Desarrollo e Innovación Tecnológica de un Sistema de Producción Intensiva e Inteligente en Agricultura Protegida como Herramienta de Apoyo a la Enseñanza

Abstract

El Proyecto contempla el desarrollo e innovación de un sistema de producción Intensiva e inteligente bajo agricultura protegida como una herramienta de apoyo a la enseñanza. Desde el año 2005 se inició con un proyecto de agricultura y/o horticultura protegida, creándose el Centro de Prácticas Productivas de la Lic. En Planificación para el Desarrollo Agropecuario de la FES Aragón, se construyó un invernadero de 126 m2, posteriormente se construyeron otros tres invernaderos de 158 m2 cada uno. En ellos se cultivan hortalizas y flores utilizando sistemas hidropónicos y sirven de apoyo a las asignaturas del área tecnológica de la carrera. En este Centro de Prácticas se ha obtenido información para la realización de una tesis de licenciatura en la producción de chile (Lic. En Planificación para el Desarrollo Agropecuario) y dos tesis sobre temas de control climático y automatización (Ing. En Sistemas Computacionales del ESCOM-IPN y de la Ing. En Mecánica de la FES Aragón).

Se pretende implementar un sistema de producción utilizando sustratos e insumos mejorados y un sistema de control automático a través de sensores del clima, riego y nutrición vegetal para obtener mayores rendimientos en cantidad y calidad de las cosechas. Actualmente sólo se cuenta con la protección de cubiertas plásticas y mallas y el sistema de riego funciona con controladores de tiempo, por lo cual los cultivos en ciertas situaciones ambientales se someten a estrés hídrico o exceso de humedad. Se utiliza como sustrato el tezontle, que pretende ser modificado por bolis de fibra de coco. Este sistema de producción mejorado debe incidir directamente en el proceso enseñanza-aprendizaje para que el futuro Planificador para el Desarrollo Agropecuario pueda ofrecer mejores alternativas de producción a los productores agropecuarios y que estén a la vanguardia tecnológica. También debe servir de apoyo a carreras como Ingeniería en Eléctrica-electrónica e Ingeniería Mecánica, para ayudar a crear sistemas de automatización y control climático. A continuación se describen brevemente los aspectos técnicos que se van a desarrollar.

1.Se utilizara como sustrato para el crecimiento de las plantas, estructuras de plástico rellenas de fibra de coco llamadas comúnmente Bolis, ya que son muy eficientes para la retención de humedad y con buen espacio poroso, lo que permite que las plantas se encuentren en mejores condiciones de humedad y puedan absorber mejor los nutrientes. Se obtendrá un paquete tecnológico del manejo de los Bolis de fibra de coco.

2.Se pretende el control de la temperatura y la humedad ambiental dentro de los invernaderos a través de extractores de aire, sistema de nebulización y mallas térmicas. Se instalaran sensores de temperatura, radiación solar y humedad ambiental y a través de un software se pondrán a funcionar los extractores de aire, el sistema de nebulización y las mallas térmicas de acuerdo a las necesidades de las plantas cultivadas. Este sistema se acompañara con un manual de operaciones y un registro de datos monitoreados para establecer rangos óptimos de manejo de las especies cultivadas, que permitirán en el futuro planear, diseñar y controlar estos factores de la producción agrícola bajo diferentes situaciones ambientales.

3.También se instalará un sistema de riego por goteo localizado con sensores de humedad, pH y conductividad eléctrica (CE). Estos sensores estarán monitoreando los valores antes mencionados y con un software podrán establecer los riegos de acuerdo a la demanda de agua de la planta, manteniendo estable los rangos de pH y CE. Estos sistemas de control deberán hacer un uso más eficiente del agua y mantener la solución nutritiva en los rangos óptimos de pH y CE. Se obtendrá un manual de operaciones del sistema y se tendrá un registro de los datos obtenidos para que se utilicen como referencias para futuros proyectos de producción.

4.Se instalará un sistema de inyección de fertilizante que permita la preparación de soluciones madre (soluciones altamente concentradas) para evitar la preparación continua de estos que sólo disminuyen la eficiencia de los trabajadores. Se instalaran tres tinacos con tres soluciones nutritivas, que serán inyectados de forma simultánea y proporcional al agua de riego. Lo anterior lograra una mayor eficiencia en el uso de los fertilizantes. Para ello se utilizaran inyectores de fertilizantes de alta precisión. Se obtendrá un manual de operaciones y registro de datos.

5.Diseño y operación de una hoja de cálculo de soluciones nutritivas. En base a la calidad de agua y las demandas de nutrientes por las plantas cultivadas, se podrán calcular de forma rápida y eficiente las concentraciones de los nutrientes esenciales para las plantas y se aplicadas en el sistema de inyección de fertilizantes. Se obtendrá un manual de instrucciones para cálculo de soluciones nutritivas.

6.Con el manejo integral de todos los factores anteriormente señalados, se obtendrán manuales de producción de hortalizas como jitomate y pepino.

La Licenciatura en Planificación para el Desarrollo Agropecuario es una carrera interdisciplinaria, donde el egresado tiene una formación en cinco áreas del conocimiento: Planeación, Finanzas, Socio-histórica, Investigación y Tecnológica. Dentro de esa última vertiente, se pretende continuar brindando a los estudiantes las condiciones mas propicias para establecer proyectos agropecuarios, a través del desarrollo e innovación de nuevas tecnologías productivas.