Diseño de un sistema mezclador de soluciones nutritivas usadas en cultivos hidropónicos

Abstract

La hidroponía consiste en cultivar en sustratos inertes en los cuales los nutrientes se aplican mediante la etapa de riego, ésta requiere un proceso previo de preparación de la solución nutritiva (SN). Su correcta formulación es de vital importancia, pues aplicada en un sustrato inerte, permite que la planta absorba los nutrientes mediante las raíces sin que ello represente un gasto inútil de energía. Lo anterior sólo es posible si los parámetros de la SN se mantienen dentro de ciertos rangos, las características más importantes son el potencial de hidrógeno (pH), la conductividad eléctrica (EC) y las proporciones nutritivas. Los valores indicados para estas variables cambian de acuerdo a la etapa y características del cultivo, siempre cumpliendo con la equivalencia entre cationes y aniones. Teniendo en cuenta los requerimientos mencionados es posible caracterizar las diferentes proporciones de nutrientes, niveles de H y EC. Este procedimiento es comúnmente realizado de forma manual, pues el alto costo de maquinarias extranjeras lo hace inviable para agricultores de mediana y pequeña tecnología. En este proyecto se analiza el desarrollo de un sistema mezclador de SN con sus distintos componentes, se programan y simulan sus procesos más preponderantes, como el control de EC y dosificación de sales fertilizantes con la formulación nutritiva deseada. Así como también el control de pH de la SN resultante, mediante tres métodos de control distintos: PI, Difuso-PI y Lógica Difusa. Todo esto apuntando al ensamblaje local de componentes importados o de fabricación nacional, con el objeto de hacer el sistema más asequible a los productores de baja y mediana tecnología, permitiéndoles tecnificar sus cultivos y mejorar sus cosechas sin requerir una inversión muy elevada.