Prototipo robótico para el monitoreo de un cultivo hidropónico.


Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
Área de participación: Mecatrónica

Asesor: REYNA ELIZALDE GONZÁLEZ

Autor: CARLOS DAVID ORTIZ CASTRO ()

Grado:

Resumen

Los primeros antecedentes que se tienen sobre el uso de prácticas con hidroponía datan desde la época prehispánica, ya que se tiene conocimiento que los aztecas, con el uso de la chinampa, fueron la primera civilización humana en usar agricultura hidropónica eficientemente. Las chinampas ocupaban el 100 % de lo que era el lago de Texcoco, que se convirtió después en la ciudad de México.  El siglo XXI se ha caracterizado por el resurgimiento de técnicas de cultivo sustentables. Los cambios demográficos en las zonas tradicionalmente dedicadas al cultivo han orillado a los productores a replantearse la necesidad de obtener cultivos de calidad en superficies cada vez más limitadas. Además, el cambio climático y la escasez de agua han obligado a perfeccionar sistemas de producción intensiva, entre ellos la hidroponía.

 

Pregunta de Investigación

¿Qué beneficios tiene el uso de un prototipo robótico en un cultivo hidropónico? ¿Será útil la implementación de un prototipo robótico al cuidado de un cultivo hidropónico?

Planteamiento del Problema

Hoy en día la jornada laboral de los campesinos es muy extensa, pero si implementamos un prototipo robótico que los ayude en sus labores reducira su jornada laboral a una jornada regular, con lo cual mejoraran sus condiciones de vida.

Antecedentes

En 1928, el profesor William Frederick Gericke de la Universidad de Berkeley, California fue el primero en sugerir que los cultivos en solución se utilizasen para la producción vegetal agrícola. Por analogía con el término geopónica (que signifi­ca agricultura en el griego antiguo) llamó a esta nueva ciencia hidroponía en 1937, aunque él a­rma que el término fue sugerido por el Dr. W.A. Setchell, de la Universidad de California de hydros (regar) y ponos (trabajo). En 1940, el Dr. Setchell escribió el libro, Complete Guide to Soilless Gardening (Guía Completa del Cultivo sin Suelo).

Uno de los primeros éxitos de la hidroponía ocurrió durante la segunda guerra mundial cuando las tropas estadounidenses que estaban en el Pací­fico, pusieron en práctica métodos hidropónicos a gran escala para proveer de verduras frescas a las tropas en guerra con Japón en islas donde no había suelo disponible y era extremadamente caro transportarlas. En décadas recientes, la NASA ha realizado investigaciones extensivas para su CELSS (acrónimo en inglés para Sistema de Soporte de Vida Ecológica Controlada).

En la actualidad, en países como Holanda, los Estados Unidos de Norteamérica, México y otros países se han desarrollado diferentes sistemas con numerosas tecnologías basadas en nuevos medios de cultivo tales como la perlita, la cascarilla de arroz, la fi­bra de coco, la lana de roca y recientemente la espuma fenólica.

Ventajas técnicas de la hidroponía:

  • Reducción de costos de producción en forma considerable.
  • No se depende de los fenómenos metereológicos.
  • Se requiere mucho menor espacio y capital para una mayor producción.
  • Increíble ahorro de agua, pues se recicla.
  • Ahorro de fertilizantes e insecticidas
  • No se usa maquinaria agrícola (tractores, rastras,etc.
  • Mayor limpieza e higiene en el manejo del cultivo, desde la siembra hasta la cosecha.
  • Cultivo libre de parásitos, bacterias, hongos y contaminación.
  • Producción de semilla certificada.
  • Balance ideal de agua, oxígeno y nutrientes.
  • Control eficiente y fácil del pH y la salinidad.
  • Ausencia de malezas.
  • Ausencia de plagas y enfermedades en la raíz, al menos inicialmente.
  • Eficiencia y facilidad de esterilización.

Ventajas económicas de la hidroponía:

  • Mayor calidad en los productos cosechados.
  • Mayor uniformidad en la cosecha.
  • Ahorro en agua y fertilizantes por kilogramos producido.
  • Se puede usar agua dura o de cierta salinidad.
  • Mayor limpieza e higiene en los productos obtenidos.
  • Posibilidad de varias cosechas al año.
  • Altos rendimientos por unidad de superficie.
  • En poca superficie se puede lograr un alto rendimiento.
  • Sin la limitante del suelo, puede producirse en cualquier sitio incluyendo los ambientes urbanos.
  • Posibilidad de automatización casi completa.
  • Es una técnica adaptable a tus conocimientos, espacios y recursos.
  • Se puede cultivar en aquellos lugares donde la agricultura normal es difícil o casi imposible.

Desventajas de la hidroponía:

  • Inversióninicial elevada.
  • Desconocimiento de la técnica.
  • Delicada (mucho cuidado con los detalles).
  • Falta de equipo e insumos nacionales.

Para cultivar con la técnica de la hidroponía no se necesita haber sido antes campesino o agricultor. No hay que saber de botánica, ni de biología vegetal, ni haber seguido cursos de horticultura. La hidroponía se adapta a los conocimientos, capacidades, espacios y recursos con que cuenta cada persona.

Existen dos ventajas más suplementarias-pero no por eso menos importantes en la actualidad, que son: sus valores ecológicos y su valor social en general.

Una de las ventajas de la hidroponía es que se puede sembrar prácticamente en cualquier parte, de ésta manera es una excelente solución al problema de la producción en zonas áridas o muy frías, en las que la agricultura normal resulta ser muy complicada.

Los productos que se obtienen de la hidroponía son mucho más abundantes y sanos que los del cultivo tradicional. Lo más importante, quizás, de la técnica hidropónica es el altísimo rendimiento de los cultivos, en comparación con la siembra tradicional en la tierra.

Se han obtenido pruebas físicas y palpables de que en el aspecto de la producción hidropónica ésta es muchísimo más abundante que la tradicional. Pero, además los frutos y hortalizas procedentes de cultivos hidropónicos son de tamaño más uniforme, con un tamaño más uniforme, con una textura más consistente y una mayor calidad de los nutrientes que necesita el organismo humano.

Con ésta técnica, se puede acelerar sorprendentemente el tiempo de producción, además que durante todo el año puede cultivarse la misma variedad de plantas, sin esperar al tiempo de lluvias.

Algunos ejemplos de lo que se puede cultivar son los siguientes:

Hortalizas: acelga, apio, berenjena, berro, col, coliflor, chayote, chile, chícharo, espinaca, jitomate, lechuga, pepino, pimiento, tomate, verdolaga, zanahoria, entre otras.

Plantas frutales: cereza, ciruela, coco, frambuesa, fresa, higo, limón, manzana, melón, naranja, papaya, pera, piña, sandía, uva y toronja.

Gramíneas y leguminosas: alubia, arroz, avena, café, cebada, frijol, haba, garbanzo, lenteja, maíz, soya, trigo.

Tubérculos: ajo, betabel, camote, cebolla, nabo, papa, rábano y zanahoria.

Hierbas de olor y condimentos: anís, azafrán, hierbabuena, menta, mostaza, perejil romero.

Otros: cacao, hongos, nopal, pasto, tabaco.

Plantas ornamentales: azucena, begonia, blanca, girasol, helecho, hortensia, violeta, orquídea, petunia, rosa, tragacanto, entre otras.

Hoy en día, el mundo está preocupado por consumir alimentos naturales, sanos, con los menos aditivos posibles.

La hidroponía es  una tecnología cien por ciento limpia, a continuación veremos algunas características:

  1. En la hidroponía no se necesitan fertilizante, ni insecticidas, sino en muy pequeña cantidad, pues los cultivos están libres de parásitos, bacterias y cualquier otro agente de contaminación. Para fertilizar nuestras plantas, no las abonamos con materia orgánica ni en descomposición (como es el estiércol o la basura), sino con nutrientes naturales y limpios. Ello da como consecuencia una mayor limpieza e higiene en el manejo de los cultivos, haciendo más grata la tarea de sembrar.
  2. Además, a los alimentos hidropónicos no hay que someterlos a transformaciones químico- físicas para añadirles, o quitarles, propiedades y sustancias distintas de las que les son propias, ni tampoco se tienen que enriquecer con vitaminas y otras sustancias que les aporten un mayor valor nutritivo, tal como se hace actualmente.
  3. Por otra parte, la hidroponía no sólo no causa contaminación, sino que en cierta medida coadyuva a combatirla, ya que, como se sabe, los vegetales transforman el bióxido y el monóxido de carbono en oxígeno puro. Por ello, cuando instalamos una pequeña, mediana o gran unidad hidropónica, estamos contribuyendo a crear también una unidad para la purificación del ambiente, un “pulmón extra” que sin costo limpiará el aire que respiramos, con lo que colaboraremos a crear espacios más bellos y productivos entre otros beneficios.
  4. La hidroponía no presenta los riesgos de erosión que provocan otros tipos de cultivo en tierra. La erosión de los suelos es originada por la acción de los agentes ambientales como la lluvia torrencial y el viento, pero también, y muy principalmente por la deforestación, y por la utilización excesiva o inadecuada de productos químicos utilizados como fertilizantes o plaguicidas.
  5. Los componentes del cultivo son: sustrato, contenedor, solución nutritiva, riego y drenaje, de los cuales al de­finirlos podremos establecer el tipo de sistema hidropónico a utilizar. Por otro lado, el componente nombrado como condiciones climáticas engloba a la temperatura, la humedad atmosférica y la luz, que son factores indispensables para la vida de las plantas independientemente de si se esté usando a la hidroponía o no.

El suelo o la tierra natural utilizados tradicionalmente en la agricultura convencional, tienen algunos factores limitantes que impiden a limitan la siembra, como la falta de textura uniforme, el exceso de la alcalinidad o desalinidad, las pendientes extremas, diferentes plagas, el empobrecimiento en nutrientes y el que no todos los suelos son útiles para el cultivo; además de que la gran mayoría de personas no cuenta con grandes extensiones para cultivar.

La definición de “SUSTRATO” es el término que se aplica a todo el material sólido distinto a la tierra que se utiliza para la siembra en hidroponía, usándolo sólo como sostén para la planta, pero no para su alimentación.

En la búsqueda de los materiales que sustituyan al suelo para ser utilizados en la siembra hidropónica, se han probado, analizado, evaluado y clasificado “medios” de cultivo diferentes, llegándose a la conclusión de que todos los propuestos son útiles, con algunas ventajas y también con ciertos inconvenientes. Por consiguiente, no existe un sustrato ideal, sino que depende del uso específico a que vaya destinado, es decir, si es para la germinación de la planta, para su propagación o para su crecimiento y desarrollo.

Por otra parte, el cultivo en sustrato permite un control total de todos los factores que afectan en el desarrollo de la planta, como son su sujeción, la humedad requerida, la nutrición y, sobretodo, la oxigenación de las raíces, factores todos que confirman la importancia de éste tipo de cultivo, de tal manera que en la actualidad se observa una tendencia a cultivar cada vez con más frecuencia en sustratos que en el suelo tradicional.

Cuando la planta se cultiva en sustrato, desarrolla su sistema radicular más robusto en un espacio limitado.

En consecuencia, las barreras físicas que constituyen las paredes del contenedor que soportan el sustrato determinan el crecimiento del órgano radicular, por lo que, para que éste funcione correctamente, se ha de tener especial cuidado en suministrar a las raíces agua, nutrientes y oxígeno.

CARACTERÍSTICAS DEL SUSTRATO

En general las condiciones requeridas para el uso de un sustrato son principalmente las siguientes:

1.Los sustratos deberán estar siempre libres de bacterias o cualquier otra contaminación, así como permitir una fácil desinfección; tendrán que tener una estructura estable, resistir bien los cambios físico-químicos, permitir fácilmente el desarrollo de las raíces y ser fáciles de conseguir, baratos y reusables.

2.Aunque las plantas son adaptables a una amplia variedad de sustratos, cualquiera que se utilice deberá poder conservar la solución nutritiva en el rango adecuado para ser asimilada por la planta.

3.

Una consideración importante es que el ambiente no debe verse afectado al eliminar los desechos resultantes de la utilización del sustrato.

Efectivamente, la cantidad de solución nutritiva disponible para la planta depende de la capacidad o el volumen del contenedor, así como las propiedades físicas y el estado hídrico del sustrato.

PROPIEDADES DE LOS SUSTRATOS

Entre las propiedades de los sustratos consideradas generalmente como de mayor importancia se encuentran las mecánicas y las físico- químicas.

PROPIEDADES  MECANICAS

Son ideales cuando éstas mantienen su estructura estable durante largo tiempo su conformación no es cortante ni pesada y no se degrada con facilidad.

PROPIEDADES FÍSICO- QUIMICAS

Estas propiedades tienen relación con la capacidad líquida y gaseosa del sustrato, así como su composición y la reacción a las sales minerales; y se refieran fundamentalmente a su grado de granulosidad y su porosidad, las cuales deben permitir tanto la oxigenación como la circulación y retención del agua fácilmente disponible. De éstas condiciones, en efecto, dependen tanto la respiración como la alimentación de la planta.

Una de las principales diferencias entre cultivar en suelo natural y cultivar en sustratos, además de las anteriormente enumeradas, está determinada por el grado de porosidad de ambos medios de cultivo.

La POROSIDAD indica la totalidad del volumen del sustrato no ocupado por partículas sólidas(es decir, el espacio existente entre dichas partículas); y se refiere tanto a la cantidad total de poros del material usado como sustrato, cuanto al tamaño de estos poros. Tales poros pueden ser “microporos” ,que llenan su espacio con la solución nutritiva, o “macroporos”, que, al ser vaciados por el drenado, permiten la oxigenación.

El tamaño de los poros determina la cantidad de agua o solución nutritiva disponible para la planta, y significa la capacidad de retención de humedad que tiene el sustrato.

La GRANULOMETRÍA se refiere al tamaño y peso de las partículas que constituyen al sustrato.

La TENSIÓN DE LA HUMEDAD, también llamada “tensión matricial”, es la acción de retención o fuerza que el sustrato ejerce para retener el agua, siendo el contenido de la humedad menor cuanto mayor sea la fuera que ejerce el sustrato.

Por ejemplo: si tomamos una esponja y la sumergimos en agua, la esponja se satura al llenarse todos sus poros. Cuando la sacamos, los poros más grandes se vacían, mientras que los más pequeños siguen saturados de agua. Lo mismo ocurre con los sustratos, que se van vaciando a medida que el tamaño de los poros disminuye.

Para un mejor control de riego se han desarrollado algunos calibradores como el laptómetro (llamado también tensiómetro) el cuál es un sensor de humedad que proporciona una medida directa, en tiempo real y precisa.

El AGUA FACILMENTE DISPONIBLE, se llama así a la cantidad de agua que está  presente en el sustrato después de haberlo drenado, y que la planta puede tomar sin dificultad. Es aconsejable que la humedad disponible en el sustrato para facilitar a la planta su función de absorción sea del 25 al 30 por ciento del volumen.

La CAPACIDAD DE AIREACIÓN, es la proporción de aire que contiene después de haber sido inundado y drenado. Todas las raíces requieren de oxígeno para realizar su actividad metabólica; y si la estructura o forma del sustrato permite una alta retención de solución nutritiva después del riego puede ser perjudicial para la planta, ya que está limitando a la planta en su oxigenación.

MATERIALES UTILIZADOS COMO SUSTRATOS

Materiales de origen orgánico:

Se definen como orgánicos, o químicamente activos, todos aquellos materiales que por su origen están sujetos a descomposición, es decir, liberan los nutrientes de que están constituidos. Aunque en definitiva, dado que pueden modificar la estructura de la solución nutritiva, además de su rápida degradación por el uso y la susceptibilidad a hospedar plagas, ello hace inadecuado su uso para las siembras hidropónicas.

El peat Moss:

Este material es muy salino, y como está constituido por varios componentes, su descomposición es encadenada, no es de vida duradera y llega a presentar problemas de humedad y falta de aireación, y no puede ser reutilizable. Sin embargo, puede utilizarse para la germinación con buenos resultados.

De origen inorgánico, o inertes:

Entre los sustratos de origen inorgánicos están, ante todo, los de origen mineral no metálico, como los derivados de rocas, ya sean grava de río o triturada, arena, tezontle( que llegan a tener una capacidad de retención de humedad de hasta el 30-40 por ciento de su volumen). Entre los materiales inertes más utilizados destacan la lana de roca, la perlita, la agrolita, la arcilla expandida y la esponja.

En función de las características del sustrato, los métodos de cultivo en hidroponía pueden sintetizarse en dos grupos: sin sustrato, esto es en puro líquido; o en sustrato, que a su vez puede ser de origen vegetal, o de origen mineral o plástico.

Nosotros nos enfocaremos en la técnica cultivo en un sustrato. En ésta técnica, las semillas germinan, crecen y se desarrollan hasta su producción, en un medio inerte (“agregado”) que es regado con una solución nutritiva.

La hidroponía con sustrato es el método más difundido, porque garantiza a las plantas las mejores condiciones de crecimiento y desarrollo, así como por su productividad más elevada y un gasto menor por unidad de superficie.

Las plantaciones hidropónicas, en efecto, son mucho más productivas y dan frutos de mejor calidad que las agrícolas; se prestan al más alto grado de mecanización y pueden consumirse tanto las aguas de los ríos como las de pozos, etc.

El cultivo hidropónico es posible en todas las estaciones del año.

REQUERIMIENTOS DE LA PLANTA

 AGUA

El agua, aparte de ser requerida por los vasos del vegetal, es el vehículo de los elementos nutrientes, que no se le pueden aportar en su estado natural como minerales, sino disueltos.

LUZ

La luz es un factor indispensable para el buen desarrollo de las plantas, pues es la energía que necesitan para realizar la fotosíntesis, por medio de la cual logran llevar a cabo sus diferentes etapas de desarrollo, desde su crecimiento hasta su producción.

TEMPERATURA

Es otro de los factores que inciden de forma definitiva en la vida de las plantas; aunque éstas, según su clase y variedad, presentan diferentes requerimientos de calor.

Generalmente las plantas se desarrollan bien entre los 18 y los 24 grados centígrados, temperatura que coincide con la temperatura ambiente que suelen guardar las casas habitación. Las plantas resisten los cambios de temperatura sólo si son mínimos: si estos son bruscos, puede dañarse seriamente.

La relación entre la temperatura y el tiempo de germinación:

Los 20°C es la temperatura normal en los cultivos tradicionales para que, por ejemplo, la cebolla germine a los 12 días; la coliflor tarde 12 días; el tomate o el pepino lo hagan a los 10 días.

OXIGENACIÓN

También es muy importante para la planta, ya que a través de la oxigenación se realiza la función de transportar nutrientes y acumular elementos dentro de su sistema celular. El oxígeno, al oxidar los minerales, se convierte en el catalizador para generar la energía metabólica mediante su sistema de respiración radicular.

En la técnica hidropónica, la forma de oxigenación está ligada al sistema de cultivo que se adopte. Así, el suministro de oxígeno en forma natural puede lograrse tan sólo con permitir que haya un espacio entre la parte inferior del sustrato y la superficie de la solución nutritiva: así se contribuye a que las raíces superiores estén rodeadas de aire húmedo, y a que las inferiores estén sumergidas en la solución nutritiva (a medida que las raíces van creciendo, el nivel de la solución nutritiva va descendiendo).

ELEMENTOS PARA LA SIEMBRA

-Un contenedor

-Sustrato agregado

-Semillas y siembra

-Riego y drenaje

SISTEMAS DE RIEGO MÁS USADOS

-riego por aspersión superficial

-riego por goteo

-riego por subirrigación

-riego por capilaridad

RIEGO POR ASPERSIÓN

Este sistema de riego es recomendable para instalaciones domésticas, o cuando no se dispone de bombas eléctricas o de gasolina, y se prefiere el riego manual.

Este tipo de riego debe hacerse en la mañana, entre las 6 y las 10 a.m., o bien por la tarde, entre las 5 y las 7 p.m.. Esto es porque si se riega el cultivo cuando la temperatura ambiente es muy elevada, se corre el riesgo de que las plantas se quemen, ya que el proceso de evaporación es más intenso.

RIEGO POR GOTEO

En las tiendas especializadas podemos encontrar el equipo completo para esta forma de regar. La solución nutritiva utilizada en este sistema de riego debe mantenerse libre de impurezas, pues éstas pueden obstruir el flujo de los goteros y hacer que disminuya también la eficiencia del filtro. Si éste sistema está bien instalado, puede alcanzar un 90% de su eficacia.

Para su instalación se debe colocar siempre al principio del sistema una válvula de paso en la línea principal, para poder interrumpir el paso de la solución nutritiva en cuanto se detecte alguna fuga o rotura, o haya que hacer una reparación.

Objetivo

Construir un prototipo robótico capaz de monitorear un cultivo hidropónico .

Demostrar la eficazidad del uso de la tecnologia en la ayuda del ser humano.

Justificación

A nosotros nos interesó este tema por que creemos que será una gran ayuda a la sociedad campesina en el monitoreo de sus cultivos y por lo tanto sus condiciones de vida mejorarán.

Hipótesis

Si construimos un prototipo robótico capaz de monitorear un cultivo hidropónico entonces comprobaremos que de verdad podrá ser de ayuda con las labores agrícolas en el campo.

 

Método (materiales y procedimiento)

8. Método

  • Agua
  • Cubeta de plástico de 20 lts para solución nutritiva
  • Cubeta de plástico de 20 lts para agua corriente
  • Nitrato de amonio
  • Superfosfato simple
  • Sulfato de magnesio
  • Sulfato de amonio
  • Robot EV3
  • Laptop
  • Sensor de temperatura para EV3

Método

Composteo del aserrín.

El aserrín antes de usarse se debe compostear y puede ser de la siguiente manera:

Por cada kilogramo de aserrín agregar 17.8 gramos de nitrato de amonio ( o equivalente en nitrógeno como sulfato de amonio o urea), 5.0 gramos de superfosfato simple y 8.0 gramos de sulfato de magnesio.

Colocar la mezcla sobre plástico y regar con agua hasta humedecer completamente el sustrato, repitiendo los riegos cada tres días  (cubrirlo entre riego y riego). A los veinte días mezclar el aserrín, tratando de que la parte externa quede en el centro y viceversa.

Elaboración de la solución nutritiva.

1) para elaborar la solución.

La preparación de la solución nutritiva se logra agregando al agua las diferentes sales señaladas en el Cuadro 1.

La solución estándar que se recomienda para nuestro cultivo se especifica en el Cuadro 2.

Estas cantidades se utilizan para preparar 1000 lts de solución nutritiva.

Con estas cantidades de los fertilizantes o sales utilizadas se obtiene una solución con las siguientes concentraciones de cada elemento en g/1000 litros, mg/lt o ppm: Nitrógeno 250, Fósforo 60, Potasio 250, Calcio 285, Magnesio 60, Azufre 240, Fierro 3, Manganeso 0.9, Boro 0.5, Cobre 0.1 y Zinc 0.1.

Con esta solución no se aplica Cloro y el Molibdeno que son elementos esenciales que se requieren en pequeñas cantidades, pero es posible, que estos microelementos se encuentren como impurezas en los fertilizantes considerados o en el agua de riego no siendo necesaria su inclusión en la solución.

La solución nutritiva se puede aplicar desde el momento de la emergencia de las plántulas, en la cantidad suficiente para mantener húmedo el sustrato a una dosis de 5 a 10 litros por m2 por día. Esta dosis se programa en 2 riegos; el primero entre las 10 y las 11 y el segundo entre las 14 y las 15 horas. Para evitar acumulación de sales cada ocho días se puede dar un riego con agua sola. El tiempo de riego para dar los 5 a 10 litros por m2 por día se obtiene mediante el aforo periódico del gasto de solución por emisor, considerando el número de emisores por m2.

Sistema de riego.

Utilizaremos el sistema de inundación de la siguiente manera:

La solución es vertida directamente a la superficie del sustrato, para que después drene libremente.

Recipiente para solución nutritiva.

Para almacenar la solución nutritiva se utilizará una cubeta de 20 lts. Y una cubeta más para almacenar el agua corriente, se cubrirán con un plástico de color negro para evitar que entre en contacto con los rayos solares ya que estos pueden generar algas que consumirían la solución nutritiva.

Cama hidropónica de cultivo.

Se construirá con madera una cama de cultivo con las siguientes medidas.

Largo: 1.5 mts

Ancho: 1.0 mts

Alto: 10 cms.

La cama tendrá un declive para desalojar la solución que no sea absorbida por las plantas así como estar recubierta de polietileno y perforada para garantizar una buena filtración (Ver figura 1).

Sistema de siembra.

Se procede a sembrar la semilla (calabacita, pepino, acelga, rabanito, espinaca, betabel, cilantro, perejil, apio) y se siembran directamente en el medio en el que se va a cultivar a una profundidad no mayor de tres veces su tamaño, depositando de 2 a 3 semillas según la distancia entre plantas. Después de que las plántulas se han establecido se hace una revisión de estas dejando las más vigorosas para un buen desarrollo;  esta labor se realiza después de dar un riego para lo cual facilita la extracción de las plántulas y se reducen los daños a las raicillas.Construcción del prototipo robótico.

Se construirá un robot para monitorear la temperatura del cultivo dándole los comandos necesarios así como el diseño propio del robot.

Ahora les mostramos como realizamos nuestro experimento.

Comenzamos composteando el aserrín en un recipiente aparte, para que una vez que esté listo colocarlo dentro del recipiente que contendrá nuestras semillas de cultivo.

Una vez hecho esto comenzamos a colocar la semilla de nuestro cultivo dentro de la caja que servirá para realizar la hidroponía.

Al mismo tiempo comenzamos el diseño y la construcción del prototipo robótico.

Para esta fase se toma en cuenta el tamaño del cajón ya que nuestro prototipo entrará y saldrá del cultivo para realizar el monitoreo de la temperatura y sus dimensiones no pueden exceder las siguientes medidas:

Ancho: 25 cm

Largo: 14.5 cm

Es importante mencionar que estas medidas pueden variar algunos centímetros debido a los ensayos y pruebas a realizar durante la fase de programación.

Durante el diseño se estudia cual es el mejor lugar para colocar el sensor de temperatura el cual tendrá que ubicarse de tal manera que mantenga el equilibrio al momento de ingresar al cultivo.

La fase de monitoreo de la temperatura aún no se ha iniciado ya que se requiere un mayor tiempo de maduración de la hidroponía, esto es entre la semana 4 y 5.

 

 

 

 

 

 

Galería Método

Resultados

Los resultados cumplieron satisfactoriamente  nuestras expectativas, debido a que el prototipo logro medir la temperatura de nuestro cultivo hidropónico.

Debemos decir que primero realizamos nuestro cultivo hidropónico y lo cuidábamos de manera manual, por así decirlo, pero el primer cultivo se marchito. Esto se debió a que, aunque el cultivo tenía suficiente agua y solución nutritiva no logro sobrevivir.

Comenzamos a checar el por qué de éste resultado y nos dimos cuenta que las plantitas comenzaron a marchitarse los días que el calor empezó  a aumentar, es decir, que la temperatura fue un factor primordial para que esto ocurriera.

Una vez que el prototipo quedo listo comenzamos a realizar una y otra vez pruebas, hasta que logramos que el prototipo midiera de forma correcta la temperatura de nuestro cultivo.

Cuando el agua de un cultivo hidropónico está demasiado caliente, provoca que las plantitas se mueran, por qué no nada más es que tenga suficiente agua, sino que éste a la temperatura adecuada. Así que nuestro prototipo tomaba la temperatura a ciertas horas del día y nos reportaba las lecturas tomadas en el programa, y gracias a esto podíamos tomar medidas para cuidar nuestras plantitas.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Estamos muy satisfechos por los resultados obtenidos por que después de tantas pruebas- error, logramos que nuestro prototipo cumpliera su función.

Como conclusión podemos decir que el utilizar el prototipo robótico para un cultivo hidropónico es sin lugar a dudas una excelente herramienta,debido a que nos ayuda a monitorear la temperatura adecuada de un cultivo y así lograr obtener plantas sanas y sin riesgo de que mueran en el proceso.

Bibliografía

Un paso más en la HIDROPONIA

Gloria Samperio Ruíz

Autora de los bestsellers HIDROPONIA BASICA E HIDROPONIA COMERCIAL

Ed. Diana

 

Cultivos Hidropónicos

5 a. Edición

H.M. Resh

Editorial Mundi-prensa

2006

 

Hidroponía básica, el cultivo fácil, rentable de plantas sin tierra

Autor: Gloria Samperio Ruíz

Ed. Diana México.



Prototipo robótico para el monitoreo de un cultivo hidropónico.


Prototipo robótico para el monitoreo de un cultivo hidropónico.

Summary

Research Question

What benefits the use of a robotic prototype do have in a hidroponic growing? Will be usefull the implementation of a robotic prototype to the care of a hidroponic growing?

Problem approach

Nowadays, the working day of the agricultor  is very extensive, but if we implement  a robotic prototype  that help them in their  tasks, it can reduce their laboral day to a regular, so it can improve their life conditions.

Background

Objective

To built a robotic prototype capable of monitoring a hidroponic growing.

Justification

We are interested in this topic because we believe that it can be a big help to the country community monitoring their  growings, so their life conditions will improve.

Hypothesis

If we build a robotic prototype capable of monitoring a hidroponic growing, then we will verify  that it really be helpfull in the labors of the country community.

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography