Automatización del riego a partir de los parámetros hidrodinámicos del sustrato en un cultivo de arándanos

Abstract

El sector agroindustrial colombiano cuenta con recursos naturales que le permiten perfilarse como un productor destacado en el cultivo de arándanos y para conseguirlo, se convierte en un objetivo primordial el actualizar sus técnicas a fin de implementar procesos eficientes en las tareas de riego y fertilización. Las nuevas tecnologías contribuyen en este objetivo aportando sistemas de control que aseguren la integridad del proceso, brindado la posibilidad de ser más competitivos en el mercado nacional e internacional. El sustrato como soporte físico y medio por el cual se entrega agua y nutrientes, es una parte vital en el desarrollo y producción de un cultivo, a tal punto que conocer sus características físicas permitió identificar la dinámica del agua y las condiciones óptimas para la planta. En este trabajo, se diseñó e implemento un sistema de control automatizado de riego por goteo, que a partir de los parámetros hidrodinámicos del sustrato, asegura la disponibilidad de agua y nutrientes en la zona radicular de la planta. Para conseguir este objetivo se modeló y caracterizó el sustrato, se implementó un control PI de presión de la mezcla de agua y nutrientes y una red de monitoreo del sistema, y se propusieron dos controladores de humedad, los cuales variaron los tiempos de riego en función de la respuesta de humedad presente para cada una de las líneas del cultivo; finalmente se comparó y evaluó sus repuestas frente a una línea donde se mantuvo el riego tradicional del agricultor.

The Colombian agro-industrial sector has natural resources that allow it to establish itself as a prominent producer in the cultivation of blueberries and to achieve this, it becomes a primary objective to update its techniques in order to implement efficient processes in irrigation and fertilization tasks. New technologies contribute to this objective by providing control systems that ensure the integrity of the process, offering the possibility of being more competitive in the national and international market. The substrate as a physical support and medium through which water and nutrients are delivered, is a vital part in the development and production of a crop, to such an extent that knowing its physical characteristics allowed us to identify the dynamics of water and the optimal conditions for the plant. . In this work, an automated drip irrigation control system was designed and implemented, which, based on the hydrodynamic parameters of the substrate, ensures the availability of water and nutrients in the root zone of the plant. To achieve this objective, the substrate was modeled and characterized, a PI pressure control of the water and nutrient mixture and a system monitoring network were implemented, and two humidity controllers were proposed, which varied the irrigation times depending on the of the humidity response present for each one of the crop lines; Finally, their responses were compared and evaluated against a line where the farmer's traditional irrigation was maintained.