¿EN QUÉ BENEFICIA LA LUZ ULTRAVIOLETA (UV) A TUS CULTIVOS?

Debido a un descubrimiento científico de hace relativamente poco tiempo, podemos decir con total seguridad, que la mayoría de las plantas son capaces de detectar la luz ultravioleta (LUV) y responder a ella,  creciendo como  lo hacen las plantas que reciben luz solar.

La luz ultravioleta (UV) es un mecanismo que simula los rayos del sol y proporciona un espectro de luz adecuado para el desarrollo de distintos cultivos. Debido a ello, podemos  controlar el volumen de luz que las plantas reciben.

Considerada como una fuente de luz artificial, está diseñada para estimular el crecimiento de las plantas mediante la emisión de un rango de luz electromagnético, que activa los procesos químicos como la fotosíntesis.
LED JAPAN

Este tipo de luz es una herramienta muy útil para la agricultura protegida, ya que si se emplea de manera correcta favorece la producción de cultivos en distintos aspectos, como en la forma y color de los frutos u hortalizas; además disminuye el tiempo de espera, por lo que la cosecha se realiza mucho antes en comparación a otros cultivos, asimismo permite un mayor control sobre las plagas.

Se recomienda utilizar rayos UV cuando las condiciones de luz no son adecuadas o cuando no se tiene acceso directo a la luz solar, convirtiéndose en una solución o alternativa para el crecimiento de plantas en interiores; cabe mencionar que también ayuda a mejorar los alimentos y a lograr óptimos resultados.

LED Cactus

En los últimos años se han desarrollado distintos avances tecnológicos en la manipulación de la luz UV que ayudan a incrementar la producción de cultivos protegidos en los que se pueden cultivar distintos tipos de flores, plantas aromáticas, frutas y verduras durante todo el año.

Otra de sus características, es que intenta imitar una longitud de onda apta para que las plantas tengan un sano crecimiento sin afectar su sabor, de esta manera ayuda a tener verduras más frescas y con mejor sabor sin perder sus nutrientes.
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Invernaderos: El cultivo bajo los mantos de plástico

Los invernaderos son hoy mucho más que plásticos que cubren zonas hortofrutícolas. Su mejora ha sido tal que ha evolucionado hasta su denominación. Lo que en pequeña escala se conocía como invernaderos, pasa a denominarse Agricultura en Ambiente Controlado (CEA) cuando la agricultura se convierte en una industria que ocupa miles de hectáreas. En zonas como Almería los invernaderos han llegado a alcanzar tales cotas de sofisticación, que se regula el clima interior hasta extremos en los que se selecciona el grado de humedad según los datos transmitidos por fibra óptica desde sensores a un sistema computarizado de estas casas de cultivo.

A este procedimiento se han sumado métodos hidropónicos, es decir, se ha sustituido la tierra por algún tipo de sustrato, como grava, arenas, piedra pómez, serrines, arcillas expansivas o carbones, a los que se les añade una solución nutritiva que contiene todos los elementos esenciales necesarios para el normal crecimiento y desarrollo de las plantas. Precisamente Almería, la huerta de Europa, concentra la mayor producción hortofrutícola del mundo. La cosecha anual en invernaderos, se acerca a los tres millones y medio de toneladas pertenecientes a 30 especies diferentes.


 

A la vanguardia de la tecnología en Invernaderos

No todos los invernaderos son iguales, y más aún en el caso almeriense, donde las producciones se caracterizan por un marcado carácter familiar. Sin embargo, en esa provincia andaluza se encuentran las plantaciones más modernas del mundo, que en ocasiones aventajan incluso los invernaderos israelíes y holandesas, pioneros en este tipo de cultivos.

Bajo los plásticos rígidos y herméticamente cerrados de los invernaderos, se plasman los avances tecnológicos, como los que fuerzan el ciclo natural de las plantas, partiendo de semillas híbridas resistentes a los patógenos más comunes y que producen hortalizas de rápido crecimiento y larga vida, para que lleguen inmaculadas a su punto de partida hacia la distribución. Esta ciencia supone el mantenimiento de la planta en las condiciones idóneas para producir las 24 horas del día durante los 365 días del año. El salto tecnológico ha significado un avance en cuanto a calidad, puesto que ha posibilitado el control de plagas, la disminución en el consumo de fitosanitarios y el aprovechamiento al máximo del agua de riego.

Control desde las estaciones meteorológicas

Lo que en definitiva procura la agricultura en invernaderos (bajo plásticos) es un abastecimiento de alimentos más grande, menos costoso y más seguro. La posibilidad de ofrecer melón en enero es poco más que una anécdota, atractiva para algunos mercados, pero al fin y al cabo una mejora no sustancial. Lo relevante es modernizar el primer sector, una de las industrias más grandes del mundo, en la que mayor es el número de gente involucrada de una u otra manera. Habida cuenta de que algunos invernaderos son manejados por estaciones meteorológicas, se puede decir que esa modernización se ha logrado.

En estos invernaderos, los sistemas computarizados de control climático mantienen en todo momento las condiciones óptimas de luz, temperatura y humedad relativa, claves para obtener la mayor productividad de un cultivo. La estación meteorológica, formada por sensores exteriores, está conectada a la estación de clima mediante fibra óptica para asegurar la fidelidad de los datos obtenidos, en función de los que, además de los sensores interiores de temperatura y humedad relativa, se controla el clima del invernadero. La estación de clima es el cerebro de la instalación.

Este equipo procesa los datos recibidos de los sensores y, en consecuencia, da las órdenes precisas a los equipos de la ventilación cenital y lateral, la calefacción, el sistema de recirculación del aire y el de humidificación. Además, el programa incluye alarmas por altas o bajas temperaturas; por fallos en el cableado o en los sensores y los cambios necesarios que hay que realizar en virtud de la hora en que amanece y anochece, consecuencia de la latitud y longitud geográfica en la que se halla el invernadero.

El problema ecológico: los desmontes y los residuos

El poniente más al sur de la Península Ibérica ha mudado de color en los últimos 20 años. De ser un desierto marrón ha pasado a teñirse de blanco PVC. Esta metamorfosis se puede apreciar en las imágenes aéreas que se pueden ojear en Internet, aunque no es necesario recurrir a las fotografías de la NASA. Desde cualquier monte cercano a las explanadas se aprecian los polígonos en los que se suceden las 'fábricas agrarias' y se observa la forma que ha adquirido el antaño escenario de las películas de 'spaghetti western'. En contra de lo que pudiera parecer, las críticas de las asociaciones ecologistas no han sido hasta ahora muy intensas. De hecho, reconocen como positiva la transformación socioeconómica de la zona.
No obstante, y debido a la enorme proliferación de estos sistemas de cultivo, de un tiempo a esta parte se han multiplicado las peticiones desde diversas organizaciones para que se fiscalice y limite el crecimiento incontrolado de invernaderos. Las hectáreas libres comienzan a escasear y se está procediendo al desmonte, es decir, a la ocupación de colinas con ecosistemas a menudo únicos. A este toque de atención se suma la obligación de desarrollar procedimientos de gestión de residuos, sobre todo de la combustión de los plásticos desechados.

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Tecnología LED para unos invernaderos más eficientes

La utilización de tecnología LED en invernaderos, ha hecho que se dispare el número de invernaderos comerciales y el área que ocupan. En los Países Bajos, por ejemplo, los invernaderos ocupan alrededor de 0,25% de la superficie terrestre de todo el país. Y Holanda no es ni siquiera el mayor productor de verduras de invernadero en Europa. Esa posición la ocupa España. Hoy día, el mayor productor de verduras de invernadero en el mundo es China.

Este tipo de agricultura tiene un impacto significativo sobre el medio ambiente. Los invernaderos comerciales tienen que ser iluminados y calentados de un modo que optimice el crecimiento. Y hasta el 35% del coste de los tomates de invernadero proviene de esta calefacción e iluminación.

Así que es importante preguntarse cómo minimizar la cantidad de energía necesaria para desarrollar estos cultivos en invernaderos. Una de las respuestas más obvias consiste en hacer que los invernaderos pasen de usar iluminación incandescente tradicional, por lo general lámparas de sodio de alta presión, a más LED de bajo consumo. Así, tendremos un invernadero muy bien iluminado, pero con menos costos en iluminación. Resultado: Invernaderos más rentables.

Esto podría parecer una obviedad económica, pero el cambio se ha producido lentamente dentro de la industria de los invernaderos, debido al alto coste inicial de los LED. Los agricultores se cuestionan si pueden llegar a recuperar el coste inicial de un sistema completamente nuevo de iluminación.

Una respuesta nos llega gracias al trabajo de Devesh Singh y sus colegas en el Centro de Hannover para Tecnologías Ópticas de la Universidad de Hannover en Alemania. El equipo ha comparado los costes del ciclo vital de las lámparas de sodio de alta presión tradicionales frente a LED para iluminación de invernaderos.

Y señalan que las ventajas son evidentes. Calculan que el coste acumulado de las lámparas de sodio de alta presión supera al de los LED a los siete años, y que después de 16 años el coste acumulado de las lámparas de sodio de alta presión es más del doble que el coste equivalente de LED.

Resulta fácil ver de dónde proceden estos ahorros. Aunque las lámparas de sodio de alta presión son individualmente más baratas que los LED, tienen que cambiarse todos los años, en comparación con los 19 años que dura un LED. Y, por supuesto, los LED consumen considerablemente menos electricidad, desperdiciando menos calor en el invernadero.

Pero la parte más interesante del análisis de Singh y compañía está en el potencial de los LED para cambiar la forma en que se cultivan las verduras y hortalizas en los invernaderos. Las lámparas de sodio de alta presión emiten luz a través de toda la parte visible del espectro e incluso hasta en la zona de infrarrojos, donde gran parte de la energía se pierde en forma de calor. Por el contrario, los LED se pueden ajustar para emitir luz en zonas muy específicas del espectro.

Los fisiólogos vegetales saben desde hace tiempo que la clorofila absorbe principalmente las partes azul, verde y roja del espectro, pero absorbe poco la naranja y la amarilla. Así que tendría sentido producir luz sólo en estas partes del espectro. Por supuesto con los LED resulta fácil, pero es imposible con las lámparas de sodio

Al mismo tiempo, varios investigadores han demostrado que los patrones de floración y germinación están influenciados por la luz verde, y esa frecuencia de la luz también influye en la biomasa de ciertas plantas, así como en su contenido nutricional.

Por ejemplo, unos niveles más altos de luz roja aumentan la producción de tomates y el contenido de vitamina C de la mostaza, las espinacas y las cebollas verdes. "La luz verde también contribuye al crecimiento y desarrollo de la planta", señalan Singh y su equipo.

Aún se desconoce exactamente el modo en que las distintas frecuencias influencian el crecimiento, la biomasa y el contenido nutricional de la planta. Razón por la cual los científicos de plantas de todo el mundo están estudiando el fenómeno actualmente, en un intento por explotarlo en el futuro.

Por el momento, la estrategia de los agricultores de invernadero parece clara: pasarse a la iluminación LED lo más rápido posible. La inversión debería ser rentable en unos pocos años y las ventajas de poder influir en los rendimientos y la calidad de la producción deberían comenzar a notarse durante los años siguientes.

Es un tema complejo, con numerosos matices. Existen muchos argumentos a favor de comer alimentos cultivados localmente, ya que los costes de transporte son más bajos. Los invernaderos permiten una mayor variedad de frutas y verduras en un clima determinado. Los LED ofrecen a los agricultores una mayor flexibilidad a un coste más bajo y con un menor impacto ambiental. Sin duda son objetivos que vale la pena seguir.
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Invernaderos de alta tecnología, una solución al clima


 No es ciencia ficción. "La tecnología ha progresado a niveles impensados. Hoy es posible disponer del clima que uno quiera, prácticamente en cualquier situación geográfica", señala Eduardo Oyanedel, ingeniero agrónomo, gurú del tema de cultivos bajo plástico y académico de la Universidad Católica de Valparaíso.

Esta institución es decana en el tema. De allí surgió, en los años 70, el diseño del madera más común en Chile. Desde diciembre de 2006 lleva adelante un proyecto en Quillota, financiado por Corfo Innova, para aumentar la cantidad, calidad y efectividad en la producción en invernaderos. Esto porque consideran que es a través de ellos que se pueden resolver problemas no sólo climáticos, sino de uso más eficiente de agua, nutrientes y controlar mejor plagas. Además de volver más eficiente el cultivo.

A modo de ejemplo, los beneficios de usarlos se ven claramente en cultivos como el tomate.

Según Eduardo Oyanedel, al aire libre, el rendimiento no supera las 100 toneladas por hectárea, mientras que en un invernadero frío, sin calefacción, en la V Región, con dos ciclos de seis meses, se llega a 300 toneladas al año. Pero en Inglaterra, usando los de vidrio y con calefacción, se cosechan 850 toneladas en un ciclo de once meses.

Precisamente es demostrar que hay nuevas tecnologías cuya mayor inversión resulta amortizada por los resultados productivos, lo que busca el proyecto de la UCV . Éste contempla el uso de cubiertas de material plástico rígido, desarrollado por Ondex, que dejan pasar la radiación fotosintéticamente activa y retienen de forma óptima el calor necesario. Esto permite que puedan ser usados en zonas climáticas extremas.

En Chile el uso de invernaderos, hasta ahora, es bastante limitado. De las aproximadamente mil hectáreas que existen _para el cultivo desde plantas de interior hasta y tomate y pimiento para consumo fresco-, cerca del 10% corresponde a instalaciones de alta tecnología, con estructuras metálicas. El otro 90% son de madera con cubierta de polietileno.

Para Armand Evaristo, Export Sales Manager de Ondex, las heladas de este año son una poderosa razón para que los productores chilenos consideren invertir en invernaderos que consideren elementos como uso de temperatura o control de humedad.

"Permiten cultivar fuera de estación y con calidad más homogénea y aumentan la rentabilidad por metro cuadrado. Además, al dar más seguridad ante eventuales fenómenos climáticos, permite a los productores cumplir con los compromisos internacionales", detalla.

Sin embargo, los agricultores chilenos ven las heladas de este año como algo excepcional. El clima estable y de muy baja oscilación térmica que habitualmente tiene Chile aplaca cualquier intento por convencerlos de invertir más.

Emilio Navarro, gerente de Riegosistemas, empresa que entre otros productos comercializa insumos para invernaderos de la compañía israelí Netafim, señala que por esa misma razón en Chile es posible obtener buenos resultados con baja tecnología.

El cambio tecnológico de una instalación de madera a otra con estructura metálica implica una inversión 5 veces mayor, estima Oyanedel.

Por ejemplo, uno destinado a la producción de semillas representa una inversión inicial de US$ 4,06 por metro cuadrado. Este valor considera una estructura de madera, cubierta de polietileno y sistema de riego por cintas. Otro, de similares características, sin sistema de riego y sin postes en el interior de la unidad, destinado a la maternidad de un vivero de cítricos, costaría US$ 3,32 por metro cuadrado. La renovación del polietileno es un costo significativo dentro de la operación y puede llegar a US$ 0,86 metros cuadrados cada dos o tres años, considerando materiales y mano de obra. En tanto, el costo de un invernadero de alto nivel tecnológico es considerablemente mayor. Uno de estructura metálica, con cubierta de polietileno y ventilación mecánica tiene un costo de US$ 18/m2 (CIF), más la instalación.

"Aún cuando ha habido intentos formales de empresas extranjeras por introducir invernaderos de alta tecnología en Chile, los resultados a nivel comercial son bastante magros", sostiene.

Hasta el momento, sólo han asimilado la tecnología de los metálicos y con control climático algunos productores de plantas de interior y flores de corte, que en su conjunto deben tener unas 50 hectáreas.

Para Evaristo la falta de inversión responde a la manera de pensar general de los agricultores. "No calculan que es una inversión y muchas veces se quedan con algo que al cabo de cinco años les habrá hecho gastar más recursos. Es mejor invertir de inmediato un 20% más", explica y hace hincapié en que, además, las propiedades de esas instalaciones se mantendrán inalterables por años.

Oyanedel agrega que hay 700 há de invernaderos tradicionales con potencial de mejoramiento.

"Dos o tres agricultores innovadores podrían generar importantes cambios tecnológicos, que no involucren un aumento de los costos", añade. n

las críticas

El profesor Oyanedel sostiene que este tipo de cultivo puede aumentar los riesgos para los trabajadores y el medio ambiente, en comparación con sistemas al aire libre.

"La alta temperatura, la humedad relativa y escasa circulación del aire hacen que el riesgo de intoxicaciones de los trabajadores por pesticidas sea considerablemente más alto", afirma.

Por otra parte, el monocultivo obliga al uso de fumigantes del suelo como el bromuro de metilo, producto que agota la capa de ozono y que es altamente tóxico.

Además, en los cultivos en suelo se usan altas dosis de fertilizantes, lo que es un alto riesgo de contaminación de las napas subterráneas.

¿Por qué un invernadero?

Patricia Peñaloza, académica de la PUCV, explica que el cultivo bajo plástico permite controlar factores ambientales como temperatura, humedad y luminosidad. Se denomina invernadero a estructuras de cierta altura, de madera o metal, provista de una cubierta transparente para que ingrese la luz solar y cumpla con los requerimientos fotosintéticos y de calor, y que deje escapar el mínimo de energía.

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Inversiones térmicas en invernadero


En una noche de invierno sin nubes la temperatura del aire encerrado en una cámara hermética (como son, más o menos, nuestros invernaderos) acabará siendo menor que la del exterior. Este fenómeno, llamado inversión térmica, parece ir en contra del sentido común; pero cualquiera puede comprobar su veracidad si, en una noche rasa de invierno, aparca su coche en la calle y tiene que conducir al amanecer. El vehículo estará más frío y habrá que poner la calefacción o, si no tenemos, abrir las ventanillas para caldear un poco la cabina. Para entenderlo es necesario entender qué es el calor y qué es la temperatura.

El calor es la energía que tiene un sistema, entendida como la intensidad del movimiento de las moléculas o átomos que lo forman. La temperatura es sólo una manera de medir ese movimiento. Un ejemplo con el agua (un poco infantil, pero válido): A más de 100ºC las moléculas de agua hierven como locas y se escapan a volar por el aire; a 70ºC nadan muy rápido y a 5ºC nadan más despacito; por debajo de 0ºC se quedan heladas y quietas, pero todavía vibran; y a -273ºC dejan de vibrar en absoluto. Esta energía de movimiento a la que llamamos calor tiende siempre a homogeneizarse, trasladándose de las zonas con más energía (o sea, más calientes) a las que tienen menos energía (o sea, más frías) de tres formas:

1.- Conducción: Las moléculas cambian energía porque se tocan entre ellas, como cuando mi novia (un beso, cielo) me arrima sus pies fríos por la noche.

2.- Convección: Un grupo de moléculas con más energía se mueve a otro lugar donde las moléculas tienen menos energía, como en una chimenea el humo sube por el tiro y acaba calentando el segundo piso.

3.- Radiación: Un grupo de moléculas con más energía emiten radiación infrarroja y ceden energía a otras moléculas, sin tocarlas ni moverse. Es exactamente lo que pasa con los radiadores de las casas (por eso precisamente se llaman así)




En los invernaderos las pérdidas por conducción son mínimas. Por convección funcionan las ventanas y, en menor medida, las bandas; que durante la noche están cerradas. Las pérdidas por radiación se reducen con los plásticos térmicos que utilizamos, que precisamente son bastante opacos a la radiación infrarroja. Pero todo tiene un límite, el invernadero va enfriándose poco a poco, y al final de la noche no le queda prácticamente energía (o sea, calor) que ceder a la atmósfera y su temperatura será muy similar a la del exterior.


Pero entonces… ¿Por qué sólo hay inversión térmica en las noches rasas? Simplemente porque la capa de nubes actúa como un inmenso plástico térmico muy impermeable a la radiación infrarroja, devolviendo a la tierra gran parte del calor pérdido. Una noche nublada la tierra se enfría muy despacio, la temperatura exterior es más alta y nuestro invernadero estará un poco más caliente que la calle al amanecer. Pero una noche sin nubes la tierra se enfriará rápidamente, la temperatura exterior será mas baja y nuestro invernadero estará al amanecer como nuestro coche, más frió que la calle. Lo único que podemos hacer para caldear un poquito el invernadero hasta que levante el sol es, igual que en el coche, poner la calefacción (si es qué tenemos) o VENTILARLO al amanecer. O sea, justo lo contrario de lo que todos hacemos. En fin,... ¡Cosas de la física!
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Inteligencia artificial para invernaderos



El Instituto de Ingeniería Rural del INTA Castelar presentó en la megamuestra del organismo, realizada en Cerrillos –Salta–, al robot Trakür –que significa niebla en Mapuche–. Un prototipo desarrollado para el control de plagas en cultivos bajo cobertura que protege la salud de los operarios ya que “reduce la exposición humana a los agroquímicos”, explicó Gerardo Masiá uno de sus diseñadores.

En los invernaderos existe un ambiente controlado y las aplicaciones requieren dispositivos de bajo costo que permitan su rápida difusión y adopción. “Esta tecnología está destinada a proteger la salud del operario mediante la reducción de su exposición a las aplicaciones en espacios confinados”, expresó Masiá, del Laboratorio de protección de cultivos y control ambiental de Castelar.

“Este es un aporte para mejorar la eficiencia en la producción y aplicación de los productos en bajas dosis”, agregó el técnico de Castelar.

El invernadero se caracteriza por ser un ámbito cerrado en el que las condiciones se mantienen casi inalterables durante el día: las temperaturas son elevadas, la humedad es alta y no se registra circulación de aire, condiciones potencialmente dañinas para la salud. “Esto expone al operador durante períodos prolongados a los plaguicidas, por eso pensamos en un robot”, señaló Masiá.

Asimismo, el investigador aseguró que con Trakür se respeta al máximo las buenas prácticas en invernaderos en cuanto al modo de distribución de los productos, la velocidad a la que se hace y con las dosis exactas que se requieran en cada caso en particular: “Mientras más exacta sea la dosificación mejores serán los resultados obtenidos”.

Robótica aplicada

Andrés Moltoni, del Laboratorio de electrónica en Castelar, explicó que se trata de “un vehículo autónomo, robusto, económico y que se traslada a través de un sistema filo-guiado –o riel virtual: un cable que emite una señal y que el robot capta a partir de sensores–. Es eléctrico y se alimenta con una batería de 12V que le permite desplazarse a velocidades que van desde 1,4 a 4,2 kilómetros por hora. Además, posee una autonomía superior a 8 horas y una cámara a través de la que realiza el seguimiento remoto de la unidad.

El prototipo para el control de plagas cuenta con un sistema de pulverización completo y autonomía suficiente para cumplir una jornada de trabajo. Posee un sistema de transmisión inalámbrico que lo monitorea en forma remota.

A esta plataforma experimental, se le sumará el perfeccionamiento de la telemetría inalámbrica, una herramienta que informará sobre las novedades: “niveles de plaguicida, estado de la batería, velocidad de desplazamiento, caudal, al igual que alertas debidas a obstáculos encontrados en el recorrido”, detalló Nicolás Clemares, del Laboratorio de electrónica.
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Robot agrícola para invernaderos


Resumen del producto

El trabajo en los invernaderos tiene fama de estar entre los mas duros de la agricultura: altas temperaturas, jornadas de trabajo excesivamente largas y tediosas, inhalacion de productos químicos y falta de eficacia y eficiencia en su aplicacion, lo cual redunda en un incremento de los costes de cultivo, de la contaminacion del medio ambiente, así como de los riesgos de presencia de residuos en los alimentos.

Con todo eso pretende acabar FitoRobot®, un equipo de reducidas dimensiones que realiza trabajos de aplicacion controlada de productos fitosanitarios, de transporte de frutos y utillaje, así como de asistencia a tareas en altura en los invernaderos.


FitoRobot® consiste en si mismo una evidente novedad mundial en el campo de la maquinaria destinada a la ejecucion de operaciones en invernaderos ya que permite disponer de un equipo para realizar trabajos en el interior de los invernaderos sin la necesaria presencia de operarios.

FitoRobot ha recibido numerosos premios y reconocimientos que avalan su capacidad y potencial como desarrollo tecnologico al servicio de la agricultura mas moderna. A comienzos de septiembre de 2006, se le concede el Premio Internacional 'UNACOMA Vision Event', galardon bianual sobre prospectiva cientifica y tecnologica enmarcado en el Congreso Mundial de Ingenieros Agronomos y celebrado en Bonn (Alemania), ademas del Premio OMRON de 'Iniciacion a la Investigacion e Innovacion en Automatica' y el Premio ABB de 'Robotica' concedidos por el Comite; Español de Automatica (CEA) durante la celebracion de las XXVII Jornadas Nacionales de Automatica.
  • Mayor eficiencia en tratamiento fitosanitario
  • Menor impacto medioambiental
  • Mayor seguridad para el ser humano
  • Costes horarios menores que pistola manual
  • Dimensiones reducidas y gran maniobrabilidad
  • Alta polivalencia operacional




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Robots para invernaderos

Hace décadas parecía un sueño, pero hoy es posible que un robot pueda realizar tareas propias del hombre. Su empleo en el caso de la agricultura, específicamente en los invernaderos, abre amplias posibilidades productivas, sobre todo en países donde la escasez de mano de obra es un problema. Así podemos observar robots que cosechan, cortan, pizcan o aplican riegos con una precisión que, incluso, supera la mano del hombre.


Esta innovación tecnológica requiere de sensores muy precisos. Una tarea importante y difícil en el campo es defoliar —quitar hojas de cultivos—. Hay un robot defoliador o podador de hojas, que cuenta con un sistema de visión en tercera dimensión que detecta, con una precisión impresionante, el punto exacto donde hay que cortar la hoja.
El robot capta la imagen, hace una separación del tallo, analiza y determina si está inclinado el pedicelo de la hoja, se posiciona y corta. Éste es un prototipo que está siendo desarrollado en Holanda.

Otro robot que ha salido al mercado es el cosechador de lechugas, que ya se utiliza en invernaderos de Bélgica en cultivo de crisantemo. Los robots fumigadores pueden circular entre hileras de los cultivos y realizar la aspersión. Son vehículos autónomos o autoguiados que regulan su velocidad y logran una aspersión uniforme.

También hay robots de corte de estacas en rosas que después las colocan en las macetas donde van a ser transplantadas. Ya está en el mercado.

Para introducir robots en invernaderos debe haber ciertas condiciones.

Se requiere un invernadero bien controlado en clima, con estructuras donde se puedan movilizar los robots, con pisos totalmente regulares, y aunque difícilmente se podrían introducir en cultivo de rosas, en los próximos años se desarrollará.

Para Armando Ramírez, “el desarrollo de estas máquinas puede parecer bastante fantasioso, pero el hecho de que se hagan inversiones enormes significa que en esos países tenían una necesidad, que es mano de obra, y para ellos son una alternativa”.

Hay robots injertadores —desarrollados en Japón hace diez años— que en pruebas han demostrado que son más precisos que los humanos. Los robots son parte de una tecnología que se podría utilizar en México en unos diez años, precisa Ramírez Arias.
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Sistema recirculante: Tecnica NGS

Urrestarazu Gavilán dio ejemplos de aplicación de esta tecnología, ventajas y desventajas de la utilización del sistema, su funcionamiento como precursor a la técnica NGS (New Growing System, una técnica desarrollada en España, a pesar de su nombre en inglés).

Datos de interés de los sistemas recirculantes y NGS:En Israel, producciones de rosas han reutilizado agua de rosas sensibles, para rosas de mayor tolerancia.La reutilización de agua se hace más fácil en climas fríos o temperaturas frescas/bajas.La temperatura y clima afectan el CE del drenaje.La disolución de fertirrigación en los sistemas de reciclaje promueve la salinización en el drenaje.Debido a la invariabilidad y falta de consistencia de la calidad de agua en sistemas de reciclaje de solución nutriente, el ahorro de agua varía entre 10 a 50%, dependiendo del cultivo y la época del año.


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El invernadero se hace más energético



Los invernaderos son zonas específicas dedicadas al cultivo de hortalizas que tienen como principal misión conservar el calor del sol y templar el ambiente interior del recinto. Para mantener la producción de estos alimentos durante todo el año es preciso ofrecer una aclimatación de estas hortalizas que vaya más allá de la luz solar natural, porque las plantas requieren de sistemas de calefacción más avanzados que los habitualmente empleados del derivado del petróleo.
Hasta la fecha los responsables de las explotaciones agrícolas vascas han usado tradicionalmente calderas de gasóleo para este fin, sin embargo, el precio de este combustible se ha elevado en tal medida que hace necesaria una energía alternativa.
El centro tecnológico Neiker-Tecnalia ha dado un paso adelante en la implantación de las energías renovables para este tipo de cultivos ideando sistemas de calefacción pioneros que a través de fuentes naturales de biomasa y dispositivos sostenibles en forma de paneles termodinámicos permiten climatizar los invernaderos de una forma más económica y respetuosa con el medio ambiente.
Un novedoso sistema contribuye además a aumentar la eficiencia energética de los cultivos hasta en un 90 por ciento, lo que significa que sólo se pierde un 10 por ciento de la energía generada.
El sistema de paneles solares termodinámicos diseñados por la empresa funciona acoplando a una bomba de calor que mediante una generación de un gas calienta el agua y caldea las raíces a una temperatura de 45 grados, mientras la caldera de biomasa aporta una energía más ecológica, reduciendo la emisión de dióxido de carbono (C02) a la atmósfera.
El proyecto germinó hace tres años cuando los responsables de Neiker-Tecnalia observaron la poca rentabilidad que ofrece el combustible de gasoil empleado para calentar los invernaderos vascos.
“El precio del kilovatio hora consumido por este combustible es muy elevado y supone un incremento importante en la inversión realizada en las explotaciones vascas. Una situación que se ha agravado por la crisis del petróleo”, explica Patrick Riga, investigador del departamento de producción y protección vegetal en Neiker.
Con el objetivo de ofrecer una nueva alternativa energética eficiente al elevado precio de este combustible, los técnicos que comandan el proyecto decidieron apostar por un “sistema de cultivo basado en el empleo de energías alternativas y renovables”.
“Nuestro objetivo es evaluar el coste energético de la producción del tomate de label y para ello, hemos investigado sistemas de calentamiento innovadores que contribuyan a reducir el gasto de las explotaciones agrícolas.”
Fruto de esta inquietud Riga y su equipo de colaboradores emprendieron una labor profunda de análisis que les ha llevado a la puesta en práctica de energías sostenibles fundadas en el uso de paneles termodinámicos y calderas de biomasa ecológica.
En paralelo al desarrollo de estos sistemas de calentamiento energético y sostenible, Neiker ha ideado un método pionero en la gestión del calor en los invernaderos destinados al cultivo de baja intensidad.
En sus instalaciones con una extensión cercana a los 350 metros cuadrados, que posibilitan la cosecha de una media aproximada de 20 kilogramos de tomate por metro cuadrado, han creado un “suelo hidropónico” donde las plantas se colocan sobre su sustrato a una altura de unos diez centímetros de la base del invernadero. Un innovador formato de cultivo que se distingue de las explotaciones convencionales por carecer de tierra en la base del suelo.
El sistema hidropónico se completa con un circuito de monorraíles por los que circula el agua a una alta temperatura —aproximadamente a una media de 80 grados—, que logra caldear el ambiente del recinto interior del invernadero.
Junto a estos conductos de metal funcionan varios tubos corrugados que trasladan el agua caliente a una temperatura media de 45 grados que ayuda a caldear directamente las raíces de las plantas. “Hemos optado por actuar en las raíces en lugar de hacerlo en el ambiente del invernadero porque implica un menor gasto porque la superficie a calentar es menor. La clave es aumentar el calor en el sustrato para rebajar después la temperatura ambiente”, recalca Riga.
Para completar la acción de este sistema en Neiker han desarrollado dos procedimientos fundamentados en el uso de energías más limpias y con menor “impacto sobre el medio ambiente”, en comparación con combustibles más nocivos como es el caso del gasoil.
En esta línea han instalado 40 paneles termodinámicos en el exterior del invernadero. El equipamiento funciona encajado a una bomba de calor que mediante la emisión de un gas posibilita calentar el agua que irá a parar al sustrato de las raíces.
Los paneles empleados por el centro tecnológico están diseñados para ofrecer energía en condiciones climatológicas límite. No en vano, su estructura puede soportar temperaturas de hasta -5 grados y no requiere de la luz solar para poder funcionar por su funcionamiento autónomo.
Este sistema novedoso se completa con una caldera de biomasa que se alimenta por diversos residuos orgánicos como cáscaras de almendras, poda de árboles o pellet —granulados de serrín—, virutas y otros excedentes de la industria de la madera vasca.
El equipamiento se integra con un aparato que se denomina “ciclón” y cuya misión es “centrifugar” el humo generado por el horno de “combustión para poder precipitar todas las pequeñas partículas contaminantes”, describe el responsable del proyecto en Neiker.
El doble dispositivo energético ideado por el centro está destinado a hacer posible la producción de tomate y pimiento durante todo el año. “El sistema facilita que se pueda cultivar estas hortalizas incluso en invierno cuando más cotizados están estos productos alimentarios en el mercado.”
Entre las principales ventajas que ofrece este pionero procedimiento ecológico está la reducción de los niveles de gases contaminantes a la atmósfera, así como una “menor dependencia a combustibles contaminantes como el petróleo o gasoil”.
Fuente: ElMundo.es


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Influencia del color del acolchado plastico de suelo en parametros vegetativos y productivos

Introducción

El uso de acolchado plástico o mulching, se utiliza para dar mayor precocidad a los cultivos (2), al producir un aumento de la temperatura del suelo. También favorece la retención de humedad, al disminuir la evaporación y el control de malezas, al impedir la entrada de luz (1). Según sea el color del plástico, difieren los efectos (3; 5). A su vez, el uso de esta técnica esta influenciada por el sitio geográfico y la época del año en que se aplica (1; 7).

El efecto más destacado del acolchado se ha informado en especies de enraizamiento superficial con incremento de la masa radical y absorción de nutrientes (13). El acolchado ha resultado efectivo para el control de malezas ciperáceas aún con polietileno transparente (3). En tomate se ha argumentado que el color de la lámina plástica induciría modificaciones en el desarrollo de la planta al afectar el reparto de asimilados, provocado por el efecto que tendría la calidad de la luz que rodea la planta sobre el sistema fitocromo (3).

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de distintos colores de cobertura  plástica sobre el crecimiento vegetativo, la fenología y los rendimientos de pimiento en invernadero, en el NE de la provincia de Buenos Aires.


Materiales y Métodos


El ensayo se realizó en la Estación Experimental Agropecuaria San Pedro del INTA ubicada sobre la ruta nacional 9, km 170, en la provincia de Buenos Aires.  En un invernadero metálico, de 16 m x 25 m x 4,2 m, provisto de aberturas laterales y cenitales, con un índice de ventilación superior a 30 % de la superficie de suelo cubierta,  se trasplantó pimiento híbrido Domingo (Clause) el 31/08/02.

Los tratamientos, aplicados al cultivo, consistieron en la cobertura del suelo con film de polietileno de 50 micrones, de los siguientes colores: negro, blanco con envés negro y naranja, dejándose un testigo sin cubrir.

Las plantas se ubicaron en doble hilera con una distancia entre líneas y plantas de 0,50 m (2,6 plantas/m2). El tutorado se realizó con redes de floricultura dispuestas en forma horizontal cada 40 centímetros, sostenidas por alambres a los costados de las mismas. Se eliminó el fruto de la primera cruz. No se realizaron podas.

Se aplicó fertilización N-P-K-Ca-Mg por fertirriego y foliar y tratamientos químicos preventivos con fungicidas e insecticidas según recomendaciones elaboradas por la EEA San Pedro para la zona (6; 11).

Se observó periódicamente la presencia de plagas  y enfermedades.

En el testigo sin acolchado, se realizaron tres limpiezas manuales de malezas.

El período de  cosecha se extendió entre el 19/12/01 y el 22/01/02. Se efectuaron cinco cosechas sobre frutos rojos maduros.

Se aplicó un diseño en cuadrado latino, de 4 tratamientos (color de acolchado) x 4 repeticiones.
La unidad experimental fue de 5 m2 (13 plantas). Los datos fueron sometidos al análisis de la variancia y a la prueba de Duncan (a=0,05), mediante el paquete estadístico SAS. (SAS Inst, 1989).


Registros efectuados sobre el cultivo:

A los 45, 60 y 75 días del transplante se midió la altura a la primera cruz y máxima en cinco plantas por parcela.

Al inicio de cosecha se registró el largo y ancho de 10 hojas por parcela, tomadas al azar del estrato medio y del estrato superior del follaje.

En cada una de las cinco cosechas, sobre 3 plantas/tratamiento, elegidas al azar, se evaluaron los siguientes parámetros productivos:


  • - Nº Total de Frutos/m2
  • - Nº de Frutos comerciales/m2 
  • - Rendimiento comercial kg/m2
  • - Largo y ancho de frutos (se midió el 100 % de los frutos cosechados)
  • - Espesor de pared (se midió un fruto por cosecha para cada tratamiento y repetición).

Resultados


- No se registraron daños sobre el cultivo debido a plagas o enfermedades.

- No se detectaron efectos de los tratamientos sobre la altura de las plantas a la primera cruz en ningún momento del ciclo (en promedio: 26,9 cm), ni sobre las dimensiones de las hojas de los dos estratos medidos al inicio de cosecha (en promedio, en las hojas del estrato medio se registró un largo de 28,7 cm y un ancho de 14,7 cm; y en las del estrato superior se registró un largo de 13,7 cm y un ancho de 7,8 cm) .

- La altura a la primera cruz no se modificó desde los 45 días en ninguno de los tratamientos.

- La altura máxima tuvo un crecimiento sostenido de 30 cm en promedio entre los 45-60 y 60-75 días desde el transplante para todas las situaciones. La altura máxima de plantas con  acolchado naranja fue mayor a los 45 días desde el transplante, a los 60, todos los tratamientos con mulching se habían igualado y a los 75 no hubo diferencias entre ellos ni con el testigo para este parámetro (Tabla 1).

- No se determinaron diferencias significativas en la precocidad de la floración a 45 y 52 días desde el transplante. A 59 días desde el transplante, en la situación de acolchado blanco se registró el 100% de plantas en fructificación, diferenciándose del negro y del testigo (85%). Con el acolchado naranja, las plantas mostraron una situación intermedia (Tabla 2).

- En todos los casos, los rendimientos comerciales estuvieron por encima de los promedios registrados en la zona de 6-8 kg/m2 (11) No hubo diferencias entre los tratamientos de color del acolchado en el rendimiento y en las características de los frutos.

- En un ensayo previo similar desarrollado por los autores (8) sobre pimiento tardío (implantación en octubre), se encontró que la cobertura naranja afectó los rendimientos comerciales (número y peso de frutos) debido al mayor calentamiento medido en ese tratamiento tanto en suelo como en aire: los valores térmicos registrados en el suelo con la cobertura naranja estuvieron en el rango 34/21ºC (día / noche), temperaturas que superaron los valores considerados aceptables para maximizar la productividad de la especie (23/19ºC) (9); mientras que en el aire las temperaturas diurnas en el entorno de las plantas que crecieron con cobertura naranja superaron en 3º C en promedio los valores de los otros tratamientos (36ºC vs 33ºC).

- Aunque no se contó con instrumental para monitorear temperaturas en la campaña 2001/02, posiblemente, debido a la fecha de implantación temprana (agosto), las temperaturas a las que estuvo expuesto el cultivo no resultaron excesivas en ninguno de los tratamientos, explicando así la falta de diferencias entre ellos.

Por lo tanto, del presente trabajo surge que para transplantes tempranos de pimiento en invernadero, en el NE de la provincia de Buenos Aires, la aplicación de cobertura plástica no tiene efectos sobre los rendimientos comerciales. Faltaría confirmar en futuros trabajos la relación entre el color de la cobertura plástica del suelo y las temperaturas para encontrar las causas de esta falta de diferencias entre los tratamientos evaluados.


Bibliografía
1. Castillo, M.H.; Alvarado Valenzuela, P; Tapia, M.L. 2000. Efecto del uso de acolchados de polietileno sobre la estacionalidad de algunos parámetros agrometeorológicos, el crecimiento de malezas y la precocidad de los cultivos.  En: Horticultura Argentina, Vol. 19. Nº 46. Resumen 091.
2. De Castro, J.I.; Parera, C.A. 1996. Efecto de distintas coberturas plásticas de suelo en la producción anticipada de melón. En: Resúmenes Congreso Argentino de Horticultura, San Juan, p. 87.
3. Gabriel, E.I.; Lotti, H.; Benito, R.M. 1994. Efecto del color de la cobertura plástica de suelo sobre la producción de tomate (Lycopersicon esculentum). Acta Horticulturae 357: 243-250.
4. Gosselin, A; Trudel, M.J. 1986. Root-zone temperature effects on pepper. Journal of the American Society of Horticultural Science 111: 220-224.
5. Grimaldi, M.C.; Garbi, M.; Martinez, S.; Raggio, M. ex aequo 2000. Influencia del color del mulching sobre el régimen térmico horario del suelo. En: Horticultura Argentina, Vol. 19. Nº 46. Resumen 066.
6. INTA. EEA San Pedro. 1996. Curso de capacitación Produccion de hortalizas en   invernáculo. Modulo 2: Manejo de suelo, riego y nutrición mineral. San Pedro,   1/10/96. 71 p.
7. Martínez, S.; Garbi, M.; Etchevers, P.; Asborno, M. 1998. Efecto del color de la cobertura plástica sobre el régimen térmico del suelo para el cultivo de tomate en invernadero plástico. Revista Brasileira de Agrometeorología, Vol. 6 Nº2:147-150.
8. Paunero,I.; Francescangeli,N. y Biscia,S. 2002. Mulch de color para pimiento. Informe Frutihortícola, Año XVII, Nº 199: 18.
9. Rylski, I and Spigelman, M. 1982. Effects of different diurnal temperature combinations on fruit set of swweet peppers. Scientia Horticulturae 17: 101-106.
10. SAS Institute Inc. 1989.  SAS/STAT User's Guide, Version 6, Fourth Edition, Volume 2, Cary, NC:SAS Institute Inc., 846 pp.
11. Stoppani, M.I.; Arias, A. 1994. Sección II: Manejo del cultivo. En: Curso a distancia. Producción de hortalizas en invernáculo. Proyecto Capacitación a Distancia INTA.  Módulo 5, Cultivo de pimiento:15-21.
12. Wien, H.C., P.L. Minotti, and V.P. Grubinger. 1993. Polyethylene mulch stimulates early root growth and nutrient uptake of transplanted tomatoes. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 118:207-211.
13. Gabriel, E.L., H. Lotti, R.M. Benito, and O.R. Larroque. 1994. Effect of mulch color on yield of fresh-market tomatoes (Lycopersicon esculentum). Acta Hortic. 357:243-250.
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Herramienta para el manejo energético de invernaderos

Virtual Grower En Español es un programa elaborado por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS por sus siglas en inglés), a fin de dar datos estimados sobre cómo ciertos tipos de ventilación, calidad, tipo u otro aspecto de la construcción y mantenimiento de su invernadero pueden afectar a los costos brutos del control climatológico, principalmente de calefacción y ventilación pasiva o activa.


Cuando se habla de construir y mantener invernaderos, hay innumerables aspectos técnicos, importantes para el éxito de la operación, que considerar. Uno de los aspectos más relevantes es la ventilación e incluso la calefacción, las cuales son importantes aun para climas áridos, para por ejemplo calentar las plantas antes del amanecer y así hacer que ya estén trabajando cuando sale el sol, en vez de esperar a que se calienten por el sol solamente.
A principios del 2010, un programa que ya ha sido de gran utilidad para muchos productores norteamericanos en su versión en inglés, Virtual Grower! (Productor Virtual), será disponible en español. Este programa está elaborado por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS por sus siglas en inglés), a fin de dar datos estimados sobre cómo un tipo de ventilación, calidad, tipo u otro aspecto de la construcción y mantenimiento de su invernadero pueden afectar a los costos brutos del control climatológico, principalmente de calefacción pero incluso ventilación pasiva o activa.
Crea un plan para tu invernadero. Con Virtual Grower En Español, uno puede crear un invernadero sencillo, o escoger una opción de diseño avanzado, donde se puede introducir las dimensiones, la forma del techo, y los materiales.
 

Estima tasas de intercambio de aire. Virtual Grower En Español puede estimar la taza de intercambio de aire (de salida o de entrada) para un invernadero, lo cual permite a los usuarios ver cómo los cambios pequeños pueden afectar sus costos totales.
 

Estima la eficacia del sistema de control climatológico. La sección “Eficacia de Calefacción” permite a los usuarios estimar la eficacia global del sistema de control climatológico basado en datos sencillos introducidos por el usuario. Esto le permite al usuario ver cómo los cambios en el manejo de control climatológico (p.ej., la frecuencia de mantenimiento) pueden afectar los costos totales del invernadero.
 

Diseña horarios. Virtual Grower también le permite diseñar horarios a la vez complejos y realistas, estimar los costos de combustible basados en la ubicación, tipo de combustible, horario de control climatológico y diseño del invernadero.
 

Invernadero virtual. Además, este programa le permite cultivar plantas en su invernadero virtual para conocer cómo horarios de control climatológico le afecta al desarrollo de la planta. Tamaño y tiempo para que florezca se calculan utilizando las mediciones de luz, temperatura, y concentraciones de
CO2 en el invernadero. 
 
Como el programa ha sido desarrollado en EUA, puede que haya ubicaciones que no están en la base de datos. De ser así, uno tendría las siguientes opciones:

1) Meter un código postal (EUA) en la primera página, lo cual hace que el sistema busque un sitio similar automáticamente
2) Escoger un sitio con clima similar basado en su experiencia
3) Ponerse en contacto con los creadores del programa (USDA-ARS@utoledo.edu) y ellos pueden trabajar con usted para identificar una solución viable
4) Identificar una base de datos de clima (p.ej., espanol.weather.com, o espanol.wunderground.com) que mejor represente la localidad y pueden subir esa ubicación al programa para que esté representado en el software.
Es decir, añadir ubicaciones es fácil, sólo hay que ponerse en contacto con los creadores para asegurar que la información sobre el local y el clima es correcta.
En este momento, el programa no consta de módulos diseñados para medir, estimar o calcular sistemas de riego, ni de enfriamiento o iluminación, aunque los creadores del programa esperan incluir ese aspecto en futuras versiones.

¿Qué puede hacer con este programa?
  • Establecer condiciones básicas y oportunidades de ahorro
  • Hacer planes para una extensión
  • Comprobar su intuición contra los números
  • Hacer programación de actividades
  • Simular y medir el crecimiento de las plantas 
¿Qué NO se puede hacer este programa?
  • Servir como la única fuente de información para qué tipo de invernadero debe construir
  • Sustituir por expertos en persona que podría compartir su conocimiento en persona
  • Calcular costos sobre enfriamiento.
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La centralización de la fertirrigación a través de terminales remotos

Cuando pensamos en automatizar todas las actuaciones a realizar en un vivero, nos encontramos que se dispone de un gran número de válvulas, sea para microaspersión, nebulización, aspersión, etc. al tener un gran número de sectores independientes a controlar. Además, se utilizan múltiples sondas para una aplicación más efectiva de los inputs, como son el agua y los nutrientes. Este aspecto nos hace plantear cómo poder controlar todos estos puntos de forma efectiva y económica. Y por este motivo se han barajado distintas posibilidades llegando a la conclusión que el sistema monocable de 2 hilos es la respuesta. En un invernadero donde hay gran cantidad de elementos a controlar, y por tanto se necesitan cables para cada uno de éstos, si pudiésemos simplificar a un solo cable la actuación tanto sobre válvulas como sobre sensores,  tendríamos la solución. 
Por esto motivo, queremos hacernos eco del nuevo sistema Agrónic Monocable, como una de las grandes soluciones para el control de los dispositivos en un vivero.
Este sistema permite el control de los dispositivos de trabajo como son válvulas, contadores, detectores, sondas de temperatura, radiación o humedad relativa a través de los módulos Agrónic Monocable, como el que se puede ver en la foto. En cada punto donde dispongamos de elementos a controlar, situaremos un módulo Agrónic Monocable.
Este sistema nos permite tener un solo cable desde el programador central pasando por cada uno de los puntos de control.  Los módulos pueden ser de 2, 5 u 8 salidas digitales con sus respectivas entradas digitales más 1 entrada analógica.
Tendríamos pues, los Módulos Agrónic Monocable repartidos por el invernadero donde vía un solo cable llegarían al programador centralizado y este o sería autónomo o le enviaría todos los datos al Programa de PC de gestión, como podemos ver en el dibujo esquemático adjunto.

Este sistema ofrece a todo vivero la solución a la centralización de todos los elementos de control, sin los problemas que conlleva la multitud de cables. Estos módulos pueden ir acompañados de un lector, que permite visualizar la lectura de las sondas conectadas y poder realizar activaciones manuales in situ. Permite llevar señales de lectura analógicas a distancia y reducir los costes, además de ofrecer una gran capacidad de ampliación.
Ejemplo de una ampliación: Vivero en la zona de Huelva donde tenemos un invernadero para la nebulización y microaspersión para planta que requiere enraizamento y aclimatación, y otro invernadero donde aplicamos aspersión. Cada uno de los invernaderos tiene unas dimensiones de 100x150 metros. Para nebulización disponemos de 44 válvulas independientes y para microaspersión de otras 44 válvulas, las cuales se pueden agrupar en 22 grupos de 4. Para el otro invernadero de aspersión hacen falta un total 48 agrupadas de 2 en 2. Esto suma un total de 136 válvulas, que necesitan ser controladas de forma independiente y cableada al controlador central. Además, se quiere tener sensores de humedad del suelo en varios puntos, así como de humedad relativa y temperatura. Toda esta cantidad de válvulas y sondas requieren una gran cantidad de cable y protecciones para centralizar en un solo punto de control todos estos datos.
Con la opción monocable dispondremos de un total de 22 Módulos Agrónic Monocable de 5 salidas para el control de las 88 válvulas y los sensores, y 24 módulos de 2 salidas para las otras 48 válvulas.
Así pues, con un solo cable de 2x1,5 mm recorriendo el total de los 46 módulos centralizaremos todos los elementos de trabajo. Por tanto, sólo serán necesarios 900 metros de cable de los más de 25.000 metros que hubieran sido necesarios para todo el control, y contando con la sencillez y robustez que el sistema ofrece, además de la capacidad de ampliación.
A parte de esta opción, tenemos la posibilidad de utilizar sistemas de control vía radio que permiten el control en puntos donde no se puede llegar vía cable, ya instalados o de ampliación, o también enlazar distintos viveros vía módulos radio a un centro de control. Es la otra solución para la integración de los dispositivos dentro de la red de trabajo y en un único punto de gestión.
Los sistemas radio utilizados son los de frecuencia libre, al no requerir legalización y más estando dentro de un invernadero, o en una zona viverista definida. La alimentación de los mismos puede ser vía pilas, a través de una fuente de alimentación a 12 Vdc o a través de panel solar.
Así pues, se puede disponer de una gran variedad de soluciones para la automatización de un invernadero, desde el más pequeño al más grande y como sistemas de control remoto perfectamente integrables al sistema central de control.
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Tecnología inteligente para ahorrar agua


Los sensores sin cables y los Pivots guiados por GPS están ayudando a los agricultores que lo usan a reducir el consumo de agua. Los sensores miden la analítica del suelo y mandan lecturas a través de un enlace sin cables a una estación central, con la posibilidad de acceder a los datos online desde un ordenador, permitiendo así poder decidir de forma rápida y eficiente cuándo y cómo regar.

Las tomas de analítica del suelo cada minuto del día permiten crear un plan para tomar decisiones de riego. Lo rompedor aquí no son los sensores, que han sido utilizados por los agricultores durante décadas, sino el sistema wireless (sin cables) que permite entrar en la tecnología informática al servicio del medioambiente y al de cómo alimentar a las masas sin derrochar agua fresca.

Un gran número de tecnologías emergentes prometen reducir el consumo de agua. Los sensores sin cables que permiten un uso más preciso del agua son un método. Algunos agricultores están empleando controles GPS en sus sistemas de riego por Pivot central, de manera que mientras el sistema automatizado se mueve por el campo, saben su posición con exactitud y dónde apagar o reducir el caudal en las áreas que requieren menos agua.

El incremento en el uso de biodiesel como el etanol podría añadir más presión, si esa demanda empuja a los agricultores a cultivar maíz en lugar de cultivos menos intensivos en agua. Los agricultores podrían reducir el consumo de agua en un 17% utilizando la información sobre el clima local y el suelo para tomar decisiones. Es por ello que países desarrollados con grandes sequías como Australia e Israel son líderes en riego con ahorro de agua.

Ventajas de implementar redes inalámbricas y monitorización remota en sistemas de riego pivot

A medida que la tecnología se hace más accesible para las explotaciones agrícolas, el uso de instrumentos de telemetría no solo crea valor al negocio sino que además se utiliza para nuevas aplicaciones.

Las últimas tendencias en telemetría son instrumentos inalámbricos: controlan o monitorizan señales analógicas o digitales sin los impedimentos del cable, estas señales pueden utilizarse para comunicarse con y desde el Pivot a la granja, para comprobar los sensores de analítica de tierra, humedad, pH, temperatura ambiente, suelos químicos, la velocidad del viento, la localización exacta del Pivote en cada momento, todo ello para decidir el mejor momento para regar y el uso de la bomba, precisando cantidad y tiempo.

De este modo permite monitorizar todo el sistema pivot desde un teléfono móvil u ordenador con acceso a Internet, desde cualquier lugar. Este sistema permite recoger datos de explotaciones con Pivotes de manera eficiente a precio razonable.
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Se crea un invernadero que reduce el gasto de agua y regula su clima con energía solar



La Estación Experimental de Cajamar en Las Palmerillas, en colaboración con la Universidad Técnica de Berlín, la Universidad de Wageningen de Holanda y la empresa Agrotecnología e Innovación Alimentaria de este último país, presentaron ayer en rueda de prensa lo que se ha denominado el proyecto Watergy. 

Se trata de una ambiciosa investigación que consiste en la creación de un prototipo de invernadero cerrado en el que se puede controlar el clima interno sólo con energía solar. Para ello, se ha desarrollado un sistema colector solar a base de aire húmedo, compuesto por el invernadero y una torre solar, que encierra un intercambiador de calor en su interior, que permiten enfriar el recinto y almacenar el calor para reutilizarlo posteriormente.

Uno de los coordinadores del proyecto, Guillermo Zaragoza, explicó que «la torre crea una convención natural que arrastra el aire húmedo a un intercambiador donde se enfría, de manera que la humedad se condensa y se puede recuperar el agua contenida en el aire». En otras palabras, uno de los grandes logros del proyecto Watergy es que se consigue recuperar el agua de riego, depurando agua residual, además de desalar agua salobre. De esta manera se permite además un enriquecimiento mucho más eficiente del aire con dióxido de carbono, mejorando la fotosíntesis e impidiendo la entrada de insectos, por lo que se evitan los tratamientos fitosanitarios.

Aunque uno de los primeros objetivos del proyecto es precisamente el de ahorrar agua, Zaragoza explicó que en un futuro, los resultados de la investigación podrían permitir también que los agricultores pudieran autoabastecerse, de manera que el agua utilizada para las plantas se pueda recuperar para volver a ser utilizada.

Jerónimo Pérez Parra, Director de la Estación Experimental de Cajamar aclaró que de momento no se trata de una aplicación directa al campo, «aunque una vez demostrado su funcionamiento, podría incorporarse este prototipo a un modelo aplicable a la horticultura almeriense».

El invernadero de prueba, con un cultivo de judías en un ciclo de invierno, ha obtenido, según los responsables de la investigación, «un resultado estupendo, ya que las plantas no tuvieron problemas de exceso de humedad ni plagas y la producción fue bastante razonable para un ciclo similar en un invernadero convencional».

Sin embargo, la investigación no termina aquí. Los coordinadores del proyecto Watergy han ingeniado también otro prototipo que se está desarrollando en Berlín para construir un edificio que se autoabastece de agua potable y obtiene energía solar que utiliza como calefacción.
 
Todo esto es posible gracias a que un pequeño invernadero adosado a la vivienda se encarga de depurar las aguas residuales. La captación más eficaz de la energía térmica del sol en el sistema y su almacenamiento estacional permite una climatización pasiva del edificio. Además de este ahorro energético y de agua, el invernadero produce frutos y puede surtirse del aire viciado del edificio. Junto a Jerónimo Pérez y Guillermo Zaragoza se encontraban Martín Buchholz, de la Universidad técnica de Berlín, y Gerrit van Straten, de la Universidad de Wageningen.
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Invernaderos ecointeligentes: Innovacion tecnologica se convierte en responsabilidad social

La meta era desarrollar un tipo de invernadero totalmente nuevo. En la industria agrícola de hoy en día, esto parece algo difícil de lograr, ya que la oferta tecnológica existente es de por sí vanguardista. Pero el Dr. Pedro Ponce Cruz del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey/Campus Ciudad de Mexico (ITESM-CCM) lo veía posible en base a un aspecto de la automatización de muchos invernaderos que deja mucho que desear: los sistemas lineales.
 
Esto significa que a través de ciertos parámetros, computadoras y dispositivos pueden controlar dosificación de nutrientes, temperatura y humedad, por citar algún ejemplo, pero se rigen por reglas fijas, y una máquina no puede comunicarse con sus plantas a través de reglas rígidas y lineales.
 
Entonces, Ponce y sus colegas desarrollaron unas técnicas de control inteligente e ingeniería ecológica capaz de:
 
1) recibir información de las plantas
2) instalarse en restaurantes, casas, o ejidos, por su estructura portátil
3) sustentarse a través de energía renovable
4) conservar el agua a través del reciclaje
5) producir productos de alta calidad para vender a cadenas de supermercados
 
Todo esto es posible con su invernadero debido a la flexibilidad e inteligencia de este sistema innovador. La tecnología se llama “lógica difusa” y “red neuronal.”
 
Lógica difusa y redes neuronales
Explicado de una manera sencilla, la lógica difusa es un sistema tecnológico que responde a un estímulo variado con respuestas más inteligentes que las que uno esperaría de una máquina. En vez de calcular su respuesta basándose sólo en reglas introducidas por el ser humano, un sistema con lógica difusa puede establecer conexiones razonables entre los parámetros. 
 
El invernadero inteligente en cuestión trabaja con 27 reglas (establecidas por expertos de la agricultura protegida), todas ellas organizadas por una red neuronal. Es este último aspecto el que le convierte en una construcción realmente “inteligente,” porque estas reglas se organizan como una red de neuronas del cerebro humano. Así que va reajustando su respuesta al estímulo según dictan las relaciones entre las reglas, y no las puras reglas.
 
Entonces, entre la lógica difusa y la organización neuronal, esta máquina de control puede recibir los mensajes de las plantas a través de muchos sensores que miden todo lo que necesita la planta para crecer de manera ideal. El sistema las procesa y responde de manera razonable, con las dosis o acciones correctas según la información que recibe de las plantas.
 
Efectivamente, esta relación es algo mucho más dinámico, y por tanto más eficiente y ecológico que el sistema lineal que muchos invernaderos manejan en la actualidad.
 
Cualidades del macroprototipo
Una vez que el Dr. Ponce obtuvo resultados exitosos con respecto a la automatización con el prototipo de invernadero pequeño, tomó la decisión de construir un prototipo más grande. El concepto de incluir la sustentabilidad surgió como requisito, junto con el respaldo de un modelo de negocios sólido. Entonces, Dr. Ponce, en colaboracion con MSc. David Romero Díaz, también del ITESM, y de otros colegas y estudiantes, inició la construcción de un prototipo del invernadero de unos 100 m2.
 
Instalaron un sistema en el que, según Romero, “la única pérdida del agua fue la misma absorción de la planta o la que se pudiese dar por evaporación.” El agua es reciclada continuamente a través de un sistema de tuberías, y en consecuencia su uso es altamente eficiente.
 
En materia de automatización, se instalaron electroválvulas, con tanques para manejar los nutrientes y los ácidos para las distintas necesidades de las plantas. Se utilizaron sensores de CE, pH, intensidad luminosa, temperatura, humedad, y otros aspectos críticos, que reciben la información necesaria de la planta, para optimizar su ambiente durante todo su ciclo de vida. En cuanto la planta se ve en la necesidad de cualquiera de estos insumos o acciones, los sensores lo percutan y el sistema de control hace el ajuste basado en la lógica difusa y la red neuronal.
 
Apoyo para el pueblo mexicano
En términos de invernaderos como herramientas agrícolas, hay ciertas zonas más idóneas que otras, dependiendo de los recursos disponibles en la región. Romero y su equipo querían ampliar las posibilidades de la oferta de este invernadero inteligente para que fuera accesible a todo tipo de personas, sean cuales sean sus recursos económicos, ambientales y sociales. Como la mayoría de las comunidades que se podrían beneficiar de este sistema cuentan con pocos recursos, uno de los medidores de la sustentabilidad sería económico.
 
Romero afirma que el sistema ha de ser lo suficientemente eficiente para elevar la producción de los cultivos, “para que un ejido pueda tener varios invernaderos y producir suficiente alimento para consumo propio, manejar un trueque entre los mismos miembros de esa comunidad ejidal y vender un porcentaje excedente para generar ingresos que cubran los costos del mantenimiento de los invernaderos.”
 
Debido a la alta calidad de las hortalizas que serán producidas por estos invernaderos ecointeligentes, compañías de supermercados como Wal-Mart y otras organizaciones las pagarían a precios más elevados.El hecho de abastecer un producto orgánico de manera constante, eficiente y de origen local, convertiría a estos ejidos en generadores de capital para su comunidad.
 
En términos energéticos, han desarrollado la función de producir energía eólica o solar, dependiendo de la ubicación geográfica del invernadero y del ejido.
 
“Lo que inicialmente empezó como un estudio netamente tecnológico, para automatizar un invernadero y aplicar las ventajas de la lógica difusa, se transformó en un proyecto con una visión más sustentable, pensando cómo podemos utilizar la tecnología en beneficio del campo mexicano, con impactos económicos, sociales y desde luego considerando el cuidado del medio ambiente,” concluye Romero.
 
Quizá el recurso más valioso conservado sería el tiempo. Al contar con un sistema tan automatizado, los jóvenes de las familias que trabajan con estos invernaderos tendrían más tiempo para realizar estudios superiores. Y, quién sabe, a lo mejor se inclinarían por una carrera en Ingeniería Sustentable.
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