Sistema de control automático de variables climáticas para optimizar el rendimiento de cultivos bajo cubierta
Introducción: el artículo es resultado de la investigación “Diseño de un sistema de control y automatización de temperatura, humedad del suelo y humedad relativa para optimizar el rendimiento de cultivos bajo cubierta en Corhuila”, desarrollada en la Corporación Universitaria del Huila entre el 2016...
- Autores:
-
Alarcón López, Álvaro Hernán
Arias Vargas, Geyni
Díaz Ortiz, Cristian Javier
Sotto Vergara, Juan David
- Tipo de recurso:
- Article of investigation
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad Cooperativa de Colombia
- Repositorio:
- Repositorio UCC
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- Palabra clave:
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Actuadores Automatización Cultivos Invernadero Sensores Software Actuators Automation Crops Greenhouse Sensors Software |
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Introducción: el artículo es resultado de la investigación “Diseño de un sistema de control y automatización de temperatura, humedad del suelo y humedad relativa para optimizar el rendimiento de cultivos bajo cubierta en Corhuila”, desarrollada en la Corporación Universitaria del Huila entre el 2016 y el 2017. Objetivo: mejorar los índices de crecimiento de las plantaciones al interior de un invernadero. Metodología: el estudio se fundamentó en una comparación realizada a nivel de crecimiento y cantidad de frutos entre un cultivo de tomate ubicado bajo cubierta y uno situado a la intemperie; se realizó un seguimiento semanal de los ítems anteriormente mencionados mediante observación directa de los dos grupos de plantaciones. Resultados: durante las primeras cinco semanas, se presentó un desarrollo similar; a partir de la séptima semana, el cultivo bajo cubierta presentó un 38% de mayor cantidad de ramas, igualdad a nivel de frutos y un 28% de mayor altura; en la semana 13 las diferencias se elevaron al 64% en cantidad de ramas, 65% de mayor cantidad de frutos y 55% en altura. Conclusión: se comprobó que la implantación de esta solución tecnológica puede propiciar un incremento del índice de crecimiento y producción alcanzado por las plantas. Originalidad: desarrollo de un sistema electrónico para el sector agricultor de una región intermedia de Colombia, con el propósito de mejorar la eficiencia de los sembradíos. Limitaciones: la carencia de acceso a Internet imposibilitó la implementación de un sistema control vía web. |
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[1] P. Muñoz y J. Buitrago, “Perfiles de temperatura y humedad relativa dentro del invernadero de la unidad agroecológica La Aldana de la Universidad del Quindío”, Ingeam, vol. 2, no. 2, pp. 90-114, 2015. [En línea]. Disponible en: http://www.eam.edu.co/ojs/index.php/ingeam/article/view/96/103 [2] M. Rodríguez, H. Chagolla y M. López, “Diseño conceptual de sistema para la automatización del invernadero uno de la Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato”, Ciencias de la Ingeniería y Tecnología Handbook T-4: Congreso Interdisciplinario de Cuerpos Académicos, pp. 299-318, 2014. [En línea]. Disponible en: http://ecorfan.org/handbooks/Ciencias de la Ingenieria y Tecnologia TV/Ciencias de la Ingenier%C3%ADa y Tecnolog%C3%ADa Handbook T_V.pdf [3] F. Chen, L. Qin, X. Li, G. Wu y C. Shi, “Design and implementation of ZigBee wireless sensor and control network system in greenhouse”, 2017 36th Chinese Control Conference (ccc), Dalian, 2017, pp. 8982-8986. Digital Object Identifier: 10.23919/ChiCC.2017.8028786 [4] C. Lu, G. Zhang, C. Du y J. Cheng, “Design of closed-loop feedback control system for mini green-house illumination based on PWM”, 2017 32nd Youth Academic Annual Conference of Chinese Association of Automation (YAC), Hefei, 2017, pp. 541-543. Digital Object Identifier: 10.1109/YAC.2017.7967469 [5] C. L. Walthall et al., “Climate change and agriculture in the United States: effects and adaptation”, USDA Technical Bulletin, no. 1935, Feb. 2013, p. i-186, 2013. [En línea]. Disponible en: https://www.usda.gov/oce/climate_change/effects_2012/CC and Agriculture Report (02-04-2013)b.pdf [6] A. Calzadilla, T. Zhu, K. Rehdanz, R. S. J. Tol y C. Ringler, “Economywide impacts of climate change on agriculture in Sub-Saharan Africa”, Ecol. Econ., vol. 93, pp. 150-165, 2013. Digital Object Identifier: 10.1016/j.ecolecon.2013.05.006 [7] W. Baudoin, R. Nono-Womdim, N. Lutaladio, A. Hodder, N. Castilla, C. Leonardi y R. Duffy, “Good agricultural practices for greenhouse vegetable crops: principles for Mediterranean climate areas”, FAO Plant production and protection paper-greenhouse design and covering materials, 2013. [En línea]. Disponible en: http://www.fao.org/docrep/018/i3284e/i3284e.pdf#page=79 [8] A. Vela, “Estudio de la agricultura de precisión enfocado en la implementación de una red de sensores inalámbricos (wsn) para el monitoreo de humedad y temperatura en cultivos-caso de estudio Hacienda Cabalinus ubicada en la provincia de Los Ríos”, Revista Politécnica, vol. 38, no. 1, 2016. [En línea]. Disponible en: http://repositorio.puce.edu.ec/bitstream/handle/22000/11112/Art%c3%adculo cient%c3%adfico Andr%c3%a9s Vela-Revista EPN.PDF?sequence=1&isAllowed=y [9] A. Cama, Fr. Gil, J. Gómez, A. García y F. Manzano, “Sistema inalámbrico de monitorización para cultivos en invernadero”, Dyna, vol. 81, no. 184, pp. 164170, 2014. Digital Object Identifier: 10.15446/dyna.v81n184.37034 [10] N. D. Castro C., L. E. Chamorro F. y C. A. M. Viteri, “Una red de sensores inalámbricos para la automatización y control del riego localizado”, Rev. Ciencias Agrícolas, vol. 33, no. 2, p. 106, 2016. Digital Object Identifier: 10.22267/ rcia.163302.57 [11] J. Cedeño, M. Zambrano y C. Medina, “Redes inalámbricas de sensores eficientes para la agroindustria”, Prisma Tecnológico, vol. 5, pp. 22-25, 2014. [En línea]. Disponible en: http://www.revistas.utp.ac.pa/index.php/prisma/article/download/518/513 [12] DANE, “El cultivo del tomate de mesa bajo invernadero, tecnología que ofrece mayor producción, calidad e inocuidad del producto”, Boletín Mensualinsumos y factores asociados a la producción agropecuaria, p. 72, 2014. [En línea]. Disponible en: https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/agropecuario/sipsa/insumos_factores_de_produccion_dic_2014.pdf |
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Alarcón López, Álvaro HernánArias Vargas, GeyniDíaz Ortiz, Cristian JavierSotto Vergara, Juan DavidVol. 14, Núm. 242022-06-08T20:34:03Z2022-06-08T20:34:03Z2018-01-0123576014https://doi.org/10.16925/in.v14i24.2158https://hdl.handle.net/20.500.12494/45283Álvaro H. Alarcón L´ppez, G. Arias Vargas, CJ Díaz Ortíz y JD Sotto Vergara, “Sistema de Control Automático de Variables Climáticas para Optimizar el Rendimiento de Cultivos en Invernadero”, Ing. Solidario , vol. 14, núm. 24, págs. 1 a 11, enero de 2018. https://doi.org/10.16925/in.v14i24.2158Introducción: el artículo es resultado de la investigación “Diseño de un sistema de control y automatización de temperatura, humedad del suelo y humedad relativa para optimizar el rendimiento de cultivos bajo cubierta en Corhuila”, desarrollada en la Corporación Universitaria del Huila entre el 2016 y el 2017. Objetivo: mejorar los índices de crecimiento de las plantaciones al interior de un invernadero. Metodología: el estudio se fundamentó en una comparación realizada a nivel de crecimiento y cantidad de frutos entre un cultivo de tomate ubicado bajo cubierta y uno situado a la intemperie; se realizó un seguimiento semanal de los ítems anteriormente mencionados mediante observación directa de los dos grupos de plantaciones. Resultados: durante las primeras cinco semanas, se presentó un desarrollo similar; a partir de la séptima semana, el cultivo bajo cubierta presentó un 38% de mayor cantidad de ramas, igualdad a nivel de frutos y un 28% de mayor altura; en la semana 13 las diferencias se elevaron al 64% en cantidad de ramas, 65% de mayor cantidad de frutos y 55% en altura. Conclusión: se comprobó que la implantación de esta solución tecnológica puede propiciar un incremento del índice de crecimiento y producción alcanzado por las plantas. Originalidad: desarrollo de un sistema electrónico para el sector agricultor de una región intermedia de Colombia, con el propósito de mejorar la eficiencia de los sembradíos. Limitaciones: la carencia de acceso a Internet imposibilitó la implementación de un sistema control vía web.Introduction: The article derives from the research “Design of a system for the control and automation of temperature, soil moisture, and relative humidity to optimize greenhouse crop yields at Corhuila” conducted at Corporación Universitaria del Huila between 2016 and 2017. Aim: To improve growth rates of greenhouse crops. Methods: The study was based on a comparison of growth and number of fruits between greenhouse and outdoor tomato crops; said items were monitored weekly by direct observation of the two groups of crops. Results: Development during the first five weeks was similar; as of the seventh week, the greenhouse crop had 38 % more branches, equal number of fruits and was 28% higher; on week 13, the differences increased to 64 % in the number of branches, 65% in the number of fruits and 55% in height. Conclusion: It was proved that the implementation of this technological solution can promote an increase in the growth and production rate reached by plants. Originality: Development of an electronic system for the agricultural sector in an intermediate region of Colombia to improve the efficiency of crops. Limitations: The lack of Internet access made it impossible to implement a web-based control system.1. Introducción. -- 2. Construcción de prototipo de invernadero. -- 3. Nodo sensor, nodo coordinador y nodo de potencia. -- 4. Estación base. -- 5. Topología. -- 6. Resultados. -- 7. Número de ramas. -- 8. Altura de la planta. -- 9. Fruto. -- 10. Referencias.https://orcid.org/0000-0002-0763-313Xalvaro.alarcon@corhuila.edu.cohttps://scholar.google.es/citations?hl=es&user=bOaC6R0AAAAJhttps://scholar.google.es/citations?hl=es&user=c0WAK5wAAAAJ30 p.ExternoEdiciones Universidad Cooperativa de Colombia, Bogotá, ColombiaCiencia InclusivaActuadoresAutomatizaciónCultivosInvernaderoSensoresSoftwareActuatorsAutomationCropsGreenhouseSensorsSoftwareSistema de control automático de variables climáticas para optimizar el rendimiento de cultivos bajo cubiertaArtículos Científicoshttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionNINGUNAinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Ingeniería Solidaria[1] P. Muñoz y J. Buitrago, “Perfiles de temperatura y humedad relativa dentro del invernadero de la unidad agroecológica La Aldana de la Universidad del Quindío”, Ingeam, vol. 2, no. 2, pp. 90-114, 2015. [En línea]. Disponible en: http://www.eam.edu.co/ojs/index.php/ingeam/article/view/96/103[2] M. Rodríguez, H. Chagolla y M. López, “Diseño conceptual de sistema para la automatización del invernadero uno de la Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato”, Ciencias de la Ingeniería y Tecnología Handbook T-4: Congreso Interdisciplinario de Cuerpos Académicos, pp. 299-318, 2014. [En línea]. Disponible en: http://ecorfan.org/handbooks/Ciencias de la Ingenieria y Tecnologia TV/Ciencias de la Ingenier%C3%ADa y Tecnolog%C3%ADa Handbook T_V.pdf[3] F. Chen, L. Qin, X. Li, G. Wu y C. Shi, “Design and implementation of ZigBee wireless sensor and control network system in greenhouse”, 2017 36th Chinese Control Conference (ccc), Dalian, 2017, pp. 8982-8986. Digital Object Identifier: 10.23919/ChiCC.2017.8028786[4] C. Lu, G. Zhang, C. Du y J. Cheng, “Design of closed-loop feedback control system for mini green-house illumination based on PWM”, 2017 32nd Youth Academic Annual Conference of Chinese Association of Automation (YAC), Hefei, 2017, pp. 541-543. Digital Object Identifier: 10.1109/YAC.2017.7967469[5] C. L. Walthall et al., “Climate change and agriculture in the United States: effects and adaptation”, USDA Technical Bulletin, no. 1935, Feb. 2013, p. i-186, 2013. [En línea]. Disponible en: https://www.usda.gov/oce/climate_change/effects_2012/CC and Agriculture Report (02-04-2013)b.pdf[6] A. Calzadilla, T. Zhu, K. Rehdanz, R. S. J. Tol y C. Ringler, “Economywide impacts of climate change on agriculture in Sub-Saharan Africa”, Ecol. Econ., vol. 93, pp. 150-165, 2013. Digital Object Identifier: 10.1016/j.ecolecon.2013.05.006[7] W. Baudoin, R. Nono-Womdim, N. Lutaladio, A. Hodder, N. Castilla, C. Leonardi y R. 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