Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias

PROTOTIPO: EQUIPO PARA DETERMINAR LA ORIENTACIÓN Y ÁNGULO DE INCIDENCIA DE LA RADIACIÓN SOLAR

Mario Alberto Cepeda Villegas Blanca Leticia Gómez Lucatero INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO CENTRO CAMPO EXPERIMENTAL URUAPAN Uruapan, Michoacán, México Folleto Técnico Núm. 4

1

Marzo de 2010

DIRECTORIO LIC. ECON. FRANCISCO JAVIER MAYORGA CASTAÑEDA Secretario de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación ING. FRANCISCO LÓPEZ TOSTADO Subsecretario de Agricultura y Ganadería ING. ANTONIO RUÍZ GARCÍA Subsecretario de Desarrollo Rural LIC. JEFFREY MAX JONES JONES Subsecretario de Fomento a los Agronegocios LIC. JOSÉ DE JESÚS LEVY GARCÍA Oficial Mayor BIOL. ESTEBAN CRUZALEY DÍAZ BARRIGA Delegado en Michoacán INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS DR. PEDRO BRAJCICH GALLEGOS Director General DR. SALVADOR FERNÁNDEZ RIVERA Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación DR. ENRIQUE ASTENGO LÓPEZ Coordinador de Planeación y Desarrollo LIC. MARCIAL ALFREDO GARCÍA MORTEO Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACIFICO CENTRO DR. KEIR FRANCISCO BYERLY MURPHY Director Regional DR. GERARDO SALAZAR GUTIÉRREZ Director de Investigación M.C. PRIMITIVO DÍAZ MEDEROS Director de Planeación y desarrollo L.A.E. MIGUEL MÉNDEZ GONZÁLEZ Director de Administración DR. IGNACIO VIDALES FERNÁNDEZ Director de Coordinación y Vinculación en Michoacán y Jefe del Campo Experimental Uruapan

2

PROTOTIPO: EQUIPO PARA DETERMINAR LA ORIENTACIÓN Y ÁNGULO DE INCIDENCIA DE LA RADIACIÓN SOLAR

Mario Alberto Cepeda Villegas1 Blanca Leticia Gómez Lucatero 1

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO CENTRO CAMPO EXPERIMENTAL URUAPAN Uruapan, Michoacán, México Folleto Técnico Núm. 4

Marzo

1

de

2010

Investigador del Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP.

3

4

PROTOTIPO: EQUIPO PARA DETERMINAR LA ORIENTACIÓN Y ÁNGULO DE INCIDENCIA DE LA RADIACIÓN SOLAR “No esta permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito a la Institución” Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Pecuarias. Av. Progreso Núm. 5 Col. Barrio de Santa Catarina. Delegación Coyoacán. C.P. 04010 México, D.F. Tel. (01 55) 38 71 87 00 www.inifap.gob.mx Correo-e: [email protected]

Agrícolas

y

ISBN 978-607-425-310-8 Centro de Investigación Regional Del Pacífico Centro. Campo Experimental Uruapan. Av. Latinoamericana Núm. 1101. Col. Revolución. Uruapan, Michoacán, México. Tel. 452 523 373 92 Fax 452 524 40 95 Primera edición: Marzo de 2010.

La cita correcta de esta obra es: Cepeda, V. M. A. y Gómez, L. B. L. 2010. Prototipo: Equipo para determinar la orientación y ángulo de incidencia de la radiación. Fo l le to Técnico Núm.4. SAGARPA – INIFAP. Uruapan, Michoacán, México.

5

CONTENIDO Página 1

RESUMEN SUMMARY

2

INTRODUCCIÓN

3

ANTECEDENTES

3

ÁNGULO DEL CENIT

8

CÁLCULO DEL ÁNGULO DEL CENIT

9

UTILIDAD DEL ÁNGULO DEL CENIT

12

DESCRIPCIÓN DEL PROTOTIPO

13

FUNCIONAMIENTO DEL PROTOTIPO

18

CITAS BIBLIOGRÁFICAS

22

6

CREDITOS EDITORIALES

REVISIÓN TÉCNICA Dr. José Ariel Ruíz Corral

SUPERVISIÓN Dr. Keir Francisco Byerly Murphy Dr. Fernando de la Torre Sánchez EDICION Ing. Roberto Toledo Bustos Dr. Víctor M. Coria Ávalos Ing. Hipólito Jesús Muñoz Flores

Para mayor información acuda, llame ó escriba al: Centro de Investigación Regional del Pacífico Centro. INIFAP Parque Los Colomos S/N. Colonia Providencia. Apartado Postal 6-103 CP. 44660 Guadalajara, Jalisco, México. Tels: (33) 3641 6971; 3641 3575; 3641 2061; 3641 6969; 3641 2248. Fax: 3641 3598. Campo Experimental Uruapan Av. Latinoamericana 1101 Tel. (452) 523-73-92 Fax (452) 524-40-95 E-mail [email protected] [email protected] C. P. 60150 Uruapan, Michoacán 7

PROTOTIPO: EQUIPO PARA DETERMINAR LA ORIENTACIÓN Y ÁNGULO DE INCIDENCIA DE LA RADIACIÓN

M. C. Mario Alberto Cepeda Villegas Dra. Blanca Leticia Gómez Lucatero

RESUMEN La radiación solar es la fuente de energía para la mayoría de los procesos fisiológicos que se realizan en las plantas, este efecto se observa en el desarrollo y producción de los cultivos. Sin embargo, la cantidad de radiación que se recibe está condicionada a factores tales como la ubicación del lugar, la época del año, la orientación y las condiciones de nubosidad, por lo cual para poder determinar datos como la radiación que recibe el cultivo tomando en cuenta la orientación, así como el ángulo del cenit o de incidencia de la radiación, es necesario contar con equipo, que aunque sencillo, permita entender el comportamiento y respuesta de la planta a la incidencia de la energía solar. El prototipo de este equipo se basa en una estructura metálica de 2.0 m por 0.50 m en forma de “L”, nivel metálico de dos gotas, cinta métrica y brújula de mano, con lo cual se puede determinar el ángulo de incidencia de la radiación y la orientación de donde procede la radiación. Palabras clave: incidencia.

radiación,

8

orientación,

ángulo

de

SUMMARY Sun radiation is the energy source for most of plant physiological processes. Its effect is observed through crop development and production. However, the amount of radiation received by the plants is conditioned by factors such as placement, time of the year, slope orientation and cloudiness, therefore in order to determine radiation received by crops with regard to orientation as well as zenith angle or radiation incidence, it is necessary to have equipment, no matter it is simple as long as it allows to understand the plant behavior and response to sun energy. The prototype of is based on a “L” shape 2.0 m by 0.50 m metallic structure, a two drop metallic level, metric ribbon, and a pocket compass, through which it is possible to determine the radiation incidence angle, and the orientation from which the radiation comes.

Key words: radiation, orientation, incidence angle.

9

INTRODUCCION La superficie del planeta está expuesta a la radiación proveniente del Sol. La tasa de irradiación depende en cada instante del ángulo que forma la normal a la superficie de la tierra en el punto considerado y la dirección de incidencia de los rayos solares. Dada la lejanía del Sol respecto de nuestro planeta, podemos suponer, con una alta aproximación, que los rayos del Sol inciden esencialmente perpendiculares sobre el planeta. No obstante, en cada punto de la tierra, localmente considerada, la inclinación de la superficie respecto a dichos rayos depende de la latitud y de la hora del día para una cierta localización en longitud. Dicha inclinación puede definirse a través del ángulo que forman el vector normal a la superficie en dicho punto y el vector paralelo a la dirección de incidencia de la radiación solar (http://es.wikipedia.org/ revisado 6 nov 2006) y depende concretamente del coseno del ángulo de incidencia. Dado que el Sol no ilumina perpendicularmente todos los puntos de la Tierra, estos no reciben toda la energía exoatmosférica que ilumina el disco terrestre, sino la energía disminuida en un factor cos α (ángulo de incidencia o ángulo del cenit) y que, naturalmente, también ha sido disminuida por el efecto amortiguador de la atmósfera. (Pons, 1996). ANTECEDENTES La principal fuente de energía del planeta es la radiación solar, y la variación de la latitud altera la exposición de las diferentes regiones a la luz solar, por causa del ángulo de incidencia de los rayos en el suelo. Esa incidencia es crítica en las áreas más próximas al ecuador, como es el caso de las regiones Centro-Oeste, Noreste y Norte, 10

donde la radiación solar es prácticamente el doble de la que incide en los países europeos como Alemania, Dinamarca, Bélgica, Francia y Luxemburgo. En Río Grande do Sul, situado entre 27º y 34º S, más allá del trópico de Capricornio, recibe un tercio más de radiación que esos mismos países. El ángulo cenital -ángulo entre el cenit local (punto de la esfera celeste perpendicular a la superficie local) y la posición del Sol-, es el factor más influyente sobre la cantidad de energía incidente en una superficie horizontal. Por lo tanto, cuanto más perpendicular se encuentre la superficie con referencia al Sol, mayor será la cantidad de energía que llegue al suelo. La radiación solar también varía de acuerdo con las estaciones del año: es mayor en verano y menor en invierno (Bley, 1999) de la hora del día y de la nubosidad presente (http://www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/libros/439/ca p2.html revisado 28 enero 2007). Esa energía determina la temperatura ambiente que ejerce una fuerte influencia en la degradación de los compuestos orgánicos: a mayor calor, mayor descomposición (Bley, 1999). La tasa de irradiación depende en cada instante del ángulo que forman la normal a la superficie en el punto considerado y la dirección de incidencia de los rayos solares. Dicha inclinación puede definirse a través del ángulo que forman el vector normal a la superficie en dicho punto y el vector paralelo a la dirección de incidencia de la radiación solar. (http://es.wikipedia.org/revisado 6 nov 2006) Los factores que influyen sobre el ángulo de incidencia son: a).- Declinación 11

b).- Latitud geográfica c).- Inclinación d).- Orientación e).- Ángulo horario a) Declinación La declinación es el ángulo en que se vería del Sol y un habitante de la Tierra situado en su Ecuador en el momento en que aquel pasase por el meridiano respecto del cenit, es por tanto, un valor de naturaleza astronómica que no depende del hombre, sino del día del año en que se considere. Este ángulo varía con las estaciones y su período es de un año. (http://www.solarpedia.es/ revisado 13 junio 2005). b) Latitud geográfica La radiación solar varía de acuerdo a la latitud, de tal manera que en Europa Central, Alemania y Dinamarca (47º a 58º latitud N), la intensidad de esa radiación es de 3349 a 4186 megajoules por m2 (MJ/m2); mientras que en Europa Oriental, Bélgica, Francia y Luxemburgo (41º 20’ a 53º 30’ latitud N) es de 3349 a 5204 MJ/ m 2 y en Brasil (5º latitud N a 34º latitud S) es de 5024 a 6699 MJ/m2. Por lo tanto, en Brasil la radiación solar puede ser más del doble de potente que la de Europa Central y casi un 30% más intensa que la de Europa Oriental, considerando la intensidad máxima (Bley, 1999). c) Inclinación El ángulo de incidencia de los rayos en el suelo varia de acuerdo a la región, entre más perpendicular se encuentre la superficie con referencia al Sol, mayor será 12

la cantidad de energía que llegue al suelo, lo que es positivo en algunos aspectos y negativo en otros. Por esta razón, esa incidencia es crítica en las áreas más próximas al ecuador, donde la radiación solar es prácticamente el doble de la que incide en los países europeos (Bley, 1999). d) Orientación La radiación solar también varía de acuerdo con las estaciones del año: es mayor en verano y menor en invierno. En el invierno la radiación solar recorre un trayecto más largo a través de la atmósfera para llegar a la superficie de la Tierra, por lo que tiene menor intensidad (Bley, 1999). e) Ángulo horario El ángulo horario indica el desplazamiento angular del Sol sobre el plano de la trayectoria solar. Se toma como origen del ángulo el mediodía solar y valores crecientes en el sentido del movimiento del Sol (http://www.solarpedia.es/ revisado 13 junio 2005). LEY DE LAMBERT Se basa en la relación que existe entre la intensidad de la radiación solar y el ángulo de incidencia de los rayos; es decir, cuando el ángulo con el que llegan los rayos es muy oblicuo, el área iluminada es mayor y más débil (http://ar.geocities.com/experimet/exp10.htm#angulo revisado 18 enero 2007).

13

RADIACIÓN SOLAR EN LOS CULTIVOS En la agricultura, para que un cultivo use eficientemente la radiación solar, gran parte de ésta debe ser absorbida por los tejidos fotosintéticos. Este es el motivo por el cual los cultivos tienden a invertir la mayor parte de su crecimiento temprano en expandir su área foliar y así acelerar la cobertura del suelo e incrementar la intercepción de la luz (Paytas, 2005). La producción de los cultivos depende de la intercepción de la radiación solar y de su conversión en biomasa. Los diferentes cultivos según sus sistemas de manejo son más o menos eficientes de acuerdo con la energía lumínica interceptada (Wunsche et al., 1996). Optimizar la intercepción de radiación por el cultivo, especialmente en la época invernal cuando la radiación es más limitante (Nuez 2001). La cantidad de radiación incidente que es interceptada por el cultivo está determinada por el área foliar, por la orientación de la hoja y por el período de duración de la radiación (Lafitte, 2001). Los cultivos anuales generalmente logran captar casi la totalidad de la radiación disponible cuando el desarrollo del área foliar está completo (Sceicz, 1974), en tanto en los cultivos frutícolas, la totalidad del área foliar no intercepta más del 65-70% de la radiación disponible, hecho que limita el potencial de producción (Jackson, 1980). El término “índice de área foliar” (IAF y LAI en inglés), que es la relación del área de hojas (tomada sobre una sola cara de las mismas) del cultivo con respecto al área de suelo. Debido a que la radiación solar cubre toda la superficie de suelo, el IAF es una medida robusta de área foliar por unidad de radiación solar disponible (Watson, 1947). La radiación fotosintéticamente activa (PAR) captada por un vegetal, determina la producción de 14

fotosintatos, influyendo sobre el crecimiento, la productividad, la cantidad de materia seca producida y la calidad de la producción (Ferree, 1980; Raffo e Iglesias, 2004). La producción de materia seca está estrechamente vinculada con el aprovechamiento de la radiación incidente, con la capacidad de canopeo para interceptarla y con la eficiencia del cultivo para transformarla (Andrade et al., 1996). En este sentido, la intercepción de la radiación solar incidente que asegura las máximas tasas de crecimiento del cultivo, se encuentra cuando el índice de área foliar aumenta hasta el IAF crítico, que permite captar el 95 % de la radiación incidente (Gardner et al., 1985; Villar y Quaino 1996; Bernardis et al., 2002). La intercepción de la radiación solar incidente que asegura las máximas tasas de crecimiento del cultivo, se encuentran cuando el índice de área foliar IAF aumenta hasta el IAF crítico, que permite captar el 95 % de la radiación incidente (Andrade et al., 1996). La tasa de crecimiento del cultivo (TCC) es una función lineal de la radiación interceptada (Shibles et al., 1965; 1966) e indica la acumulación de materia seca por unidad de superficie de suelo y por unidad de tiempo (Radford, 1967). Como ejemplo, cuando el cenit es bajo (cerca de 0º) las fresas pueden interceptar radiación fotosintéticamente activa con toda o la mayor parte de su área foliar, mientras que las cebollas con el mismo ángulo del cenit interceptan muy baja cantidad de radiación fotosintéticamente activa. Por otro lado, cuando el sol se mueve a cenit mayor (80º) las cebollas pueden interceptar radiación fotosintéticamente activa con toda o la mayor parte de su área foliar y en las fresas sucede lo contrario. Esto es más crítico en días soleados, donde la mayor cantidad de los rayos del sol es directa (http://www.decagon.com/accupar/APtheory.html revisado 15

13 junio 2005). Tanto la reflectividad como la absortibidad de la radiación solar total y la fotosintéticamente activa son afectadas por el ángulo de incidencia de la radiación (Zermeño et al., 2005) ÁNGULO DEL CENIT El ángulo de cenit es el ángulo que los rayos del sol forman con respecto a una línea vertical sobre la superficie de la tierra. El ángulo del cenit del sol se requiere para conocer la luz recibida en el dosel y la transmitida, con las cuales se determina el índice de área foliar (IAF) (http://www.decagon.com/accupar/APtheory.html AccuPAR Operators’ Manual revisado 13 junio 2005). Para determinar el ángulo del cenit en campo, Panicker et al. (2001) utilizaron un nivel de mano de aluminio de tres gotas de 0.60 m al cual le adicionaron una escala metálica en el borde lateral, y en la parte frontal le fijaron una madera de 0.10 m que proyectara la sombra (Figura 1).

16

Fig. 1 Instrumento utilizado en la determinación del ángulo del cenit. (Panicker et al., 2001). CÁLCULO DEL ÁNGULO DEL CENIT El cálculo del ángulo de incidencia de la radiación o ángulo del cenit, se fundamenta en las bases trigonométricas de un triangulo rectángulo. El triángulo ABC es un triángulo rectángulo en C, donde se definen la funciones seno, coseno y tangente del ángulo α correspondiente al vértice A (Figura 2).

17

Figura 2. Triángulo rectángulo en C, con los ángulos para determinar las funciones trigonométricas. El seno (abreviado como sen o sin) es la razón entre el cateto opuesto y la hipotenusa, el coseno (abreviado como cos) es la razón entre el cateto adyacente y la hipotenusa, mientras que la tangente (abreviado como tan) es la razón entre el cateto opuesto y el adyacente:

(http://es.wikipedia.org/wiki/Trigonometr%C3%ADa, revisado 6 nov 2006 y http://es.encarta.msn.com/text_761572350___0/Trigonom etr%C3%ADa.html (revisado 12 noviembre 2006)

18

El ángulo del cenit está formado entre el sol con respecto a la línea vertical a la superficie terrestre. Para el ángulo del cenit, el punto más alto de la línea vertical de la superficie terrestre podría ser definido como de 0º y el horizonte de 90º. En agronomía el ángulo del sol es necesario para calcular ciertos parámetros como el índice de área foliar (IAF) (Panicker et al., 2001). El cálculo del ángulo de incidencia o del cenit (θ), se puede efectuar con cualquiera de las tres funciones trigonométricas básicas o sus inversas. A continuación se describe un ejemplo realizado con la función arco tangente utilizando la figura 3 (Panicker et al., 2001). Angulo del cenit (θ) = arco tangente (S/L) donde: S = es la longitud de la sombra (cm) L = es la altura en cm de la pieza vertical

19

Figura 3. Esquema utilizado para determinar el ángulo del cenit (http://sunday.sulinet.hu/img/smc06.gif revisado 4 nov 2006). UTILIDAD DEL ANGULO DEL CENIT El ángulo del cenit del sol, es necesario para calcular ciertos parámetros estructurales del dosel, tales como el índice de área foliar. Este es calculado por algunos aparatos basados en la posición global y la hora del día. Cuando se realizan mediciones de radiación fotosintéticamente activa, se tiene la opción de encontrar el ángulo del cenit, mientras que cuando se mide el índice de área foliar, se requiere un valor de ángulo del cenit. El 20

AccuPAR (que es un ceptómetro linear que incorpora 80 sensores sensibles a la radiación PAR y cuenta con un microcontrolador que interpreta las señales procedentes de cada sensor y da el valor promedio del segmento especificado. También calcula de forma instantánea el LAI de cada medida PAR realizada, en base al cociente (PARz/PAR0) y al Coeficiente de Extinción.), permite el ingreso manual del ángulo del cenit o este puede ser calculado por el aparato automáticamente después de ingresar correctamente longitud, latitud, día y hora del día. (http://www.decagon.com/accupar/APtheory.html revisado 13 junio 2005) DESCRIPCION DEL PROTOTIPO Partes del equipo a).- Estructura metálica b).- Nivel metálico c).- Cinta métrica d).- Extensión plástica e).- Brújula de mano a) Estructura metálica La base del prototipo es una estructura material tubular metálica de ¾ de pulgada, en forma de letra “L”, con un ángulo interno de 90º donde la base o parte corta de la letra se utiliza en forma perpendicular o en el eje “Y” de una altura de 0.50 m y con el lado largo en forma horizontal o en el eje de las “X” el cual es de dos metros elaborado con dos secciones de 1.00 m cada una, para lo cual se pone una guía de material de ½ pulgada para introducirla en el extremo que forma la escuadra y para fijarla con dos pasadores o dos tornillos opresores a 0.02 21

y 0.06 m antes del extremo del primer metro. En la parte que forma el eje de las “X”, se fijan los puntos de anclaje los cuales son material redondo de 1/2 pulgada con punta en el extremo: el punto de anclaje A está en la continuación del eje “Y” al cual se le pone un refuerzo en escuadra para darle resistencia, el segundo punto de anclaje a 0.90 m del primero y el tercer punto de anclaje a 0.10 m del final de la extensión del eje “X”. En el extremo superior del eje “Y” se fija una extensión metálica plana de 0.10 m para fijar una extensión plástica de 0.30 m. La estructura se debe pintar de color blanco (Figura 4).

Figura 4.- Estructura metálica que conforma el cuerpo del prototipo para la determinación del ángulo de incidencia de la radiación. INIFAP, C.E. Uruapan.

22

b) Nivel metálico Se utiliza un nivel metálico de 0.30 m de longitud de dos gotas transversales, el cual se fija al eje “Y” a 0.05 m de la parte superior mediante tornillos o remaches de aluminio y cuya finalidad es determinar la perpendicularidad del eje “Y” respecto al suelo (Figura 5).

Figura 5.- Nivel metálico de dos gotas para establecer la perpendicularidad del eje X con respecto al punto de muestreo. INIFAP, C.E. Uruapan. c) Cinta métrica De una cinta métrica Tipo 1A, de 1” de ancho se utilizan los dos primeros metros, los cuales se fijan por separado en cada una de las secciones del eje “X” de la estructura metálica, mediante remaches de aluminio a 0.05 y 0.90 m 23

del eje “Y” en la primera sección, así como a 0.05 y 0. 95 m de los extremos de la segunda sección (Figura 6).

Figura 6. Cinta métrica fijada con remaches a las dos secciones del eje X de la estructura metálica. INIFAP, C.E. Uruapan. d) Extensión plástica En la extensión metálica de 0.10 m fijada en la parte superior del eje “Y”, se ensambla con tornillos una extensión plástica rígida de 0.30 m de largo y 0.03 m de ancho, en la cual se fija la brújula manual con la finalidad de evitar alteraciones en las lecturas al estar en contacto con el metal (Figura 7). A la distancia de 0.30 m no se tienen alteraciones en las lecturas de la brújula.

24

Figura 7. Extensión plástica fijada en el extremo superior del eje “Y”, para insertar la brújula. INIFAP, C.E. Uruapan. e) Brújula de mano Se utiliza una brújula de mano tipo ingeniero o militar con líquido de 0.045 m de diámetro, con lupa en la mirilla, la cual se fija en la punta de la extensión plástica rígida mediante el asa metálica y cinchos plásticos (Figura 8).

25

Figura 8. Brújula de mano con mirilla, insertada mediante el asa en la extensión plástica. INIFAP, C.E. Uruapan. FUNCIONAMIENTO DEL PROTOTIPO Con el equipo totalmente ensamblado, antes de insertarlo en el suelo, se busca la orientación del sol para que la sombra del eje Y dé sobre la cinta del eje X, posteriormente se inserta en el terreno haciendo presión sobre el eje X y en seguida en el eje Y a la altura donde se encuentra el punto de anclaje hasta que las dos gotas del nivel estén en el centro. Después de realizar esta operación se puede tomar la lectura de la sombra del sol en el eje X (Figura 9), para finalmente determinar la orientación en la brújula así como la hora del día. Este procedimiento se realiza cada vez que se vaya a tomar una nueva lectura. Con los datos de campo se procede a calcular el ángulo de incidencia de la radiación para el sitio y hora de muestreo con base en la función trigonométrica descrita anteriormente. 26

Figura 9. Proyección de la sombra del eje “Y” sobre la cinta métrica en el eje “X”. INIFAP, C.E. Uruapan

CITAS BIBLIOGRAFICAS Andrade, F., Cirilo, A., Uhart, S. y Otegui, M. 1996. Ecofisiología del cultivo de maíz. Unidad Integrada FCAINTA Balcarce. Dekalb Press. Editorial La Barrosa. 292 p. Bernardis, H.O., García, P.A. y Ferrero, A.R. 2002. Estructura del cultivo, fertilización nitrogenada, radiación interceptada y producción de materia seca en sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) en siembra directa. http://www.unne.edu.ar/cyt/2002/05-Agrarias/A-079.pdf revisado 18 noviembre 2006 Bley C., J. 1999. Degradación y erosión de los suelos. Ciencia Hoy: Vol: 9:48-57. No. 54. Revista de Divulgación 27

Científica y Tecnológica de la Asociación Ciencia Hoy. Buenos Aires, Argentina. Ferree, D.C. 1980. Canopy development and yield efficiency of golden delicious apple trees in four orchard management systems. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 105(3): pp. 376-380. Gardner, F.P., Brent, P.R., Mitchel, R.L. 1985. Carbon fixation by crop canopies. Physiology of Crop Plants. Iowa State University Press. pp. 31-57. http://ar.geocities.com/experimet/exp10.htm#angulo (Revisado 13 junio 2005) http://www.decagon.com/accupar/APtheory.html (revisado 13 junio 2005) http://es.encarta.msn.com/text_761572350___0/Trigonom etr%C3%ADa.html (revisado 12 noviembre 2006) http://es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_de_incidenci a_de_la_irradiaci%C3%B3n_solar (revisado 6 nov 2006) http://www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/libros/439/cap 2.html revisado 28 enero 2007) http://www.solarpedia.es/index.php/Declinaci%C3%B3n" (revisado 13 junio 2005) http://sunday.sulinet.hu/img/smc06.gif noviembre 2006) 28

(revisado

4

Jackson, J.E. 1980. Light interception and utilization by orchard systems. Hort. Rev. 2, pp. 208-67. Lafitte, H.R. 2001. El maíz en los trópicos. Mejoramiento y producción. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación Roma, http://www.fao.org/DOCREP/003/X7650S/x7650s05.htm (revisado 13 mayo 2005) Nuez V. F. 2001. El cultivo del tomate. Necesidades climáticas. Radiación. Mundi Prensa. Madrid. España. p 190- 197. Panicker G.K., Tiwari S.C., Weesies G.A., Stott D.E., AlHumadi A.H., Sims C., Huam L.C., Igbokwe P., Vadhwa O.P., Johnson A., Harness J., Bunch J., and Collins T.E. 2001. C-factor research on horticultural crops for erosion prediction models: philosophy and methodology of data collection. Extension service bulletins. 2001. Bulletin 01-1. P.40.p.40 Paytas, M.J. 2005. Eficiencia de intercepción de la radiación fotosintéticamente activa en algodón con diferentes arreglos espaciales. http://www.inta.gov.ar/reconquista/info/documentos/agricul tura/agric_tecnica/info_radiacion_fotosintetica_algodon.pd f Pons, X. 1996. Estimación de la radiación solar a partir de modelos digitales de elevación. Propuesta metodológica. En: VII Coloquio de Geografía Cuantitativa, Sistemas de Información Geográfica y Teledetección. Juaristi, J.I., Moro, I. (eds.) Vitoria-Gasteiz. http://magno.uab.es/atlesclimatic/pdf/rad_pot.pdf (revisado 30 octubre 2006) 29

Raffo, M.D., Iglesias, N. 2004. Efecto de la intercepción y distribución de la radiación fotosintéticamente activa en manzanos cv. Fuji, bajo cuatro sistemas de conducción en alta densidad. RIA 33 (2): 29-42. INTA, Argentina Sceicz, G. 1974. Solar radiation in crop canopies. J. Appl. Ecol. 11: 1117-1156. Shibles R. M. y C.R. Weber. 1965. Leaf area, solar radiation interception and dry matter production by soybean. Crop Science 5:575-577. Shibles R. M. y C.R. Weber. 1966. Interception of solar radiation and dry matter production by various soybean planting patterns. Crop Science 6:55-59. Villar, J L. y Quaino, O R.1996. Evaluación de cultivares de sorgo granífero mediante parámetros de adaptabilidad y estabilidad. INTA Rafaela Informe técnico N° 52. Watson D.J. 1947. Comparative physiological studies on the growth of field crops: I. Variation in net assimilation rate and leaf area between species and varieties, and with and between years. Ann. Bot. (N.S.) 11:41-76 Wunsche, J., Lakso, A., Robinson, T., Lenz, F., Denning, S. 1996. The Basis of productivity in apple production systems: The role of light interception by different shoot types. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 121(5): pp. 886-893. Zermeño G.A., Montemayor T.J., Munguía L.J., Ibarra J.L. y Cadena Z.M. 2005. Reflectividad y absortibidad de la radiación en tres densidades de planta y su relación con 30

el rendimiento de maíz (variedad Cafime) Agrociencia 39: 285-292.

AGRADECIMIENTOS Se agradece el financiamiento del proyecto de investigación al CONACYT Gobierno del Estado de Michoacán por medio de la convocatoria Fondos Mixtos 2003, a la Asociación Nacional de Industriales de Aceites y Mantecas Comestibles, A.C. y a la Industria Aceitera TRON Hermanos S.A. de C.V. Al Sr. Noe Acosta Vázquez personal del INIFAP C.E. Uruapan, por su valiosa colaboración en los trabajos de evaluación del prototipo

31

PROTOTIPO: EQUIPO PARA DETERMINAR LA ORIENTACIÓN Y ÁNGULO DE INCIDENCIA DE LA RADIACIÓN SOLAR INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRICOLAS Y PECUARIAS CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL DEL PACIFICO CENTRO

La edición consta de 500 ejemplares Marzo de 2010 Impreso en México – Printed in México

32

CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL PACIFICO CENTRO (CIRPAC) El CIRPAC comprende los cuatro estados del Pacífico Central de la República  Mexicana, que son Colima, Jalisco, Michoacán y Nayarit. Estos en su conjunto 2 abarcan una superficie de 154,364 Km  , que representan 7.5% de la superficie nacional. En esta área, viven 12’235,866 habitantes (INEGI, 2005),   al Estado de Jalisco. Un 42.6% de la correspondiendo más de la mitad de ellos  Región Pacífico Centro es apta para la ganadería; 34.56% tiene vocación forestal  y 22.84% comprende terrenos apropiados para las actividades agrícolas. La  región posee una gran variedad de ambientes, que van desde el templado  subhúmedo frío, hasta el trópico áridomuy cálido. En la figura siguiente se muestra la distribución de los ambientes  en la Región Pacífico Centro  

Los  sistemas producto más relevantes para la Región Pacífico Centro y para los  que el CIRPAC realiza investigación y transferencia de tecnología son: aguacate, limón mexicano, mango, agave tequilana,  aves-huevo, porcinos-carne, maíz, bovinos-leche, bovinos-carne, bovinos-doble propósito, ovinos-carne, melón,  especies maderables y no maderables, pastizales y praderas, sorgo, caña de azúcar, garbanzo, copra, sandía, plátano, fríjol, papaya, durazno y guayaba.



El CIRPAC atiende las demandas delsector en investigación, validación y SISTEMAS AMBIENTALES transferencia de tecnología, a través CIRPAC - INIFAP  de cinco camposEN ELexperimentales estratégicos, tres sitios experimentales y una oficina regional ubicada en la Cd. de SIMBOLOGIA  Guadalajara, Jalisco. La ubicación de campos y sitios experimentales se muestra Trópico Arido Muy Cálido  abajo. Trópico Semiárido Muy Cálido



Santiago Ixcuintla U %

Trópico Semiárido Cálido Trópico Semiárido Semicálido Trópico Subhúmedo Muy Cálido Trópico Subhúmedo Cálido Trópico Subhúmedo Semicálido Subtrópico Arido Semicálido Subtrópico Arido Templado Subtrópico Semiárido Cálido Subtrópico Semiárido Semicálido Subtrópico Semiárido Templado Subtrópico Subhúmedo Cálido Subtrópico Subhúmedo Semicálido Subtrópico Subhúmedo Templado Subtrópico Húmedo Cálido Templado Subhúmedo Frío

Vaquerías

El Verdineño

U %

U %

Oficinas Centrales del CIRPAC

Ctro. Altos de Jalisco U %

U %

SIGNOS CONVENCIONALES

Costa de Jalisco Uruapan

U %

U %

Tecomán U %

Valle de Apatzingán U %

Sitios Experimentales

U %

Campos Experimentales

U %

Límites estatales

Escala Gráfica 40

N

33

0

40

Kilómetros

Fuente para su elaboración: Tipos climáticos de México INIFAP - 2003

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias

34