fue de lanzadera. El tipo de viraje o movimiento de giro en los extremos del campo fue en forma de tramos rectos y curvos (Jróbostov, 1977Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS). El método utilizado fue el analítico investigativo y la técnica del fotocrometraje según las normas NC 34-37 (2003)NC 34-37:03. (2003). Máquinas Agrícolas y Forestales, Metodología para la Evaluación Tecnológica Explotativa [Norma cubana]. Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba y otras como NC 34-38, (3003)NC 34-38: 03. (3003). Máquinas agrícolas y forestales. Metodología para la evaluación económica [Norma cubana]. Oficina Nacional de Normalización (NC), La Habana, Cuba; NC 34-47, (3003)NC 34-47:03. (3003). Máquinas agropecuarias y forestales. Metodología para la determinación de las condiciones de pruebas [Norma cubana]. 10, La Habana, Cuba; NRAG (2005)NRAG, X. (2005). Máquinas agrícolas y forestales (p. 18). Ministerrio de la Agricultura, La Habana, Cuba. Aunque para el procesamiento de datos, también fueron utilizadas las instrucciones y metodologías expuestas por Garrido (1989)Garrido, P. J. (1989). Implementos, máquinas agrícolas y fundamentos para su explotación. (primera reimpresión). Pueblo y Educación, La Habana, Cuba; González & Tzucurov (1993)González, V. R., & Tzucurov, A. (1993). Explotación del parque de maquinaria, Ed (Primera edición). Editorial Félix Varela, La Habana, Cuba; Jróbostov (1977)Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS. La dimensión del campo donde se efectuó la investigación es de 500 m de largo y un ancho de 200 m.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
⌅Ancho de trabajo y su coeficiente de utilización
⌅Los valores del ancho de trabajo obtenidos mediante las mediciones se muestran en la Figura 2. Apreciándose que para el caso del agregado formado por el tractor XTZ 150K 09 y la grada Baldan de 24 discos el mismo osciló entre 2,46 a 2,70 m con un valor medio de 2,58 m (Figura 2a). Para el caso del agregado formado por el tractor YTO X 1804 y la grada Baldan de 52 discos los valores estuvieron en el rango de 3,25 a 3,31 m con un valor medio de 3,3 m (Figura 2b).
Los valores medios para los dos agregados evaluados (2,58 y 3,3 m) se catalogan de bajos según el ancho constructivos de las gradas, es decir para la grada de 24 discos su ancho constructivo es de 3,1m y la grada de 52 es de 6,85m según los instructivos técnicos de las mismas. En la Tabla 1, se muestran los valores de los coeficientes del ancho de trabajo (𝜀𝛽) de los agregados evaluados. Para el caso del conjunto formado por el tractor XTZ 150 K 09 y la grada Baldan de 24 discos el valor de este coeficiente es de 0,83 y para el tractor YTO X 1804 con la grada Baldan de 52 discos es de 0,57. Los valores de este coeficiente para los dos agregados evaluados (0,83 y 0,57) se catalogan de bajos. Quedando por debajo de los valores que han reportado autores e investigadores tales como González & Tzucurov (1993)González, V. R., & Tzucurov, A. (1993). Explotación del parque de maquinaria, Ed (Primera edición). Editorial Félix Varela, La Habana, Cuba; Gutiérrez et al. (2004)Gutiérrez, R. F., González, A., Serrano, M., & Norman, T. (2004). Evaluación de Explotación-Tecnológica del conjunto Multiarado-Tractor J. D. modelo 4235 en la labor de preparación primaria de un Vertisol. Ciencia Ergo Sum, 11(2), 171-176; Infante (2021)Infante, S. E. (2021). Evaluación del rendimiento técnico de agregados agrícolas de última tecnología en la UEB "atención a productores de Bartolomé Masó [Tesis presentada en opción al título académico de máster en Maquinaria Agrícola]. Universidad de Granma, Departamento de Ingeniería Agrícola, Bayamo; Granma, Cuba; Jróbostov (1977)Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS.
| Tractor XTZ 150k 09 Grada Baldan de 24 discos |
Tractor YTO X 1804 Grada Baldan de 52 discos |
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|---|---|---|---|
| Coeficiente de Aprovechamiento del ancho de trabajo | Ancho constructivo (m) | Coeficiente de Aprovechamiento del ancho de trabajo | Ancho constructivo (m) |
| 0,83 | 3,1 m | 0,57 | 6,85 m |
Las causas de estos bajos valores en este indicador para los dos conjuntos, es que los operadores solaparon durante la preparación de suelo un pase de grada respecto al otro, con una magnitud llego alcanzar el valor de un metro. También incidió en los bajos valores de estos coeficientes la regulación del apero de labranza, lo que evidencia que no se explota de forma racional su frente de labor constructivo. Esto se corrobora con lo expuesto por Jróbostov (1977)Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS, pues el mismo planteó que en condiciones reales de explotación, el ancho medio de trabajo real siempre será menor que el constructivo y su valor máximo está determinado por la experiencia y habilidad del operador, del enganche, estado técnico y uso correcto del conjunto de máquinas durante el trabajo.
Velocidad de trabajo y su coeficiente de utilización
⌅En la Figura 3 se aprecian los valores que alcanzó este indicador para los dos aperos de labranza que formaron agregado con el tractor XTZ 150K 09 y tractor YTO X1804. Para el caso de la grada Baldan de 24 discos la velocidad de trabajo osciló de 6,77 a 7,90 km·h-1 (Figura 3a) y para la grada Baldan de 52 discos con el tractor YTO X 1804 de 7,49 a 7,74 km·h-1 (Figura 3b), con valores promedio de 7,33y 7,6 km·h-1 respectivamente.
Este parámetro para los dos conjuntos evaluados se comportó por debajo de las posibilidades reales del tractor que debe ser de 8,62 km·h-1. De igual Pompa et al. (2021)Pompa, V. A. E., De la Rosa, A. A. A., & Ramos, Z. J. L. (2021). Análisis de la eficiencia de agregados agrícolas de última generación. Revista granmense de desarrollo local redel, 5(1), 250-263. Es válido aclarar que existen referencias bibliográficas que refieren que las velocidades permisibles para las labores de surcado, grada, siembra y cultivo se comportan en un rango de 3,5 a 9 km·h-1.
Según Jróbostov (1977)Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS, una de las causa que afecta este parámetro está condicionada por el patinaje de los propulsores del tractor (que es sobre neumáticos y el mismo oscila de 8 a 12%), también se debe a la irregularidad de la frecuencia de rotación del árbol cigüeñal debido a la variación de la carga y además, al cambio de escalón de marcha y al movimiento sinuoso del conjunto.
En la Tabla 2, se muestran los coeficientes de la velocidad de trabajo de los agregados objetos de estudio.
| Tractor XTZ 150k 09 Grada Baldan de 24 discos |
Tractor YTO X 1804 Grada Baldan de 52 discos |
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|---|---|---|---|
| Coeficiente de aprovechamiento de la velocidad trabajo . | Velocidad teórica (km·h-1) | Coeficiente de aprovechamiento de la velocidad trabajo | Velocidad teórica (km·h-1) |
| 0,85 | 8,62 km h-1 | 0,76 | 10 km h-1 |
En cuanto a este coeficiente de aprovechamiento de la velocidad de trabajo (𝜀𝑉) se obtuvo un valor igual 0,85 para el caso del tractor XTZ 150K 09 y la grada Baldan de 24 discos. Magnitud que se encuentra por debajo de la magnitud expresada por Jróbostov (1977)Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS, (Companioni, 1990Companioni, R. (1990). Material para doctorado sobre explotación de la maquinaria agrícola (p. 150). Universidad de Ciego de Ávila (UNICA), Cuba) y González & Tzucurov, 1993González, V. R., & Tzucurov, A. (1993). Explotación del parque de maquinaria, Ed (Primera edición). Editorial Félix Varela, La Habana, Cuba), que es de 0,88 a 0,92 así como del 0,91 obtenido por Herrera et al. (2011)Herrera, P. M. I., Toledo, A., & García, F. M. P. (2011). Elementos de gestión en el uso del parque de tractores. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 20(1), 20-24 por lo que se cataloga de baja. Para el caso del tractor YTO X 1804 y la grada Baldan de 52 discos este coeficiente fue de 0,76; catalogándose de bajo también al compáralos con los autores antes referidos y los referidos por Pompa et al. (2021)Pompa, V. A. E., De la Rosa, A. A. A., & Ramos, Z. J. L. (2021). Análisis de la eficiencia de agregados agrícolas de última generación. Revista granmense de desarrollo local redel, 5(1), 250-263.
Profundidad de trabajo para ambos agregados
⌅El comportamiento de la profundidad de trabajo para ambos agregados se muestra en la Figura 4. Los valores oscilaron de 0,14 a 0,20 m para el tractor XTZ 150K 09 y la grada Baldan de 24 discos y de 0,15 a 0,20 m para el tractor YTO X 1804 y la grada Baldan de 52 discos. Los valores medios resultantes de las observaciones fueron de 0,17 m para los dos conjuntos.
Paneque et al., 2018Paneque, R., López, C., Mayans, C., Muñoz, G., Gaytán, R., & Romantchik, K. (2018). Fundamentos Teóricos y Análisis de Máquinas Agrícolas (Edición primera, Vol. 1). Universidad Autónoma Chapingo, Texcoco, México y Silveira, 1982Silveira, R. (1982). Teoría y cálculo de máquinas agrícolas. Editorial Pueblo y Educación, La Habana, Cuba), plantean que las gradas de discos y de otros tipos, por lo general son arrastradas en el momento del trabajo y no tienen ruedas de apoyo, por lo que la profundidad varía de 0,06 a 0,25 dependiendo también de su peso y el diámetro de los discos. Teniendo en cuenta esto, los resultados se pueden catalogar de aceptables.
Tiempo de viraje para para ambos agregados
⌅En la Figura 5, se aprecian los resultados relacionados al tiempo de viraje del agregado por el tractor XTZ 150K 09 y la grada Baldan de 24 discos, así como el tractor YTO X 1804 y la grada Baldan de 52 discos. Las magnitudes de este tiempo oscilaron durante las observaciones de 17 a 20 s para el primer conjunto y de 13 a 17 s para el segundo, los valores promedios fueron de 18,5 y 15,4 s respectivamente. Dichos valores se comportaron por debajo de lo referido por autores consultado como González (1996)González, G. R. (1996). Explotación del parque de maquinarias (Primera edición). Editorial Félix Varela, La Habana, Cuba; Gutiérrez et al. (2004)Gutiérrez, R. F., González, A., Serrano, M., & Norman, T. (2004). Evaluación de Explotación-Tecnológica del conjunto Multiarado-Tractor J. D. modelo 4235 en la labor de preparación primaria de un Vertisol. Ciencia Ergo Sum, 11(2), 171-176; Jróbostov (1977)Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS. Pues para estos aperos de labranza en campo con longitudes entre los 300 y 600 m el tiempo de viraje esta alrededor de 27 s.
Para los casos en estudio, el resultado de que estas magnitudes estén por debajo de lo establecido, estuvo condicionado por los métodos de movimiento y viraje utilizado para esta labor el cual fue circular con los discos en función de trabajo. Aunque para el caso de la grada mediana, existieron tiempos por encima de lo establecido en el rango, lo cual se debe a que se violan los parámetros cinemáticos para el buen desarrollo del trabajo del conjunto al no existir la demarcación de la franja de viraje al final de la parcela, lo que dificulta la maniobra de viraje del conjunto.
Productividad de ambos agregados
⌅Como se puede apreciar en la Figura 6, los valores de productividad (rendimiento técnico) por turno varían entre 13 a 17 ha·turno-1 para el tractor XTZ 150K y la grada Baldan de 24 discos (Figura 6a) y de 17 a 34 ha·turno-1 para el tractor YTO X 1804 y la grada Baldan de 52 discos (Figura 6b). Los valores medios obtenidos son de 14,5 y 25,5 ha·turno-1 respectivamente.
Para los dos casos objetos de estudio las magnitudes obtenidas son bajas, siendo inferiores a los valores posibles que pueden alcanzar estos conjuntos. Las causas de que esta magnitud este por debajo de las posibilidades del agregado son al bajo aprovechamiento de los coeficientes de ancho de trabajo, velocidad y tiempo de turno.
Valoración económica de los resultados
⌅Los resultados del cálculo de los elementos de los gastos directos de explotación en los dos conjuntos evaluados se muestran en la Tabla 3.
| Elementos de gastos | Tractor XTZ 150k 09 Grada Baldan de 24 discos |
Tractor YTO X 1804 Grada Baldan de 52 discos |
|---|---|---|
| Salario del personal de servicio | 51,87 | 35,94 |
| Mantenimiento y reparación | 15,83 | 15,83 |
| Combustible y lubricantes | 459,81 | 408,72 |
| Renovación | 2,4 | 2,61 |
| Otros gastos | 10,74 | 7,45 |
| Total | 540,65 | 470,55 |
Los gastos directos totales arrojaron valores de 540,65 y 470,55 CUP·ha-1 para los agregados objeto de estudio, apreciándose que los mayores valores recaen para el tractor XTZ-150K-09 y la grada de 24 discos. Estos resultados son superiores a los referidos por González (2018)González, A. J. A. (2018). Evaluación económica y energética del tractor XTZ-150K-09 en labores de preparación de suelo [Tesis presentada en opción al grado académico de master en Ingeniería Agrícola]. Universidad Central Marta Abreu de las Villas Marta Abreu, Departamento de Ingeniería Agrícola, Santa Clara, Villa Clara, Cuba y González et al. (2017)González, C. O., Machado, T. N., González, A. J. A., Acevedo, P. M., Acevedo, D. M., & Herrera, S. M. (2017). Evaluación tecnológica, de explotación y económica del tractor XTZ-150K-09 en labores de preparación de suelo. Revista Ingeniería Agrícola, 7(1), 49-54.
Al evaluar los diferentes componentes de los gastos directos de operación mostrados en la Tabla 3, se observa que la mayor influencia recae sobre los gastos de combustibles y lubricantes con magnitudes de 459,81 y 408,72 CUP·ha-1. Y el otro elemento con peso es el salario del personal de servicio es cual es de 51,87 y 35, 94 CUP ha-1 respectivamente. Los gastos en mantenimiento y reparación fueron muy bajos, así como los de depreciación debido al poco tiempo de prueba considerado.
CONCLUSIONES
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Los resultados obtenidos al determinar los índices tecnológicos y de operación de los dos agregados evaluados muestran que los mismos no presentan buen desempeño durante las labores de preparación de suelo, pues las magnitudes encontradas se encuentran por debajo autores como Jróbostov (1977)Jróbostov, S. N. (1977). Explotación del parque de tractores y máquinas. MIR, Moscú, Rusia, URSS, Garrido (1989)Garrido, P. J. (1989). Implementos, máquinas agrícolas y fundamentos para su explotación. (primera reimpresión). Pueblo y Educación, La Habana, Cuba, Companioni (1990)Companioni, R. (1990). Material para doctorado sobre explotación de la maquinaria agrícola (p. 150). Universidad de Ciego de Ávila (UNICA), Cuba y González (1993) entre otros.
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Si determinan y establecen en el campo las amelgas de trabajo, franjas de viraje y no se violan los parámetros cinemáticos durante el trabajo se obtendrán mejores indicadores tecnológicos, operación y económicos.
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Los gastos directos de operación determinados muestran que el elemento de mayor peso lo tiene el gasto de combustibles y lubricantes con magnitudes de 459,81 y 408,72 CUP·ha-1, seguido de los gastos de salario del personal de servicio con valores de 51,87 y 35, 94 CUP ha-1