El proyecto es altamente innovador, cuyo objetivo principal y en primera fase se plantea evaluar el comportamiento de un cultivo de cilantro fertilizado por aeroponía, bajo condiciones climáticas controladas, lo que permite el desarrollo de dos bloques tecnológicos diferentes. El primero es el diseño y uso con fines de investigación, de un invernadero con condiciones climáticas controladas, dicho invernadero estará ubicado en el núcleo el volador y podrá ser usado al finalizar el proyecto en actividades de docencia, investigación y extensión. El segundo componente tecnólogo viene dado por la nutrición de las plantas por aeroponía, sistema muy amigable con el medio ambiente, por no producir vertederos, además trae notables beneficios de alta productividad y es un método que se ha estado empleando e investigando recientemente en Colombia, para determinar condiciones de demanda óptima de nutrientes en especies anuales hotifrutícolas.
El proyecto se divide en dos etapas bien definidas, la primera es el desarrollo, montaje y prueba de un invernadero con condiciones climáticas controladas. Se realizarán tres trabajos de grado de tres estudiantes de pregrado. En la segunda fase se llevará a cabo la evaluación de un cultivo de cilantro aeropónico bajo invernadero con condiciones climáticas controladas, y diferentes soluciones nutritivas, con el fin de determinar el nivel óptimo de nutrientes, para esta especie, cuyo ciclo vegetativo corto, permite hacer varios ciclos con diferentes soluciones. Este será trabajo de tesis para estudiantes de Maestría.
Se plantea obtener un invernadero automático prototipo adecuado para las condiciones climáticas de Medellín, a través del cual se pueda tecnificar la agricultura haciéndola más productiva. Se pretende apropiar la tecnología de los invernaderos al caso de Colombia y en particular para Antioquia, dado que este tipo de tecnificación de la agricultura, ha presentado excelentes resultados en los diversos países que la han venido implementando y que el cambio global, está incidiendo significativamente en el clima, haciendo los cultivos muy vulnerables.
El uso de los sistemas aeropónicos que se implementará en el proceso productivo, presenta grandes ventajes respecto al cultivo tradicional por la eficiencia en el empleo de los fertilizantes, los cuales suben de precio cada día y son muy ineficientes en muchos de nuestros suelos, el aumento en el número de cosechas y la densidad en la producción hortifrutícola y de aromáticas, a la vez que se logra una producción mas limpia. La cadena Hortifrutícola en su Acuerdo de Competitividad, ha elaborado una guía ambiental en la que contempla el uso racional de los recursos (agua, suelo, aire) y por tanto la reducción de la contaminación y erosión de los suelos y el medio ambiente, lo que se logra con la implementación de este modelo de cultivo.
El proyecto se divide: 1. desarrollo de un sistema de medida y control del clima automático, 2. adecuación mecánica y eléctrica de una estructura de invernadero tradicional de forma que pueda ser automatizada, 3. prueba y mejora del sistema de medida y control en el invernadero sin cultivo, 4. implementación de un cultivo aeropónico, 5. evaluación y ajuste de diversas condiciones climáticas controladas, para favorecer el crecimiento, desarrollo y productividad del cultivo.
En la primera etapa se monitorearán y controlarán dos de las variables (Temperatura y HR) que más influyen en el crecimiento y desarrollo del cultivo y optimizan la producción de éste. Para obtener el mencionado equipo se utilizarán diversos tipos de sensores que permitan monitorear el comportamiento climático del invernadero y de diversas variables relacionadas con la solución nutritiva (pH, conductividad eléctrica) que se aplicará al cultivo. Después de esto se desarrollará un sistema de control que le brinde al cultivo las condiciones ambientales más adecuadas para maximizar su producción, disminuyendo la aplicación de agroquímicos, mejorando las condiciones fitosanitarias y por consiguiente mejorando la rentabilidad del cultivo.
La segunda etapa se desarrollará en forma paralela a la primera y consiste en la adecuación de una estructura tradicional de invernadero, modificada para cumplir con los requerimientos estructurales que requiere la automatización; dicha estructura contará con los mecanismos que permitan modificar el clima en su interior. Además contará con los dispositivos necesarios para llevar a cabo un cultivo de tipo aeropónico.
En la tercera fase del proyecto se instalará el sistema de medición y control desarrollado en el invernadero, con el fin de probarlo y ajustarlos para su trabajo en conjunto: Primero se realizaran diversas pruebas sin cultivo y posteriormente se realizarán pruebas con cultivo aeropónico, con el fin de hacer los ajustes para favorecer el crecimiento del cultivo.
Después de esto se llevará a cabo un cultivo de cilantro aeropónico al interior del invernadero y se evaluara el comportamiento del cultivo y el comportamiento del invernadero, esta última etapa del cultivo tendrá una duración aproximada de 8 meses, en donde ambas evaluaciones se realizarán en forma paralela. Se seleccionó un cultivo de cilantro, dado que es posible analizar el comportamiento del cultivo en este período de tiempo, ya que se obtendrán múltiples cosechas en el tiempo de la investigación y se podrán hacer diferentes modificaciones a la temperatura, HR y soluciones nutritivas, para determinar las condiciones mas adecuadas para la producción de cilantro, como modelo de estudio de la fisiología de un cultivo.
Al finalizar el proyecto se contará con un invernadero automático de bajo costo, que podrá ser utilizado por la comunidad universitaria para realizar investigación y docencia de la fisiología de diferentes cultivos anuales, y diversas disciplinas relacionadas con la agricultura, la instrumentación, el control, el clima y otros procesos. Además se contará con un prototipo que podrá ser replicado en cualquiera de los centros de Investigación y desarrollo tecnológico de la Universidad, con lo cual se realizará un aporte a la tecnificación de agricultura de la región, proveyéndole una herramienta que la haga más competitiva a nivel nacional e internacional.
Los programas curriculares de la Facultad de Ciencias Agropecuarias en su conjunto serán usuarias de esta infraestructura, la cual servirá además para apoyar la docencia en otros programas como Ingeniería de Controles, Ingeniería Física, Ingeniería Biológica, Estadística y los postgrados asociados a estos programas (Maestría y Doctorados en Ciencias Agrarias, Biotecnología, Biofísica y Otros.). Posteriormente se podrá vincular el área socioeconómica para los análisis con miras a un desarrollo productivo rentable, en una economía de escala.
El país será grandemente beneficiado al desarrollar sistemas masivos de infraestructura con innovación de tecnologías apropiadas y competitivas para la producción mas limpia de plantas para los mercados internacionales, además la seguridad alimentaria nacional será beneficiada, al poder producir en condiciones tan adversas de clima y ambiente como las actuales. La implementación de estos sistemas, permite la agricultura periurbana y puede ser regulador de precios frente a las especulaciones de los mercados, puesto que se pueden hacer cosechas programadas, incluso para las épocas de mayor escasez y problemas generados por las condiciones climáticas adversas. La salud pública vegetal tendrá su máxima expresión, pues se trabajará con el paradigma de la exclusión y por ende se evitará al máximo los problemas ecotoxicológicos, con grandes beneficios para el ambiente y los operarios.
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