ORINOQUIA

Supplement of the International Congress of Basic Sciences and Engineering

Boundary Delimitiation of Malaria using Artificial Neural Networks

Resumen La metodología de clustering fue utilizada para agrupar tres barrios en Quibdó teniendo en cuenta factores que favorecen el desarrollo de la malaria. Los mapas auto-organizados de Kohonen fueron utilizados para el análisis de las características más significativas en la clasificación. Los clusters detectados fueron comparados con la clasificación geográfica de las casas, encontrando, que los mapas auto-organizados de Kohonen clasifican las casas por las condiciones ambientales propicias para el desarrollo del mosquito más que por la clasificación administrativa de la ciudad.

Resumo A Metodologia de Clustering foi usada para agrupar três bairros em Quibdo, Colômbia, levando em consideração fatores que favorecem o desenvolvimento da malária. Mapas auto-organizados de Kohonen foram utilizados para a análise das características mais significativas no agrupamento. Os Clusters detectados foram comparados com o agrupamento geo-gráfico de casas, mostrando que os mapas auto-organizados de Kohonen agrupam as casas pelas condições ambientais favoráveis ao desenvolvimento do mosquito e não pelo agrupamento administrativo da cidade.

Abstract Clustering methodology was used to group three neighborhoods in Quibdo taking into account factors that favor the development of malaria. The Kohonen self-organizing maps were used for the analysis of the most significant features in the standings. The detected clusters were compared with the geographical classification of houses, finding that the Kohonen self-organizing maps households classified by environmental conditions conducive to development rather than the administrative classification of the city.

Quantum Markov semigroups (QMS): past, present and future panorama

Resumen Los semigrupos cuánticos de Markov (SCM) son una extensión no conmutativa de los semigrupos de Markov definidos en probabilidad clásica. Ellos representan una evolución sin memoria de un sistema microscopico acorde a las leyes de la física cuántica y a la estructura de los sistemas cuánticos abiertos. Esto significa que la dinámica reducida del sistema principal es descrita por un espacio de Hilbert separable complejo 𝔥 por medio de un semigrupo 𝒯=(𝒯 t ) t ≥0, el cual actúa sobre una subálgebra de von Neumann 𝔐 del álgebra 𝔓(𝔥) de todos los operadores lineales acotados definidos en 𝔥. Por simplicidad, algunas veces asumiremos que 𝔐=(𝔥). El semigrupo 𝓣 corresponde al cuadro de Heisenberg en el sentido que dado cualquier observable x, 𝓣t(x) describe su evolución en el tiempo t. De esta forma, dada una matriz de densidad p, su dinámica (cuadro de Schrödinger) es dada por el semigrupo predual 𝓣 *t (P) , donde tr(P𝓣 t (x))= tr (𝓣 *t (P)x), tr(.) denota la operación traza. En este trabajo ofrecemos una exposición de varios resultados básicos sobre SCM. Además discutimos aplicaciones de SCM en teoría de la información cuántica y computación cuántica.

Abstract Quantum Markov semigroups (SCM) are a non-commutative extension of the Markov semigroups defined in classical probability. They represent an evolution without memory of a microscopic system according to the laws of quantum physics and the structure of open quantum systems. This means that the reduced dynamics of the main system is described by a complex separable Hilbert space 𝔥 by means of a semigroup 𝓣=(𝓣t)t≥0, acting on a von Neumann algebra 𝔓(𝔥) of the linear operators defined on 𝔥. For simplicity, we will sometimes assume that 𝔐=(𝔥). The semigroup 𝓣 corresponds to the Heisenberg picture in the sense that given any observable x, 𝓣t(x) describes its evolution at time t. Thus, given a density matrix p, its dynamics (Schrödinger's picure) is given by the predual semigroup 𝓣*t(≥), where tr(P𝓣 t (x))= tr (𝓣 *t (P)x), tr(.) denote trace of a matrix. In this paper we offer an exposition of several basic results on SCM. We also discuss SCM applications in quantum information theory and quantum computing.

Resumo Os semigrupos quânticos de Markov (SCM) são uma extensão não-comutativa de semigrupos de Markov semigroups definidos na probabilidade clássica. Eles representam uma evolução sem memória de um sistema microscópico acorde com as leis da física quântica e da estrutura de sistemas quânticos abertos. Isto significa que a dinâmica reduzida do sistema principal é descrita por um espaço de Hilbert h complexo separável por um semigroup , que actua sobre um subálgebra de von Neumann M del algebra B(h) de todos os operadores lineares limitados definidos em h. Por simplicidade, por vezes, assumir que M=B(h).. O semigroup T corresponde à imagem Heisenberg no sentido de que, dado qualquer observável x, descreve a evolução no tempo t. Assim, dada uma densidade ρ matriz, dinâmica (caixa de Schrödinger) que é dada pelo semigroupo predual , em que , tr(⋅) denota a operação de traçado. Neste trabalho, oferecemos uma exposição de vários resultados básicos sobre SCM. Além disso, discutimos aplicações de SCM em teoria da informação quântica e computação quântica.

Parallelizing an Experiment to Decide Shellability on Bipartite Graphs Using Apache Spark

Abstract Graph shellability is an NP problem whose classification either in P or in NP-complete remains unknown. In order to understand the computational behavior of graph shellability on bipartite graphs, as a particular case, it could be useful to develop an efficient way to generate and analyze results over sets of shellable and non-shellable instances. In this way, a sequentially designed exponential time experiment for deciding shellability on randomly generated instances was proposed in literature. In this work, with the aim of improving the performance of that experiment, we propose three alternative approaches using Apache Spark™, we called multi-core, multi-node and full-parallel. We tested and compared their execution time for bipartite graphs with 10,12,15,20 and 50 vertices with regard to the original version, and we got speedups between 1.37 and 1.67 for the first one, between 2.34 and 3.56 for the second one, and between 2.37 y 3.12 for the last version. The results suggest that parallelization could relieve the large execution times of the original approach.

Resumen La escalonabilidad* de grafos es un problema en NP del que se desconoce su inclusión en las clases de complejidad P o NP-completa. Con el fin de comprender su comportamiento computacional en el caso particular de los grafos bipartitos, podría ser de utilidad disponer de un método eficiente para generar y analizar instancias escalonables. La literatura reporta un experimento secuencial, y de costo exponencial, diseñado para determinar la escalonabilidad de un conjunto de instancias. En el presente trabajo, y con el fin de mejorar el desempeño experimento mencionado, proponemos tres alternativas utilizando Apache Spark: una multinúcleo, otra multinodo y otra completamente paralela. Además, comparamos el tiempo de ejecución de cada una de ellas respecto a la versión original en grafos bipartitos aleatorios con 10,12,15,20 y 50 vértices, y obtuvimos aceleraciones (speedups) entre 1.37 y 1.67 para la versión multinúcleo, entre 2.34 y 3.56 para la versión multinodo, y entre 2.37 y 3.12 para la versión completamente paralela. Los resultados sugieren que la paralelización del experimento podría mitigar los enormes tiempos de ejecución del enfoque original.

Resumo A shellabilidade dos grafos é um problema em NP, do qual é desconhecida sua inclusão nas classes da complexidade P ou NP-completo. A fim de compreender seu comportamento computacional no caso particular dos grafos bipartidos, poderia ser útil ter um método eficiente para gerar e analisar instâncias shellables. A literatura relata um experimento sequencial, e custo exponencial, projetado para determinar a escalabilidade do um conjunto de instâncias. Neste trabalho, e a fim do melhorar o desempenho do experimento mencionado, propomos três alternativas usando Apache Spark: uma multinúcleo, outra multinó e outra completamente paralela. Além disso, nós compararmos o tempo de execução de cada um deles respeito da versão original em grafos bipartidos com 10,12,15,20 e 50 vértices e obtivemos acelerações (speedups) entre 1.37 e 1.67 para a versão Multinúcleo, entre 2.34 e 3.56 para a versão Multinó, e entre 2.37 e 3.12 para a versão completamente paralela. Os resultados sugerem que a paralelização do experimento poderia atenuar os enormes tempos de execução da abordagem original.

A novel approach to approximate order preserving matching

Abstract A problem with important applications in stock market analysis and music information retrieval is order-preserving matching. This problem is a recently introduced variant of the string matching problem that searches for substrings in the text whose natural representation matches the natural representation of the pattern. The natural representation of a string X is a string that contains the rankings of the characters occurring at each position of X. Then, order-preserving matching regardsthe internal structure of the strings rather than their absolute values. But both stock market analysis and music information retrieval require more flexibility: not only the substrings with exactly the same structure are of interest, but also the ones that are similar. In this paper, we propose an approximate version of order-preserving matching based on the δγ- distances that permit an individual error between the ranking of corresponding symbols (bounded by δ) and a global error of all the positions (bounded by γ). We present an algorithm that solves this problem in O(nm+m log m). Experimental results verify the efficiency of the proposed algorithm.

Resumen Un problema importante en el análisis de mercado de valores y la recuperación de información musical es el empareja- miento con preservación de orden. Este problema es una variante recientemente introducida del problema de empareja- miento de cadenas en el que busca subcadenas en el texto cuya representación natural coincide con la representación natural del patrón. La representación natural de una cadena X es una cadena que contiene los rankings de los caracteres que ocurren en cada posición de X. Entonces, el emparejamiento con preservación de orden considera la estructura inter- na de las cadenas en lugar de sus valores absolutos. Pero tanto en el análisis de mercado de valores como en la recuperación de información musical, se requiere más flexibilidad: no sólo las subcadenas con exactamente la misma estructura son de interés, sino también las que son similares. En este artículo se propone una versión aproximada del problema de emparejamiento con preservación de orden basada en las distancias δγ que permiten un error individual entre el ranking de los símbolos correspondientes (delimitada por δ) y un error global de todas los rankings (delimitadas por γ). Se presenta un algoritmo que resuelve este problema en O(nm+m log m). Los resultados experimentales verifican la eficiencia del algoritmo propuesto.

Resumo Um grande problema na análise do mercado de ações e na recuperação de informações musicais é o emparelhamento com a preservação de ordem. Esse problema é uma variante recentemente introduzida do problema de correspondência de cordas que procura por substrings no texto cuja representação natural corresponde à representação natural do padrão. A representação natural de uma corda X é uma corda que contém as classificações dos caracteres que ocorrem em cada posição de X. Então, a correspondência de preservação de ordem considera a estrutura interna das cordas em vez de seus valores absolutos. Mas na análise do mercado de ações, bem como na recuperação da informação musical, é necessária mais flexibilidade: não são apenas as sub-cordas com exatamente a mesma estrutura que interessam, mas também as que são semelhantes. Neste artigo, propomos uma versão aproximada da emparelhamento com preservação de ordem com base nas distâncias δγ- que permitem um erro individual entre a classificação de símbolos correspondentes (delimitada por δ) e um erro global de Todas as posições (delimitadas por γ). Apresentamos um algoritmo que resolve este problema em O(nm+m log m). Os resultados experimentais verificaram a eficiência do algoritmo proposto.

Designing and evaluating a low-cost micro-viscometer using a quartz crystal resonator (QCR) and an Arduino DUE microcontroller board

Resumen El objetivo principal de este artículo es proponer el diseño de un micro viscosímetro de bajo coste utilizando un resonador de cristal de cuarzo (QCR) y una tarjeta Arduino DUE. En el artículo se explican los pasos del diseño del sensor y también su evaluación con dos líquidos de diferentes características: diluciones de glicerol en agua (comportamiento Newtoniano) y diluciones de albúmina de huevo extraída de huevos frescos en agua (comportamiento No-Newtoniano). Este estudio está relacionado con el interés de desarrollar nuevas herramientas para el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares y artríticas.

Abstract This article outlines a design for a low-cost micro-viscometer, using a quartz crystal resonator (QCR) and an Arduino DUE programmable microcontroller board. The article explains the steps involved in designing the sensor and also how it was evaluated regarding two liquids having different characteristics: dilute aqueous glycerol (Newtonian behaviour) and dilutions of egg-white extracted from fresh eggs in water (non-Newtonian behaviour). This study was related to interest in developing new tools for diagnosing cardiovascular and arthritic diseases.

Resumo O principal objetivo deste trabalho é propor o projeto de um micro viscosímetro de baixo custo usando um ressonador de cristal de quartzo (QCR) e um cartão Arduino DUE. O artigo explica as etapas do desenho do sensor e também sua avaliação com dois líquidos de diferentes características: diluições de glicerol em água (comportamento newtoniano) e diluições de albumina de ovo extraídas de ovos frescos em água (comportamento não newtoniano). Este estudo está relacionado ao interesse de desenvolver novas ferramentas para o diagnóstico de doenças cardiovasculares e artríticas.

Fabrication of TiO2/ZnO nanofibers for energy storage applications

Resumen Se estudiaron nanofibras de TiO2/ZnO preparadas por calcinación de fibras precursoras de poli (vinil acetato), isopropóxido de titanio y nano polvo de zinc elaboradas por la técnica de electrohilado. La estructura y la morfología de las nanofibras de TiO2/ZnO y fibras precursoras se caracterizaron por Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), Microscopia Electrónica de Barrido de Emisión de Campo equipado con Espectroscopia Dispersiva de Rayos X (FESEM-EDS), Espectroscopia de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR) y Difracción de Rayos X (XRD). El análisis XRD mostró la estructura cristalina de los óxidos de titanio (anatasa) y de zinc (wurzita hexagonal), después de calcinar las fibras precursoras a 500°C. Las microfotografías de SEM muestran que tanto las fibras precursoras como las nanofibras forman redes uniformes y buena morfología. Estas nanofibras de dióxido de titanio /óxido de zinc presentan buen área de superficie y diámetros de 200 nm apropiados que podrían ser de aplicación potencial en el campo de energía renovable, en particular, para la fabricación de celdas solares.

Abstract The TiO2 /ZnO nanofibers prepared by the calcination of polyvinyl acetate of precursor fibers, titanium isopropoxide and nano zinc powder produced by the electrospinning technique were studied. The structu-re and morphology of TiO2 /ZnO nanofibers and precursor fibers were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Field Emission Scanning Electron Microscopy coupled to Energy Dispersive X-ray spectroscopy (FESEM-EDS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and XRD (X Ray Diffraction). XRD analysis displayed crystalline structures of titanium oxides (anatase) and zinc (hexagonal wurzite), after calcining the precursor fibers at 500 °C. SEM microphotographs display that both precursor fibers and nanofibers form uniform networks and good morphology. These titanium dioxide / zinc oxide nanofibers get good surface area and appropriate 200 nm diameters which could potentially be applied in the renewable energy field, particularly for solar cells manufacturing.

Resumo Nanofibras de TiO2 /ZnO preparado por calcinação de fibras precursoras de poli (acetato de vinila), isopropóxido de titânio e pó nano de zinco produzidos por eletrofiação técnica estudada. A estrutura e morfologia das nanofibras de TiO2/ ZnO e fibras precursores foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (SEM), Microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo equipada com espectroscopia de raios-X dispersiva (FESEM-EDS), Espectroscopia de Fourier Transform Infrared (FTIR) e difração de raios X (DRX). A análise de XRD mostrou a formação de estruturas de cristal de óxido de titânio (anatase) e zinco (wurtzita hexagonal), depois de fibras precursoras de calcinação a 500 °C. Micrografias mostram que tanto o precursor e fibras nanofibras uniformes formar redes e boa morfologia. Estas nanofibras de dióxido de titanio /óxido de zinco apresentam bom área de superfície e diâmetros de 200 nm apropriados que poderiam ser de aplicativo potencial no campo de energia renovável, em particular, para a fabricação de celas solares.

Classification and automatic mapping of land covers in satellite images using Convolutional Neural Networks

Resumen La clasificación de cobertura del suelo es importante para estudios de cambio climático y monitoreo de servicios ecosistémicos. Los métodos convencionales de clasificación de coberturas se realizan mediante la interpretación visual de imágenes satelitales, lo cual es costoso, dispendioso e impreciso. Implementar métodos computacionales permite generar clasificación de coberturas en imágenes satelitales de manera automática, rápida, precisa y económica. Particularmente, los métodos de aprendizaje automático son técnicas computacionales promisorias para la estimación de cambios de cobertura del suelo. En este trabajo se presenta un método de aprendizaje automático basado en redes neuronales convolucionales de arquitectura tipo ConvNet para la clasificación automática de coberturas del suelo a partir de imágenes Landsat 5 TM. La ConvNet fue entrenada a partir de las anotaciones manuales por medio de interpretación visual sobre las imágenes satelitales con las que los expertos generaron el mapa de cobertura del parque nacional el Tuparro, de los Parques Nacionales Naturales de Colombia. El modelo de validación se realizó con datos de los mapas de coberturas del Amazonas colombiano realizado por el Sistema de Información Ambiental de Colombia. Los resultados obtenidos de la diagonal de la matriz de confusión de la exactitud promedio fue de 83.27% en entrenamiento y 91.02% en validación; para la clasificación en parches entre Bosques, áreas con vegetación herbácea y/o arbustiva, áreas abiertas sin o con poca vegetación y aguas continentales.

Abstract Land cover classification is important for studies of climate change and monitoring of ecosystem services. Conventional coverage classification methods are performed by the visual interpretation of satellite imagery, which is expensive and inaccurate. Implementing computational methods could generate procedures to classify coverage in satellite images automatically, quickly, accurately and economically. Particularly, automatic learning methods are promising computational methods for estimating soil cover changes. In this work we present an automatic learning method based on convolutional neural networks of ConvNet type architecture for the automatic classification of soil coverings from Landsat 5 TM images. The ConvNet was trained from the manual annotations by means of visual interpretation on the satellite images with which the experts generated the map of Tuparro national park, of National Natural Park of Colombia. The validation model was performed with data from the Colombian Amazon cover maps made by the Colombian Environmental Information System. The results obtained from the diagonal of the confusion matrix of the average accuracy were 83.27% in training and 91.02% in validation; for the classification in patches between forests, areas with herbaceous and / or shrub vegetation, open areas with or without vegetation and Inland waters.

Resumo A classificação da cobertura da terra é importante para estudos de mudanças climáticas e monitoramento dos serviços dos ecossistemas. Os métodos convencionais de classificação de cobertura são feitos através da interpretação visual de imagens de satélite, que é caro, dispendioso e impreciso. Implementar métodos computacionais poderia gerar procedimentos de classificação de cobertura em imagenes de satélite de forma automática, rápida, precisa e econômica. Particularmente, métodos de aprendizado de máquina são promissores métodos computacionais para estimar a cobertura do solo mudanças. Neste artigo apresentamos um método de aprendizado de máquina baseado em convolutional neural tipo ConvNet rede de arquitetura para a classificação automática de cobertura do solo a partir de Landsat 5 imagens TM. O ConvNet foi treinado desde anotações manuais através da interpretação visual das imagens de satélite que os especialistas geraram o mapa de cobertura do Parque Nacional Tuparro, Colômbia Parque Nacional Natural. A validação do modelo foi realizada com cobertura de mapa de dados da Amazônia colombiana pelo Sistema de Informação Ambiental da Colômbia. Os resultados da diagonal da matriz de confusão da precisão média foi de 83,27% e Formação e 91,02% na validação; para a classificação em manchas entre florestas, áreas com vegetação herbácea e / ou arbusto, áreas abertas com poucamou nenhuma vegetação águas interiores.

Assessing Soil Salinity Risk in the RUT Irrigation District, Colombia

Abstract The water resources mismanagement is a common concern in the agriculture, and this issue is boosting salinity processes in the Colombian lands. Thus, this paper aimed to assess the soil salinity risk in the RUT irrigation district for sugarcane, grape, and passion fruit by coupling SOSALRIEGO-GIS. First, sources of surface water and their influence areas were identified in the RUT irrigation district. Afterwards, inputs (water ionic constituents, electrical conductivity of rainwater, annual rainfall, crop salt tolerance, soil texture, and leaching fraction) fed in the SOSALRIEGO model, and then, the leaching requirement (LR) of each zone was computed (output) for each crop. Finally, employing GIS, LR values were arranged in categories in order to map the soil salinity risk in the RUT irrigation district for each crop and zone. The soil salinity risk fell into a medium rank for sugarcane, medium to high ranks for grape, and high to very high ranks for passion fruit. Furthermore, the soil salinity risk was higher in zones with poor irrigation water quality. Zones II and III, which canals convey domestic wastewater and drained water fell in greater salinity risk category than zone I, which bears water withdrawal from the Cauca River.

Resumen La inadecuada gestión de los recursos hídricos es una preocupación común en la agricultura, y este hecho está impulsando procesos de salinización en los suelos de Colombia. Por lo tanto, este trabajo tuvo como objetivo evaluar el riesgo de salinización del suelo en el distrito de riego RUT para cultivos de caña de azúcar, uva, maracuyá integrando el modelo SOSALRIEGO con SIG. En primer lugar, se identificaron las fuentes hídricas y sus áreas de influencia. Posteriormente, los parámetros de entrada (composición iónica del agua, conductividad eléctrica del agua de lluvia, precipitación anual, tolerancia de cultivos a la salinidad, cultivos, textura del suelo y la eficiencia de lavado) alimentaron el modelo SOSALRIEGO y, a continuación, el Requerimiento de Lavado de sales (RL) fue calculado para cada cultivo. Por último, utilizando SIG, los valores RL se organizaron en categorías con el fin de mapear el riesgo de salinización del suelo en el distrito de riego RUT para cada cultivo en cada zona. El riesgo de salinización se clasificó como medio para caña de azúcar, medio a Alto para la uva, y alto a muy alto para maracuyá. Además, el riesgo salinización del suelo encontrado fue mayor en zonas con baja calidad del agua de riego. Las Zonas II y III, en las cuales los canales conducen aguas residuales domésticas y el agua drenada fueron calificados en categorías superiores de riesgo de salinización que la Zona I, la cual recibe agua extraída directamente del río Cauca.

Resumo A inadequada gestão dos recursos hídricos é uma preocupação comum na agricultura, este fato está impulsando processos de salinização nos solos da Colômbia. Portanto, esta pesquisa objetivou avaliar o risco da salinização dos solos no distrito de irrigação RUT às culturas de cana-de-açúcar, uva e maracujá; integrando o modelo SOSALRIEGO com os Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Em primeiro lugar, os parâmetros de entrada (composição iônica da água de irrigação, condutividade elétrica da água de precipitação, precipitação anual, tolerância das culturas à salinidade, culturas, textura do solo e eficiência de lavado de sais) alimentaram o modelo SOSALRIEGO e, seguidamente o requerimento de lavado de sais (RL) foi calculado. Finalmente, usando os SIG, os valores de RL foram categorizados com o objetivo de mapear o risco de salinização dos solos na área de estudo para cada cultura em cada zona. O risco de salinização foi classificado como Médio para a cultura da cana-de-açúcar, Médio a Elevado para a cultura da uva, e Elevado a Muito Elevado para o maracujá. Além disso, o risco de salinização foi maior nas zonas com menor qualidade da água de irrigação. As zonas II e III, cujos canais conduzem águas residuais e de drenagem foram qualificados em categorias maiores de risco do que a zona I, a qual extrai a água diretamente do Rio Cauca.

Analysis of Studies in Heavy Metals in Agricultural Areas of Colombia

Resumen El recurso suelo oferta servicios ecosistémicos fundamentales entre las que se resaltan el soporte para la producción de alimentos y su importancia en la mitigación de los efectos del cambio climático debido a la dinámica del carbono. Sin embargo, actividades antrópicas como la densificación urbana, la industrialización y principalmente la agricultura aportan elementos como metales pesados, responsables de la degradación del suelo en algunas regiones del planeta. Naturalmente los suelos en su base geoquímica contienen metales pesados, en la mayoría de las regiones éstas concentraciones no representan riesgo ambiental. En este sentido, el propósito de la presente investigación fue recopilar los estudios de metales pesados desarrollados en sistemas de producción agrícola en Colombia para establecer una línea base, que permita identificar necesidades futuras de investigación en esta temática. Entre los resultados encontrados, se identificó que los metales pesados estudiados en el país son Cd>Pb>Hg>Cr>Ni>Cu=Zn=As>Mn>Fe, destacándose el Cd, Pb, Hg y Cr. Sin embargo en Colombia la producción científica en la que son relacionados los metales pesados en la producción agrícola (suelo, cultivos o insumo) es relativamente baja. Asimismo, estos trabajos se localizan en la región central del país, evidenciando que regiones como la Orinoquia considerada como la frontera y despensa agrícola del país, únicamente se reportan tres estudios que fueron publicados en los últimos años. Finalmente con esto se resalta la importancia de generar investigaciones en valores de referencia para estos elementos en los suelos colombianos, que permitan establecer programas de monitoreo y de evaluación en posibles casos de contaminación.

Abstract The soil resource offers fundamental ecosystem services, among which stand out the support for food production and its importance in mitigating the effects of climate change due to carbon dynamics. However, anthropic activities such as urbandensification, industrialization and mainly agriculture contribute elements such as heavy metals, responsible for soil degradation in some regions of the planet. Naturally the soils in their geochemical base contain heavy metals, in the majority of the regions these concentrations do not represent environmental risk. In this sense, the purpose of the present investigation was to compile the studies of heavy metals developed in agricultural production systems in Colombia to establish a baseline, which allows identifying future research needs in this subject. Among the results found, it was identified that the heavy metals studied in the country are Cd> Pb> Hg> Cr> Ni> Cu = Zn = As> Mn> Fe, highlighting Cd, Pb, Hg and Cr. However in Colombia The scientific production in which heavy metals are related to agricultural production (soil, crops or inputs) is relatively low. Also, these works are located in the central region of the country, evidencing that regions such as the Orinoquia considered as the border and agricultural pantry of the country, only three studies that were published in recent years are reported. Finally, this highlights the importance of generating research on reference values for these elements in Colombian soils, which allow the establishment of monitoring and evaluation programs in possible cases of contamination

Resumo O recurso solo oferece serviços ecossistêmicos fundamentais entre as que se realçam o suporte para a produção de alimentos e sua importância na mitigação dos efeitos da mudança climática devido à dinâmica do carbono. No entanto, atividades antrópicas como a densificação urbana, a industrialização e principalmente a agricultura contribuem elementos como metais pesados, responsáveis pela degradação do solo em algumas regiões do planeta. Naturalmente os solos em sua base geoquímica contêm metais pesados, na maioria das regiões estas concentrações não representam risco ambiental. Neste sentido, o propósito da presente investigação foi recopilar os estudos de metais pesados desenvolvidos em sistemas de produção agrícola em Colômbia para estabelecer uma linha base, que permita identificar necessidades futuras de investigação nesta temática. Entre os resultados encontrados, identificou-se que os metais pesados estudados no país são Cd>Pb>Hg>Cr>Nem>Cu=Zn=As>Mn>Fé, se destacando o Cd, Pb, Hg e Cr. No entanto em Colômbia a produção científica na que são relacionados os metais pesados na produção agrícola (solo, cultivos ou insumo) é relativamente baixa. Assim mesmo, estes trabalhos localizam-se na região central do país, evidenciando que regiões como a Orinoquia considerada como a fronteira e despensa agrícola do país, unicamente reportam-se três estudos que foram publicados nos últimos anos. Finalmente com isto se realça a importância de gerar investigações em valores de referência para estes elementos nos solos colombianos, que permitam estabelecer programas de monitorização e de avaliação em possíveis casos de contaminação.