PI Natsu

Hace un año, en la facultad, desarrollamos un invernadero automatizado, con el objetivo de fomentar la horticultura en lugares donde las condiciones climáticas son adversas y fuerzan a la gente a pagar mucha plata por vegetales.

Cultivar tu propia comida va mas allá de tirar un par de semillas en un pedazo de tierra y tirarle toda el agua posible hasta que salga algo, como si el agua fuera a engordar a la planta.

Manos a la obra… o a la planta

Como cualquier trabajo de informática lo primero a hacer es interiorizarse en el “negocio”, ergo tenemos que aprender un poco de botánica.

Lo primero que nos dimos cuenta fue “si cultivar fuera fácil cualquiera lo haría”. Para nuestra sorpresa la comunidad de auto-cultivo de marihuana es una gran fuente de información, que explica las cosas de forma simple.

Las cosas en su justa medida

“Lo que no se define no se puede medir. Lo que no se mide, no se puede mejorar. Lo que no se mejora, se degrada siempre.”
William Thomson Kelvin

Primero hay que determinar que variables vamos a controlar, su relevancia y su interacción. Mantener estas variables en rangos aceptables contribuye a aumentar la productividad, a mejorar la calidad de los frutos y a reducir los riesgos y costos derivados de la utilización de agroquímicos.

Temperatura

La temperatura es determinante en los resultados agrícolas. La fotosíntesis se ve perjudicada o beneficiada según los rangos de temperatura que se suministren al área controlada y su aproximación o diferencia con las temperaturas óptimas para el desarrollo adecuado de las plantas protegidas.

Iluminación

A mayor luminosidad en el interior del invernadero se debe aumentar la temperatura, la HR y el CO2, para que la fotosíntesis sea máxima; por el contrario, si hay poca luz pueden descender las necesidades de otros factores.

CO2

El anhídrido carbónico de la atmósfera es la materia prima imprescindible de la función clorofílica de las plantas. Clorofila = fotosíntesis, esta variable esta relacionada con la luz. El enriquecimiento de la atmósfera del invernadero con CO2, es muy interesante en muchos cultivos, tanto en hortalizas como en flores. La concentración normal de CO2 en la atmósfera es del 0,03%.

El índice de CO2 debe aumentarse a límites de 0,1-0,2%, cuando los demás factores de la producción vegetal sean óptimos, si se desea el aprovechamiento al máximo de la actividad fotosintética de las plantas.
Las concentraciones superiores al 0,3% resultan tóxicas para los cultivos.

En los invernaderos que no se aplique anhídrido carbónico, la concentración de este gas es muy variable a lo largo del día. Alcanza el máximo de la concentración al final de la noche y el mínimo a las horas de máxima luz que coinciden con el mediodía.

En un invernadero cerrado por la noche, antes de que se inicie la ventilación por la mañana, la concentración de CO2 puede llegar a límites mínimos de 0,005-0,01%, que los vegetales no pueden tomarlo y la fotosíntesis es nula.

En el caso que el invernadero esté cerrado durante todo el día, en épocas demasiado frías, esa concentración mínima sigue disminuyendo y los vegetales se encuentran en situación de extrema necesidad en CO2 para poder realizar la fotosíntesis.

Los niveles aconsejados de CO2 dependen de la especie o variedad cultivada, de la radiación solar, de la ventilación, de la temperatura y de la humedad.

El óptimo de asimilación está entre los 18 y 23º C de temperatura, descendiendo por encima de los 23-24º C.

Respecto a la luminosidad y humedad, cada especie vegetal tiene un óptimo distinto. El efecto que produce la fertilización con CO2 sobre los cultivos hortícolas, mejora la calidad del cultivo así como la de su cosecha. Sin embargo, no se puede hablar de una buena actividad fotosintética sin una óptima luminosidad.

La luz es factor limitante, y así, la tasa de absorción de CO2 es proporcional a la cantidad de luz recibida, además de depender también de la propia concentración de CO2 disponible en la atmósfera de la planta. Se puede decir que el periodo más importante para el enriquecimiento carbónico es el mediodía, ya que es la parte del día en que se dan las máximas condiciones de luminosidad. Existen también plásticos foto-selectivos con propiedades diversas, entre ellas la limitación germinadora de las esporas de algunos patógenos y del bloqueo para la presencia de algunas plagas.

Humedad relativa

De no ser controlada la ventilación desde el diseño, el área queda muy vulnerable a que se incremente la humedad relativa y por tanto a que se desarrollen plagas y enfermedades que pondrían en peligro la producción e incrementarían de modo sustantivo los costos de operación por la aplicación de agroquímicos para enfrentarlas.
Las esporas de la mayoría de los patógenos germinan a más de 90% de humedad relativa, lo que quiere decir que si una plantación es controlada eficientemente para que la humedad ambiente esté por debajo de este porcentaje el éxito está prácticamente asegurado.

Existe una relación inversa de la temperatura con la humedad por lo que a elevadas temperaturas, aumenta la capacidad de contener vapor de agua y por tanto disminuye la HR.

Con temperaturas bajas, el contenido en HR aumenta. Cada especie tiene una humedad ambiental idónea para vegetar en perfectas condiciones: al tomate, al pimiento y berenjena les gusta una HR sobre el 50-60%; al melón, entre el 60-70%; al calabacín, entre el 65-80% y al pepino entre el 70-90%.

La HR del aire es un factor climático que puede modificar el rendimiento final de los cultivos. Cuando la HR es excesiva las plantas reducen la transpiración y disminuyen su crecimiento, se producen perdidas florales por apelmazamiento del polen y un mayor desarrollo de enfermedades.

Si es muy baja, las plantas transpiran en exceso, pudiendo deshidratarse.

Para que la HR se encuentre lo más cerca posible del óptimo el agricultor debe ayudarse del higrómetro.

El exceso de HR puede reducirse mediante ventilado, aumento de la temperatura y evitando el exceso de humedad en el suelo.
La falta de HR puede corregirse con riegos, llenando canales o reservorios de agua, pulverizando agua en el ambiente, ventilado y sombreado.
La ventilación cenital en invernaderos con anchura superior a 40 m es muy recomendable, tanto para el control de la temperatura como de la HR.

Riego

El agua que se le aporta al un cultivo es importante escencial, no podemos regar mucho una planta ni tampoco regarla poco. El exceso de riego pudre las raices.

Para determinar cuando regar una planta hay que analizar la tierra / sustrato. Cuando el sustrato este seco hay que regar la planta nuevamente.

Proximos Pasos

  • SENSORES: De acuerdo a las variables elegidas que sensores utilizaremos
  • ACTUADORES: Acorde a las variables a controlar veremos como contrlar los factores climaticos
  • AQUITECTURA DE LA SOLUCION: Como se van a conectar los distintos componentes de la solucion entre sí
Compartit en: Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on TumblrEmail this to someonePrint this page

Dejá un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *