Desarrollo de un prototipo funcional para el monitoreo y control de variables (humedad del suelo, pH del agua, temperatura del ambiente y luminosidad), asociadas al fertirriego del cultivo de tomate Cherry (Solanum lycopersicum var. Cerasiforme), de su etapa vegetativa, en Cota, Cundinamarca

Abstract

La agricultura colombiana en la actualidad se encuentra en un punto en el que los pequeños agricultores no cuentan con tecnología capaz de mejorar el rendimiento de recursos como el agua y el fertilizante, causando afectaciones biológicas a los cultivos, de ahí surge la importancia de la fertiirrigación, donde los aportes nutritivos se disuelven en el agua y luego las plantas los absorben directamente cuando toman agua. (GeoPard Agriculture, 2019), esto con el fin de hacer un uso optimo tanto del agua como del fertilizante, permitiendo mejorar el proceso de aplicación de los fertilizantes, ya que los nutrientes van dirigidos a la zona radicular, permitiendo una acción más rápida y una mejor asimilación (Khan and Mohammad, 2014). Por tanto, este proyecto de grado tiene por objetivo desarrollar un prototipo funcional para el monitoreo y control de variables (humedad del suelo, pH del agua, temperatura del ambiente y luminosidad), asociadas al fertirriego del cultivo de tomate Cherry (solanum lycopersicum var. Cerasiforme), de su etapa vegetativa, en Cota, Cundinamarca. Para lo cual se desarrolló inicialmente con una primera etapa de conceptualización donde se realizó inspección del invernadero, se construyeron tablas de requerimientos de los nutrientes más importantes, como también la cantidad de ppm de los micronutrientes a usar en el fertilizante líquido y por ultimo las características que debe tener el cultivo para que crezca óptimamente; en la segunda etapa, que fue la de diseño, donde se realizaron matrices de decisión para la elección de los sensores, se realizó la topología de red, se hizo el modelado en Fusión y los códigos de programación para los sensores; en la tercera etapa, la de implementación, se realizó la implementación del sistema, basándose en la topología y modelados realizados en la etapa anterior; en la última etapa que es la de evaluación, comparándolo con un cultivo sin monitoreo. El sistema de fertirriego diseñado consta de los siguientes elementos: una caneca de 25 litros, 16 estacas auto compensadas, un micro conector Bayoneta, 8 metros de microtubo PVC, 7 metros de manguera de polietileno con 16 mm de diámetro, una electrobomba sumergible de 28 watios, 3 codos poli de diámetro de 16 mm, una T de polietileno de 16 mm y un inyecto Venturi; esto con un sistema de monitoreo que cuenta con un sensor para la humedad del suelo fue el YL-69, el sensor para la temperatura del ambiente y la humedad se seleccionó el DHT11, para la luminosidad se seleccionó LDR 5528 y para el pH del agua se usó uno análogo. Este sistema permite el inyectar la mezcla de agua y fertilizante a 16 plántulas, ubicadas en dos camas diferentes, cada plántula en una bolsa de sustrato, el cual uno de ellos cuenta con un sistema de sensores que permiten el monitoreo de la humedad del suelo, pH del agua, luminosidad, humedad y temperatura del ambiente. En la última etapa del proyecto, la cual es la de evaluación, se realización tablas para la comparación entre las 8 plántulas que no cuentan con los sensores de monitoreo, contra las otras 8 plántulas que si cuentan con el sistema de monitoreo; observando que las plántulas que no cuentan con sistema de monitoreo, tienen un porcentaje mayor de crecimiento, esto debido a que su área foliar es mayor y las plántulas que si cuentan con un sistema de monitoreo, son mayores (se sembraron 2 semanas antes), por consiguiente necesitan mayor cantidad de agua y fertilizante. A pesar de eso, el monitoreo fue beneficioso, en el tema de detectar fallos en la humedad del suelo, y observar que 3 de las estacas por la poca humedad del sustrato no estaban bien adheridas por consiguiente su riego no era eficiente y se logró solucionar. Además de que se observó que estas mismas plántulas tuvieron buena absorción de nutrientes importantes como fósforo, nitrógeno y potasio, debido a su gran germinación de tomates.