Sistema de medición de cultivos hidropónicos

Transcripción

1 Proyecto Final 2016 Sistema de medición de cultivos hidropónicos Abstract Lucas Fontan, Pedro Maldonado, Nicolas Rasitt Palabras clave: cultivo, hidropónia, NFT, medición, ph, EC.

2 1. Desarrollo Una manera sencilla de definir a la hidroponía es como la técnica agrícola que permite producir plantas sin emplear el suelo, ya sea mediante el uso de un medio inerte o de soluciones con nutrientes esenciales para el normal desarrollo de los vegetales. Las ventajas obtenidas por este método de cultivo son la rapidez en el crecimiento y maduración de la planta, pudiéndose acortar los ciclos en un 60 % respecto a los de la misma planta en su entorno natural. Entre sus ventajas competitivas hay que destacar la uniformidad, olor y sabor. La técnica de película nutritiva (NFT) es la de mayor uso dentro de los cultivos hidropónicos y ha sido utilizada en forma comercial en más de 68 países. La renovación continua de la solución nutritiva en el entorno de la raíz permite un suministro adecuado de nutrientes minerales y oxígeno, siempre, claro está, que se realice un correcto manejo del sistema. Este proyecto tiene como objetivo la medición y supervisíon de variables que poseen una gran influencia en los cultivos hidropónicos que utilizan la técnica NFT para lograr la mayor eficiencia de la producción. Las variables de importancia son la temperatura, el ph (grado de acidez o basicidad) y la EC (conductividad eléctrica) de la solución nutritiva, así como también la humedad y temperatura del ambiente. Se desarrollará un sistema modularizado donde un módulo sera exclusivamente de medición, ubicado en una mesa de cultivo, y otro modulo será una central de reporte. De esta manera, si se llegara a tener dos o más tipos de cultivos distintos en el mismo invernadero, se podrá colocar un módulo de medición en cada una de las mesas de los cultivos, configurados con distintos parámetros de medición y alarmas, pero que ambos reporten a un solo módulo central, el cual se encargara de enviar las alarmas correspondientes al usuario, como se ve en la figura (1). Ademas el usuario podrá contar con la ventaja de añadir la cantidad de módulos de medición que le sean necesarios para su producción. Figura 1: Diagrama de flujo de sistema de medición. Los módulos de medición se configurarán en el módulo central, y le enviarán, a este mismo, los valores medidos y las alarmas correspondientes mediante una comunicación 1

3 inalámbrica, y dicho módulo central mostrará en pantalla los datos recibidos y despachará las alarmas al usuario mediante mensajes de texto. Las alarmas serán configuradas por el usuario y podrán corresponder a bajo nivel en tanque de solución nutritiva, falla de bomba de agua, falta de suministro energético, canales de cultivo obstruidos, alta o baja temperatura de la solución nutritiva, alto o bajo nivel de EC, alto o bajo nivel de ph, alta o baja temperatura ambiente y baja humedad ambiente. Para el proyecto se desarrollará una única placa electrónica a la cual se le adicionaran los elementos que sean necesarios para crear un módulo de medición o un módulo central. De esta manera si el productor tiene una sola mesa de cultivo se podrá integrar el módulo central y el módulo de medición en una misma placa y tener un solo equipo. En la figura (2) podemos observar cuales serían los elementos pertenecientes a cada módulo. (a) Diagrama en bloques general (b) Diagrama en bloques: Módulo de Medición (c) Diagrama en bloques: Módulo Central Figura 2: Diagramas en bloques. 2

4 El contexto en el que se encuentra el sector agropecuario argentino, en el cual los productores se resisten a técnicas de cultivo no tradicionales, siendo Argentina un país con excelentes condiciones agropecuarias pero castigadas por las inclemencias climáticas en los últimos años, abren una puerta a la alternativa que nuestro proyecto propone. Con este producto pretendemos llegar principalmente a los productores hidropónicos especializados en hojas verdes, uno de los mercados mas amplios en la Argentina. Por lo tanto, en la tabla (1) se encuentran las principales variables que mediremos y los valores típicos a los cuales deben crecer las plantas de hojas verde como la lechuga. Variable Valor Típico Rango Error de Medición Temperatura Líquidos 20 C 0 C a 30 C +/-1 C Temperatura Ambiente 20 C 0 C a 45 C +/-1 C Humedad Ambiente 50 % - 60 % 20 % a 60 % +/-5 % Conductividad Eléctrica(EC) 2,6mS 1mS a 5mS +/-0,5mS Acidez o Basicidad(pH) 6, /-0,5 Tabla 1: Valores de las variables en medición. 3

5 2. Tutores externos A continuación mencionaremos a las personas que nos ayudan tanto en la parte técnica y química del proyecto como también en la parte comercial. Birgi, Jorge Alberto: Ingeniero Agrónomo recibido en la Universidad Nacional de Tucumán. Ingresó a la Institución en el año 2010, desarrollando sus primeras actividades dentro del programa Pro Huerta (INTA -Ministerio de Desarrollo Social de la Nación ). Actualmente se desempeña como responsable del área de producción agrícola, siendo sus principales funciones el asesoramiento a productores frutihortícolas, la investigación en cultivos de fruta fina y cultivos hortícolas hidropónicos. Reta de Leon, Alfredo: Socio del emprendimiento La Aldea que es un emprendimiento situado en Bahía Blanca cuyas dimensiones los ubican entre los tres invernaderos hidropónicos más grandes de la Argentina. Actualmente cuenta principalmente con mesas de cultivo de Lechuga, albahaca y tomates Cherry y es el principal proveedor de cultivos hidropónicos en el sur de la provincia de Buenos Aires. 4