presentación proyecto de grado 2024

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CULTIVO HIDROPÓNICO DE RIEGO POR GOTEO PROGRAMADO CON TECNOLOGÍA
ARDUINA
Diego Alejandro Castellanos Cerón
Maide Zharick Rojas León
Cristian Camilo Velandia Martínez
PROFUNDIZACIÓN EN CIENCIAS NATURALES-EDUCACIÓN
AMBIENTAL
INSTITUCIÓN EDUCATIVA DE CERINZA
CERINZA 2023

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CULTIVO HIDROPÓNICO DE RIEGO POR GOTEO PROGRAMADO CON TECNOLOGÍA
ARDUINA
Diego Alejandro Castellanos Cerón
Maide Zharick Rojas León
Cristian Camilo Velandia Martínez
Tutor: Lic. Rolando José Gutiérrez
PROFUNDIZACIÓN EN CIENCIAS NATURALES-EDUCACIÓN
AMBIENTAL
INSTITUCIÓN EDUCATIVA DE CERINZA
CERINZA 2023

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Tabla de contenido
Resumen………………………………………………………….4
Introducción……………………………………………………...5
Problemática………………………………………………..…….7
Pregunta problema………………………………………….…….8
Objetivos………………………………………………………….8
Justificación……………………………………………………….9
Marco Teórico …………………………………………………….10

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Resumen:
Nuestro proyecto trata de presentar a la comunidad Cerinzana una nueva de forma de cultivo,
eligiendo así un cultivo hidropónico, el cual es uno de los 3 tipos de cultivo que no requieren de
tierra, este como su nombre indica es un cultivo que funciona a base de agua y sustratos o
solución nutritiva, vamos a realizar este proyecto para que este ubicado de forma vertical
ahorrando así espacio, al hacer una pequeña consulta sobre las plantas que pueden adaptarse y
tienen un buen crecimiento en este tipo de cultivos hemos optado por utilizar y dar manejo de la
lechuga crespa verde (Lactuca sativa), está se da muy bien en los cultivos hidropónicos, puesto
que además de ser una hortaliza, tiene una rentabilidad alta al no verse en contacto con ningún
tipo de químico.

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Introducción:
La agricultura desempeña un papel fundamental en la supervivencia y el bienestar de la
humanidad. A medida que la población mundial sigue creciendo, la necesidad de producir
alimentos de manera eficiente y sostenible se convierte en un desafío cada vez más apremiante.
En este contexto, los sistemas de cultivo hidropónico se han destacado como una alternativa
innovadora y prometedora para maximizar la productividad agrícola mientras se minimiza el
impacto ambiental.
El cultivo hidropónico es un método que implica el cultivo de plantas sin suelo, utilizando
soluciones nutritivas en lugar de tierra. Este enfoque ofrece ventajas significativas, como un uso
eficiente de recursos hídricos, mayor control sobre las condiciones de crecimiento y una
reducción en la exposición a plagas y enfermedades. Sin embargo, para lograr todo su potencial,
es esencial garantizar que las plantas reciban la cantidad adecuada de agua y nutrientes en el
momento adecuado.
Este proyecto tiene como objetivo abordar esta necesidad al desarrollar un sistema de cultivo
hidropónico avanzado que integre la tecnología Arduino para controlar de manera precisa y
automatizada el riego por goteo. La tecnología Arduino proporcionará la capacidad de monitorear
y ajustar las condiciones de riego en tiempo real, adaptándolas a las necesidades específicas de
los cultivos. Además, se contempla el control del horario de riego, optimizando aún más el uso de
recursos y mejorando la salud y el rendimiento de las plantas.
A lo largo de este proyecto, exploraremos los componentes clave del sistema, programaremos el
controlador Arduino para el riego automatizado, realizaremos pruebas exhaustivas y evaluaremos
el impacto en la productividad y la sostenibilidad de la agricultura. También consideraremos

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aspectos económicos y ambientales para determinar la viabilidad de esta solución en diferentes
contextos agrícolas.
En última instancia, este proyecto busca contribuir al avance de la agricultura moderna,
proporcionando una herramienta valiosa para los agricultores y promoviendo prácticas agrícolas
más eficientes y respetuosas con el medio ambiente. A medida que avanzamos en esta
investigación, estamos un paso más cerca de asegurar un suministro alimentario sostenible y de
alta calidad para las generaciones futuras.

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Problemática:
A nivel nacional los habitantes han optado por vivir en las zonas de urbanización, ya que se
evidencia que en las zonas rurales no hay las suficientes oportunidades de trabajo, aunque según
las encuestas realizadas por el Sisbén, en el municipio de Cerinza dicen que en la zona rural se
encuentra ubicado el 57,4% de la población total, mientras que en la zona urbana se encuentra el
42,6% de la población, esto no impediría que en parte de los hogares Cerinzanos existiese cierta
escases en los alimentos, esto debido a que gran parte de las tierras han perdido fertilidad o los
campos son utilizados en su mayoría para la cría de ganado.
A su vez la variación en el costo de los insumos que son necesarios para llevar a cabo un cultivo
aumentan constantemente, ocasionando que exista una menor producción de alimentos, con esto
también se elevan los precios de los productos que vienen directamente del campo, afectando
notoriamente la economía.
El aumento de la población en el país trae consigo la falta de oportunidades laborales en las zonas
alejadas de las ciudades, trayendo como consecuencia el desplazamiento de la población
principalmente de los jóvenes a los diferentes centros de urbanización, dejando a un lado
actividades que se pueden realizar en las zonas rurales, disminuyendo así la producción de
alimentos.

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Pregunta problema:
¿Cómo beneficia a la comunidad Cerinzana, conocer nuevas técnicas de cultivo?
Objetivos:
Objetivo general:
Desarrollar un sistema de cultivo hidropónico avanzado que utilice tecnología Arduino para
controlar de manera eficiente y automatizada el riego por goteo, con el fin de mejorar la
productividad, la calidad de los cultivos y el uso eficiente de recursos hídricos, contribuyendo así
a la sostenibilidad y la rentabilidad de la agricultura moderna.
Objetivos específicos:
1. Diseñar el sistema de riego por goteo adaptado para su integración con la tecnología
Arduino.
2. Programar el controlador Arduino para gestionar el riego de acuerdo con las necesidades
de los cultivos.
3. Realizar pruebas de funcionamiento y calibración del sistema.
4. Evaluar el impacto del sistema en la productividad y calidad de los cultivos hidropónicos.
5. Analizar la viabilidad económica y ambiental del sistema.
6. Documentar y compartir los resultados y el proceso de implementación.

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Justificación;
Se propone la idea de un proyecto innovador ya que se evidencia que varios sectores urbanos
no cuentan con el espacio suficiente para llevar a cabo un cultivo de hortalizas, esto debido a una
serie de problemáticas que están presentándose de forma muy continua, como por ejemplo el
aumento en los costos del material que se requiere para llevar a cabo un cultivo, a su vez también
se presentan enfermedades en el cuerpo humano por el mal uso que le dan a los pesticidas e
insecticidas que se supone evita que algún tipo de plaga llegue a estos.
La idea de realizar un cultivo hidropónico nace de la necesidad de obtener alimentos totalmente
sostenibles y que puedan garantizar calidad y cantidad, este sistema de cultivos además de ser
muy prácticos son diseñados para minimizar la cantidad de espacio que se requiere, siendo muy
compatibles en lugares con espacios muy reducidos.
Los cultivos hidropónicos vienen desarrollándose a lo largo de la historia, desde la antigua
Babilonia en los famosos jardines colgantes que funcionaban por una serie de canales, hasta
llegar a ser usados en China e India, su auge se dio solo hasta 1938, tras una investigación de la
Universidad de California, inspirando a realizar una nueva técnica de cultivo, este sistema de
cultivo trae consigo una serie de beneficios, como lo es obtener un cultivo 100% orgánico,
reducir la cantidad de espacio y obtener alimentos de forma segura y confiable.

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Marco teórico:
El cultivo hidropónico, también conocido como agricultura sin suelo, es un método innovador de
producción de alimentos que utiliza soluciones acuosas enriquecidas con nutrientes para cultivar
plantas de manera eficiente y sostenible. A diferencia de la agricultura tradicional, que depende
del suelo como medio de crecimiento, el cultivo hidropónico permite un control preciso de los
nutrientes, el agua y las condiciones ambientales. Esto resulta en un crecimiento más rápido,
mayor rendimiento y una reducción significativa en el consumo de agua y en el uso de
pesticidas. Además, este sistema adaptable y escalable ofrece oportunidades para cultivar una
amplia variedad de cultivos en espacios reducidos, tanto en entornos urbanos como rurales,
promoviendo la producción de alimentos frescos y saludables de manera sostenible.
Los cultivos hidropónicos ofrecen una serie de beneficios significativos. Según un estudio
realizado por Gómez et al. (2018), se destacan los siguientes:
1. Ahorro de agua: Los cultivos hidropónicos utilizan hasta un 90% menos de agua en
comparación con los cultivos tradicionales en suelo, ya que el agua se recircula y se utiliza de
manera eficiente.
2. Control preciso de nutrientes: En los sistemas hidropónicos, los nutrientes se suministran
directamente a las raíces de las plantas en forma de solución nutritiva, lo que permite un control
preciso y equilibrado de los nutrientes esenciales para un crecimiento óptimo.

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3. Eliminación de plagas y enfermedades del suelo: Al cultivar sin suelo, se reduce
significativamente el riesgo de plagas y enfermedades transmitidas a través del suelo, lo que
puede disminuir la necesidad de pesticidas y fungicidas.
No se sabe con exactitud de dónde surgió está forma de cultivo pero se estima que desde hace
más de 20 años la agricultura es uno de los principales factores que mueve la economía a nivel
mundial, según (González 2017) en Estados Unidos las empresas prefieren realizar cultivos en
granjas verticales ya que los cambios de estación no afectan de ninguna forma el producto,
permitiendo les así tener ventaja sobre la agricultura convencional.