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Automatizacionen cultivosextensivos
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Automatizacionen cultivosextensivos

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    • 1. AUTOMATIZACION ENCULTIVOS INTENSIVOS Ing. Agr. Gabriel Arciniega
    • 2. Incorporación de Tecnología  Nueva Etapa  Agricultura Industrial• Es necesario:• Producción de cultivos bajo invernaderos• Componente técnico altamente capacitado• Automatización de equipos de fertirriego y clima de invernaderos• Aplicación de láminas precisas de soluciones nutritivas complejas• Agricultura sin suelo?• Semillas especiales de altos rendimientos• Etc.
    • 3. Resultado:• Alta Inversión• Riesgos Menores
    • 4. Utilización del Riego por Goteo  Fertirriego (Aplicación de los fertilizantes con el agua de riego) Nutrientes esenciales disueltos en el agua de riego  Kilos de Fertilizantes  Costos de Producción Nutrientes aportados Medio óptimo
    • 5. No siempre podemos aplicar la misma solución y/o la misma cantidad de fertilizantesSituaciones:• Diferentes cultivos.• Diferentes estados fenológicos de un mismo cultivo.• Distintos sistemas de producción. Cultivo hidropónico y en suelo.
    • 6. Esquema de Operación CE pHSolucionesfertilizantes Agua Inyectoras de la fuente de fertilizanteA Acido B C
    • 7. AUTOMATIZACION♦DefiniciónRealizar acciones ó llevar a cabo acciones de manera precisa y repetitiva con mínima mano de obra ó intervención del hombre; controlando la ejecución y llevando registros de estas.
    • 8. Computadoras para Agricultura: Como Funcionan? El Principio Basico:Inputs (control): Proceso Outputs (comandos):Temperatura de Valvulas Datos Bombas Fert.HumedadViento: Velocid. Bomb de Agua Direccion. VentanasRadiacion Solar VentiladoresCO2 PantallaspH MotoresCE NebulizadoresLluvia CalefactoresCantid. de Agua CO2Cant de Fertiliz.. Pulverizadores Humidificador.
    • 9. Ventajas• Aumento de la producción• Ahorro de mano de obra• Flexibilidad total del sistema: combinación de distintos programas de fertilización con distintos programas de riego.• Control de situaciones anormales: sistemas de alarma por roturas de caños, válvulas que no se abren, etc.• Mayor eficacia del riego y fertilización: plantas equilibradas nutricionalmente• Facilidad en el registro de datos• Control de operaciones anexas al riego
    • 10. Concepto de pH e importancia en FertiirrigaciónDefinición: Es el logaritmo negativo de la concentración de iones H+ en la solución (de riego, del suelo, etc). pH = - log [H3O+]• Indica la acidez o alcalinidad de una solución.• Es un valor entre 0 y 14. Siendo: = 7 pH Neutro > 7 pH alcalino < 7 pH ácido
    • 11. Importancia del pH para los cultivos El pH de la solución de nutrientes en contacto con las raíces puede afectar el crecimiento vegetal de dos formas principalmente:a.- el pH puede afectar la disponibilidad de nutrientes.b.- el pH puede afectar el proceso fisiológico de absorción por parte de las raíces.
    • 12. Niveles de pH óptimos paraespecies hortícolas y florícolas Espe ci e pH Albahaca 6,5-7,5 Apio 6,0-7,5 Berenjena 5,5-7,6 Clavel 6,5-7,2 Crisant emo 6,5-7,2 Chaucha 5,7-6,8 Frut illa 5,5-6,5 Lechuga 6,6-7,8 Melón 6,0-6,7 P epino 5,5-6,8 P imient o 6,0-7,8 Rosa 6,5-7,0 T omat e 6,5-7,8
    • 13. Ventajas de la acidificación de la solución nutritiva• pH óptimo para la disponibilidad de elementos nutritivos• pH óptimo para la absorción y funcionamiento radicular de cada especie.• Prevención y/o eliminación de obstrucciones y depósitos en redes de riego y emisores.
    • 14. Conductividad Eléctrica (CE)• Expresa la salinidad, con ella se determina la concentración de sales.• Se representa como ds/m.• Depende: – Concentración de las sales presentes – Composición química de la solución de nutrientes.
    • 15. CE generada por la disolución de 1 g/l de fertilizantes solubles Fertilizante CE (ds/m) (NO3)2Ca 1,24 NO3K 1,35 (NO3)2Mg 0,54 NO3NH4 0,94 SO4(NH4) 2 1,94 SO4 Mg 0,94 SO4K2 1,54 P O4H2 K 0,68 P O4H2NH4 0,86 Urea 0,097
    • 16. Monitor deCE y pH* Para uso independiente comounidad.*Como sensor enun sist. defertirrigacion.
    • 17. Funciones y Alcances de un controlador Tiempo Riego Caudal Ec1- Control de fertiirrigación Fertilización pH Cantidad de fertilizante Ec Drenaje pH Cantidad •Temperatura2- Control del clima de invernadero •Humedad •Dióxido de Carbono •Radiación
    • 18. MODELOS
    • 19. FertiMix (Ex Ometz)Sist. de control de riego para cultivos sin suelo (sustratos) Ventajas *Aplicacion exacta de fertilizante por mezcla con agua de riego *Ajuste automatico de CE y pH *Gran uniformidad en los valores de CE y pH *De facil uso Modelos: 1”, 2”, 3”
    • 20. Fertigal: Inyeccion a la linea.Unidad de control de Fertirrigacion *Inyeccion a la linea por venturi. *Simple manejo. *Control exacto. *Facil mantenimiento. *Bajo costo. Modelos: 1”(1-9 m3/hr). 2”(3-20 m3/hr). 3”(3-50 m3/hr). 4” (5-90 m3/hr).
    • 21. Fertijet-Unidad paracontrol deFertirrigacionen cabezalesde riegoexistentes
    • 22. Punto de muestreo de drenaje
    • 23. DAGAN-Sistema para elmuestreo y analisis del os e datdrenaje Retroali md Sist ctrol de fertirrigacion pH/EC Unid Bombeo central Unidades de coleccion de drenaje
    • 24. Dagan Unidad de muestreo y monitoreo de drenaje *Analiza la cantidad de solucion dren.EC y pH *soluciona autom. casos de stress generados por deficiencia de agua, sali nidad,acidez o alcalini dad. *Almacena informacion *Sistema de retroali- mentacion de comando y control.
    • 25. Control de climaen invernaderosOptimizacion de condiciones
    • 26. Sistema de reciclado de drenaje Un. de controlen invernaderos de la fertirrigacion pH EC C B A Drain water Agua Fresca EC Tanque Filtro Tanque de Mezcla y almacenaje colector Biologico
    • 27. SOFT DE PROGRAMACION •RIEGO •FERTILIZACION •DRENAJE •CLIMA •DIARIO DE EVENTOS
    • 28. CONTROL DE CLIMAELEMENTO FACTORVentanas laterales y cenitales Temperatura interna y externa Humedad relativa Dirección y velocidad del viento Condiciones de lluvia Programas especiales: aplicación de CO2Pantalla solar Temperatura Radiación solar Tiempo programadoCalefacción TemperaturaCooling system Temperatura Tiempo programadoHumidificadores Humedad relativaVentilación Temperatura Humedad relativaCirculación de aireAplicación de insecticidasAplicación de CO2 Temperatura Radiación solarAplicación de AzufreActivación de alarmas Altas y bajas temperaturas Alta y baja humedad Falla de cualquier sistema eléctrico dentro del invernadero
    • 29. FOTOS
    • 30. Sistemas de fertirrigacion para cultivos en sustratos
    • 31. Benef. de un sistema computarizado*Ahorro de insumos - Agua, energia, fertilizantes,Insecticidas, Trabajo *Maximiza rindes *Mejora la calidad *Mejora la gestion de empresa *Detecta problemas precozmente $*Ayuda a proteger el medio ambienteAhorra prod. quimicos combustible y aguaLa inversion mas efectiva en un proyecto agricolaLa inversion mas baja con el mayor impacto
    • 32. NUTRIJET: Equipo de inyección de ácido y fertilizante • Inyectores: Bombas a diafragma • Bomba de Ácido: Sulfúrico, nítrico y fosfórico • Bomba de Fertilizante • Inyección: por pulsos, en base a pH y Ec requeridos • Regulación: volumen y frecuencia de pulsos.
    • 33. OTROS INYECTORESBOMBASA DIAFRAGMA:Uso: inyección de Cloro ó acidoRegulaciones:• Volumen• Frecuencia depulsosEs posible automatizar
    • 34. OTROS INYECTORESBombasCentrífugas:Uso: inyecciónde FertilizantesRegulación:• No posee
    • 35. Otros inyectores• Venturi: clorinación, fertilización y/o acidificación. Regulación: se pueden adicionar boquillas limitadoras de caudal, rotámetros y electroválvulas. Inyección: contínua ó intermitente• Bomba hidráulica: idem anterior. Regulación: por medio de boquillas limitadoras de caudal y electroválvulas Inyección: contínua ó intermitente
    • 36. Mantenimiento del sistema de riego 1.- Clorinación(Tratamiento con hipoclorito de sodio) 2.- Disolución de sedimentos (Tratamiento con ácido)
    • 37. Causas clorinación:• Algas y bacterias forman una matriz gelatinosa y pegajosa en las tuberías y las aguas.• Dicha matriz sirve de base al crecimiento bacterial del limo, y puede, junto con materiales en suspensión, formar aglomerados que pueden causar obstrucción.
    • 38. Dosis de cloro y método de aplicación: Factores determinatentes• Calidad del agua• Cantidad de algas• Caudal del sistema de riego• Lapso de tiempo entre filtración primaria y salida del agua por los emisores
    • 39. Cálculo de caudal para clorinaciónCaudal de solución de cloro (L/H) a inyectar =Concentr. cloro deseada (ppm)xCaudal riego(m3/H)Concentrac. en % de solución de cloro x 10
    • 40. CLORINACIÓN• Punto de inyección de cloro: si es posible antes del sistema de filtrado, para asegurar de que quede libre de materia orgánica• Control de clorinación: medir el residuo de cloro libre, cantidad total de cloro que queda en el agua al final de los laterales de goteo (0,5 ppm). Testeado por colorimetría.
    • 41. CLORINACION: Aplicación• Inyección intermitente de cloro en concentración baja y uniforme (1 a 10 ppm) una o varias veces durante el ciclo de riego.• Inyección intermitente en alta concentración ( 10 –20 ppm), una o varias veces sobre el ciclo de riego (duración 20 minutos por día)• Super-clorinación en una concentración de 50 ppm, duración 5 minutos por día durante el ciclo de riego.
    • 42. CLORINACION: ADVERTENCIA• No es recomendable realizar clorinación cuando la concentranción de hierro disuelto en el agua excede 0,4 ppm. Debido a que el cloro actúa oxidando al hierro para formar precipitados  obstrucción  Bajar pH (inyección de ácido)
    • 43. TRATAMIENTO CON ÁCIDO• Ácidos a utilizar: fosfórico, nítrico ó sulfúrico.Tratamientos:• Preventivos  inyección intermitente a pH moderado control de pH• Disolución de obstrucciones: inyección a pH bajo.• Mejoramiento eficacia de la clorinación.