1. AUTOMATIZACION EN
CULTIVOS 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 fertilizantes
Situaciones:
• Diferentes cultivos.
• Diferentes estados fenológicos de un mismo cultivo.
• Distintos sistemas de producción. Cultivo hidropónico y en
suelo.

6. Esquema de Operación
CE pH
Soluciones
fertilizantes Agua
Inyectoras de la fuente
de fertilizante
A Acido
B
C

7. AUTOMATIZACION
♦Definición
Realizar 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.
Humedad
Viento: Velocid. Bomb de Agua
Direccion. Ventanas
Radiacion Solar Ventiladores
CO2 Pantallas
pH Motores
CE Nebulizadores
Lluvia Calefactores
Cantid. de Agua CO2
Cant 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 Fertiirrigación
Definición:
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 para
especies 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 de
CE y pH
* Para uso inde
pendiente como
unidad.
*Como sensor en
un sist. de
fertirrigacion.

17. Funciones y Alcances de un controlador
Tiempo
Riego
Caudal
Ec
1- Control de fertiirrigación
Fertilización pH
Cantidad de fertilizante
Ec
Drenaje pH
Cantidad
•Temperatura
2- 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 para
control de
Fertirrigacion
en cabezales
de riego
existentes

22. Punto de muestreo de drenaje

23. DAGAN-Sistema para el
muestreo y analisis del os
e dat
drenaje 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 clima
en invernaderos
Optimizacion de
condiciones

26. Sistema de reciclado de drenaje
Un. de control
en 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 CLIMA
ELEMENTO FACTOR
Ventanas laterales y cenitales
Temperatura interna y externa
Humedad relativa
Dirección y velocidad del viento
Condiciones de lluvia
Programas especiales: aplicación de CO2
Pantalla solar Temperatura
Radiación solar
Tiempo programado
Calefacción Temperatura
Cooling system Temperatura
Tiempo programado
Humidificadores Humedad relativa
Ventilación Temperatura
Humedad relativa
Circulación de aire
Aplicación de insecticidas
Aplicación de CO2 Temperatura
Radiación solar
Aplicación de Azufre
Activación 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

33. 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 ambiente
Ahorra prod. quimicos combustible y agua
La inversion mas efectiva en un proyecto agricola
La inversion mas baja con el mayor impacto

34. 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.

35. OTROS INYECTORES
BOMBAS
A DIAFRAGMA:
Uso: inyección de
Cloro ó acido
Regulaciones:
• Volumen
• Frecuencia de
pulsos
Es posible
automatizar

36. OTROS INYECTORES
Bombas
Centrífugas:
Uso: inyección
de Fertilizantes
Regulación:
• No posee

37. 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

38. Mantenimiento del sistema de
riego
1.- Clorinación
(Tratamiento con hipoclorito de
sodio)
2.- Disolución de sedimentos
(Tratamiento con ácido)

39. 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.

40. 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

41. Cálculo de caudal para
clorinación
Caudal de solución de cloro (L/H) a inyectar =
Concentr. cloro deseada (ppm)xCaudal riego(m3/H)
Concentrac. en % de solución de cloro x 10

42. 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.

43. 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.

44. 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)

45. 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.