FERTIDIF: software para la planificación de fertilización agrícola basado en optimización lineal con costos difusos
DOI:
https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2018.01.11Palabras clave:
optimización lineal difusa, fertilización agrícola, costos difusos, planificación de nutrientes para vegetales, modelo difusoResumen
Se utilizó la teoría de conjuntos difusos para la modelación del problema de abonamiento y fertilización de terrenos agrícolas considerando los costos difusos. Con la ayuda de los lenguajes de programación y herramientas informáticas, se diseñó un software denominado FERTIDIF, que puede coadyuvar a la toma de una decisión apropiada sobre el uso de fertilizantes o abonos necesarios para un determinado cultivo. El problema de fertilización se resolvió mediante la adaptación de metodologías de solución, propuestos por Lai-Hwang y Leberling; metodologías que transforman un problema de programación difuso (costos difusos) en un problema de optimización multi-objetivo, el mismo que mediante la ayuda del software FERTIDIF se resuelve fácilmente y se ayuda a los especialistas en fertilización agrícola, a tomar decisiones sobre las cantidades de abonos o fertilizantes a utilizar, así como determinar el costo mínimo del proceso de fertilización de un cultivo determinado.
Citas
Acera, M. A. 2014. C/C++ Curso de programación 2015. Editorial Anaya Multimedia. Madrid, España.
Aguilar-Acuña, J.L.; Grageda-Cabrera, O.A.;Vuelvas-Cisneros, M.A.; Martinez-Hernández, M.; Solis-Moya, E.; Medina-Cázares, T.; Ramírez-Ramírez, A. 2005. Eficiencia de Fertilizantes aplicados con fertirriego en Chile Ancho. Agricultura Técnica en México 31(2): 177-189.
Ashraf, A.; Akram, M.; Sarwar, M. 2014. Type-II fuzzy decision support system for fertilizer. Hindawi 9:1-10.
Brunelli, M.; Mezei, J. 2013. How different are ranking methods for fuzzy numbers?: A numerical study. International Journal of Approximate Reasoning 54: 627-639.
Cao, S.; Zhou, W.; Wang, F.; Luo, S.; Deng, R.; Xie, T. 2015. Development and promotion of expert information system on rice soil testing and formulated fertilization in Dong’an County. Agri-culture Network Information 09.
Carvajal-Muñoz, J.S.; Mera-Benavides, A.C. 2010. Fertilización biológica: técnicas de vanguardia para el desarrollo agrícola sostenible. Producción + Limpia 5(2): 77-96.
Dubey, D.; Chandra, S.; Mehra, A. 2012. Fuzzy linear programming under interval uncertainty based on IFS representation. Fuzzy Sets and Systems 188(1): 68-87.
Echevarría, H.E.; García, F.O. 2005. Fertilidad de suelos y fertilización de cultivos. Ediciones INTA, Buenos Aires, Argentina.
Egúsquiza, R.; Catalán W. 2011. Guía Técnica, curso taller, Manejo Integrado de Papa. Universidad Agraria la Molina, Lima, Perú.
Elferjani, R.; DesRochers, A.; Tremblay, F. 2013. DRIS-based fertilization efficiency of young hybrid poplar plantations in the boreal region of Canada. New Forests 44(4): 487-508.
Elías, I. 2010. La estrategia competitiva del sector agrario a través de la innovación y desarrollo. Cuadernos de Investigaciones EPG, Escuela de Postgrado de la UPC, Edición N° 10 – Abril 2010, Lima, Perú.
Ezzati, R.; Allahviranloo, T.; Khezerloo, S.; Khezerloo, M. 2012. An approach for ranking of fuzzy numbers. Expert Systems with Applications 39(1): 690-695.
Ezzati, R.; Khorram, E.; Enayati, R. 2015. A new algorithm to solve fully fuzzy linear programming problems using the MOLP problem. Applied Mathematical Modelling 39(12): 3183-3193.
Ferro, D.; Pellegrini, A.; Chamorro, A.; Bezuz, R.; Golik, S. 2016. Balance simplificado de nutrientes del suelo en secuencias trigo/soja2da y colza/soja2da. Acta de XXV Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. pp. 18.
Giletto, C.M.; Magnoni, J.M.; Echevarría, H.E. 2012. Fertilización con azufre en el cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) para la industria en el sudeste Bonaerense. Revista Ciencia del Suelo 30(1): 75-84.
Hernández, J.C. 2013. Edafología y fertilidad. Univer-sidad Nacional Abierta y a Distancia. Bogotá, Colombia.
Lai, Y.J.; Hwang, C.L.1992. A new approach to some possibilistic linear programming problems. Fuzzy Sets and Systems 49(2): 121-133.
Leberling, H. 1981. On finding compromise solutions in multicriterial problems using the fuzzy min operator. Fuzzy Sets and Systems 6(2): 105-118.
Liang, D.; Liu, D.; Pedrycz, W.; Hu, P. 2013. Triangular fuzzy decision theoretic rough sets. International Journal of Approximate Reasoning 54(8): 1087-1106.
Li, D.F.; Wan, S.P. 2013. Fuzzy linear programming approach to multiattribute decision making with multiple types of attribute values and incomplete weight information. Applied Soft Computing 13(11): 4333-4348.
Liu, T.; Li, T.; Wang, Y.; Zhang, X.; Zheng, Z. 2015. Design and application of fertilization information system for farmland of village scale. Bulletin of Soil and Water Conservation 03.
Liu, Y.; Zhu, L.; Huang, D. 2013. The system design of farmland environmental monitoring based on GPRS and wireless sensor network. Journal of Agri-cultural Mechanozation Research 07.
López, J.; Carrillo, P.; Valenzuela, O. 2017. A mul-ticriteria group decision model for ranking technology packages in agriculture. In: Cruz Corona C. (eds) Soft Computing for Susten-tainability Science. Studies in Fuzziness and Soft Computing 358: 137-161.
Luenberger, D.; Ye, Y. 2016. Linear and Nonlinear Pro-gramming. International Series in Operations Research & Management Science 228, Springer US, New York, USA.
Luhandjula, M.K. 2015. Fuzzy optimization. Fuzzy Sets and Systems 274 (C): 4-11.
Luo, M.Y. 2013. Calculation of theoretical model on balanced fertilization in soil. Advanced Materials Research 610-613: 2931-2936.
Mouheb, D.; Debbabi, M.; Pourzandi, M.; Wang, L.; Nouh, M.; Ziarati, R.; Alhadidi, D.; Talhi, C.; Lima, V. 2015. Aspect-Oriented Security Hardening of UML Design Models. Springer International Publishing, Switzer-land.
Parent, S.; Leblanc, M.; Parent A.; Coulibali, Z.; Parent, L. 2017. Site-Specific multilevel modelling of potato response to nitrogen fertilization. Frontiers in Environment Science-Environmental Informatics 5: 81.
Pelta, D.A.; Verdegay, J.L.; Cadenas, J.M. 2012. Intro-ducing SACRA: A Decision support. Applied Decision Support with Soft Computing 124: 391-401.
Puello, O.R. 2013. Modelo de verificación y validación basado en CMMI. Investigación e Innovación en Ingenierías 1(1): 20-27.
SAGARPA (Secretaría de agricultura, Ganadería, Desarrollo Rura, Pesca y Alimentación, de Estados Unidos de México). 2015. Ficha técnica del cultivo de la Caña de azúcar. México.
Sakawa, M.; Yano, H.; Nishizaki, I. 2013. Linear and Multiobjective Programming with Fuzzy Stochastic Extensions. International Series in Operations Research & Decision Theory 203, Springer, New York. USA.
Salazar, M.; Fitz, R.; Pérez, S. 2017. Agricultural pro-duction planning in a fuzzy environment. In Akio Matsumoto (Ed.). Optimization and dynamics with their applications. Springer, Singapore: 281-293.
Singh, H.; Sharma, N. 2014. Optimization of fertilizer rates for wheat crop using fuzzy expert system. International Journal of Computer Applications 100(1): 36-40.
Suñer, L.G.; Galantini, J. A. 2012. Fertilización fosforada en suelos cultivados con trigo de la región sudoeste papeana. Revista Ciencia del Suelo 30(1): 57-66.
Vanderbei, R. 2014. Linear programming, foundations and extensions. International Series in Operations Research & Management Science 196, Springer US, New York, USA.
Vergara-Moreno, E.; Rodríguez-Novoa, F.; Saavedra-Sarmiento, H. 2006. Métodos de optimización lineal difusa para la planificación nutricional en granjas avícolas. Mosaico Científico 3: 16-29.
Wang, J.; Nie, R.; Zhang, H.; Chen X. 2013. New operators on triangular intuitionistic fuzzy numbers and their applications in system fault analysis. Information Sciences 251(1): 79-95.
WINQSB. 2018. Programa para soluciones problemas de decisión. https://winqsb.waxoo.com/, visitado el 23 de enero de 2018.
Yingjie, L.; Xiaoqin, Z.; Youhua, M.; Mingan, Z.; Juan, Z.; Nan, S. 2010. Review on Application of information technology in soil testing and formulated fertili-zation. Agriculture Network Information. 2:11.
Yuan, C.; Li, D.; Li, Y. 2016. Application of BP neural network base on MapReduce in precisión fertili-zation. Journal of Chinese Agricultural Mecha-nization 02.
Zhang, L.; Williams, R. A.; Gatherer, D. 2016. Rosens’s (M,R) systems in Unified Modelling Language. Biosystems 139: 29-36.
Zimmermann, H. J. 1978. Fuzzy programming and linear programming with several objective functions, Fuzzy Sets and Systems 1(1): 45-55.
Received November 11, 2016.
Accepted March 11, 2018.
Corresponding author: evergara@unitru.edu.pe (E. Vergara-Moreno).
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Los autores que publican en esta revista aceptan los siguientes términos:
a. Los autores conservan los derechos de autor y conceden a la revista el derecho publicación, simultáneamente licenciada bajo una licencia de Creative Commons que permite a otros compartir el trabajo, pero citando la publicación inicial en esta revista.
b. Los autores pueden celebrar acuerdos contractuales adicionales separados para la distribución no exclusiva de la versión publicada de la obra de la revista (por ejemplo, publicarla en un repositorio institucional o publicarla en un libro), pero citando la publicación inicial en esta revista.
c. Se permite y anima a los autores a publicar su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su sitio web) antes y durante el proceso de presentación, ya que puede conducir a intercambios productivos, así como una mayor citación del trabajo publicado (ver efecto del acceso abierto).
