Desarrollo de un sistema de control climático inteligente para invernaderos

Responsable: Dr. Gilberto Herrera Ruiz
gherrera@uaq.mx

Colaborador(es): Rocío Peniche Vera

Registro: FIN-2003-12

Tipo de Investigación: Aplicada

Financiamiento: CONACYT

Objetivo: Crear tecnología nacional para invernaderos que permita obtener una alta productividad, eficientar el uso del agua y optimizar los gastos de insumos; basándose en el desarrollo de un sistema de control climático inteligente y un modelo climático.

Resumen: En lo referente al sistema de cultivo más adecuado para implementar al interior del invernadero, tenemos como uno de los temas más actuales de investigación en el área de producción de cultivos, el encontrar los parámetros adecuados de las diferentes variables climáticas para obtener el mejor cultivo posible. Un control estricto en los cambios de temperatura, de la cantidad de luz durante los diferentes estados de crecimiento de la planta, la cantidad de CO2 en el ambiente, la humedad y otras variables tienen un efecto directo en el crecimiento de la planta, así como en la calidad del fruto (challa, 1990). Dentro de los diversos elementos que han sido investigados como factores que afectan la producción y calidad, se encuentran los siguientes: luz (Bruggink, 1987), temperatura (de Koning, 1989), humedad (Bakker, 1991), CO2 (Auge, 1984), agua nutrientes y viento (Papadopoulos, 1996). Con la utilización de modelos de producción de cultivos que trabajen con base en la influencia de estas variables en los procesos fisiológicos de la planta (fotosíntesis, respiración etc.) Y en el proceso de desarrollo y el crecimiento, se pueden lograr aumentos en el rendimiento de la producción así como en la calidad del fruto. El modelo establece los niveles adecuados de cada variable durante los diferentes estados de desarrollo de la planta, este modelo se transfiere al sistema de control del invernadero el cual permitirá una perfecta administración del crecimiento del cultivo.
Actualmente, los sistemas automatizados de producción bajo invernadero disponibles, están orientados al control de niveles indeseables para el cultivo (exceso de luz, heladas, exceso de humedad). Con éstos sistemas es imposible implementar modelos de producción de cultivos dado que solo controlan niveles máximos y mínimos de cada variable, sin tener un control multivariable donde la respuesta de control dependa de más de una variable. Invernaderos con sistemas de control que permiten programar estos modelos han permitido producir 660 toneladas de jitomate por hectárea en Holanda (Challa, 1990) y en el caso de Alemania con 25,000 plantas se lograron 489 toneladas. Sin embargo éstos modelos están basados en climas de países del norte con condiciones especiales: inviernos con poca luz y veranos con temperaturas máximas que no exceden los 30 grados (Holanda y norte de Alemania).