martes, 28 de septiembre de 2010

Automatizacion de Invernaderos

La automatización de los invernaderos ha llegado a tal grado que ahora es posible, mediante una simple computadora, observar y controlar variables ambientales para brindar a las plantas condiciones óptimas de desarrollo. Incluso, a través de un teléfono celular se pueden manejar, desde un lugar remoto, clima, temperatura, humedad y riego.


Automatizar es necesario porque permite liberar al hombre de tareas repetitivas, que fácilmente puede realizar un dispositivo. Esto ahorra tiempo porque, en algunos casos, los dispositivos son más rápidos que la mano de obra humana, lo cual puede incrementar la calidad del producto y reducir costos de producción, explica Armando Ramírez Arias, profesor investigador de la Universidad Autónoma Chapingo (UACh).

En niveles altos de automatización la reducción de costos puede ser de 20 a 30 por ciento; en niveles medios se reduce entre 10 y 5 por ciento y en niveles bajos es poco significativo, aunque aquí lo importante es la oportunidad. Por ejemplo, en lugar de poner a una persona a regar en forma manual, con un sistema automático muy simple se puede realizar esta tarea cada hora, algo muy importante, ya que un invernadero, por ser un sistema frágil, requiere de mucha precisión.

Armando Ramírez comenta que contrario a la creencia general, automatizar puede ser “muy simple, barato y sencillo; no pensemos que automatizar significa per se altos costos”.

Hay esquemas muy simples de control, niveles básicos de automatización que pueden ser una solución para productores pequeños o medianos. Por ejemplo, el termostato “siente” la tempetura del invernadero y manda una señal para activar ya sea un sistema de calefacción o de ventilación. También podemos regar automatizando o colocando un timer (reloj) y activar una bomba o válvula.

“Este nivel de automatización no es muy completo, ni el deseable cuando se desea tener el mejor control; pero está al alcance de muchos productores del país, muchos de los cuales son pequeños”, acota Ramírez Arias.

Control a larga distancia

Una desventaja de los sistemas clásicos de control es que los controladores normalmente son tarjetas electrónicas que almacenan datos, pero no los podemos ver. Sin embargo, existe la alternativa de adaptar una computadora para ver en forma gráfica lo que ocurre dentro del invernadero con las variables ambientales. Por ejemplo, contenido de humedad en el sustrato donde se desarrollan las plantas, incluso cada minuto, con una precisión impresionante; cómo va la temperatura y la conductividad eléctrica en el sustrato —un elemento importante porque mide la cantidad de fertilizantes que éste tiene— y esto ayuda a la toma de decisiones.

Los sistemas de automatización permiten conocer a través de sensores si estamos regando bien o hay un excedente de agua en el sustrato. Normalmente se busca que la planta tenga un excedente de 10 a 20 por ciento, para que no se acumulen sales que no aprovecha.

Armando Ramírez asevera que los nuevos esquemas de control y las nuevas tecnologías de comunicaciones nos permiten hacer control a larga distancia. Dado que el sistema de control está computarizado nos podemos conectar vía internet —ahora disponible en cualquier lado— y manejar desde un lugar remoto los puntos de referencia que deseamos. No se necesita mayor inversión.

El mismo sistema —añade— puede mandar señales de alarma, lo cual puede hacerse al celular vía remota. Es algo que se empieza a promover en México, pero que ya se utiliza en el mundo.

Otra posibilidad de la automatización es emplear modelos donde se introduzcan predicciones de largo plazo del cultivo y de corto plazo del clima. Con base en esto se decide cómo llevar el clima y riego del invernadero. Está en desarrollo y no se utiliza de manera comercial, pero es lo que viene.

Otro enfoque es que en lugar de medir el ambiente, el clima, hay que observar las expresiones de las plantas, temperatura, transpiración o flujo de savia, diámetro del tallo o fruta, como referencia directa de si hay riego. Se envía la información a la computadora y ésta elige qué es recomendable hacer. Hay mucha investigación y en los próximos años habrá productos probados de manera comercial. En invernaderos de Europa se están poniendo a prueba.

Producción en serie y a tiempo

En invernadero hay sistemas de producción en línea, eso significa que en el agrosistema se hace una producción tipo industrial, resalta Ramírez Arias.

Una de las piezas puede ser una cama completa que va circulando a través del ciclo de cultivo, de tal manera que se optimice el espacio, que puede ser incluso en el techo. En Holanda hay ejemplos de este tipo.

Los sistemas flexibles brindan ventajas para hacer tratamiento, pues existen sectores acondicionados para determinadas circunstancias ambientales y un manejo diferenciado, de tal manera que se pueda programar la producción para días específicos. Just in time (justo a tiempo) es el concepto que se asocia a este sistema de cultivo.

Las plantas recorren bandas y van recibiendo un tratamiento específico, por ejemplo, una asperjada.

“Es una producción en serie. El invernadero debe estar más asociado a la agroindustria que (a la) agricultura; eso viene con más fuerza”, dice Armando Ramírez.

¿Este tipo de invernaderos son para pequeños productores?

En este caso no. Debe ser una instalación para productores medianos o grandes. Se requiere una inversión mínima de un millón y medio de dólares por hectárea. Es una tendencia difícil en México, por lo pronto. Los sistemas más avanzados no son precisamente para los países más desarrollados; nosotros podemos seleccionar el mejor nivel de tecnificación de acuerdo con nuestras condiciones. Holanda y Japón han llegado a este grado de automatización por necesidad de mano de obra.





Elementos de la automatización

• En automatización existen tres elementos importantes: sensores, actuadores y procesador o controlador. Los sensores proporcionan información del ambiente del invernadero, temperatura, radiación solar, bióxido de carbono, la cual envían al procesador, y éste, a su vez, toma una decisión y la manda a los actuadores, que pueden ser un calefactor o motores que activan ventanas deslizantes o enrollables que permiten abrir o cerrar el invernadero.





¿Cuánto se invierte en automatizar?

• Los productores pueden elegir la inversión de acuerdo con su nivel. Este asunto es relativo. Puede ser alto para algunos cuando son pequeños, pero barato para otros que tienen un mercado seguro que demanda alta calidad y la paga.

• Si se hace una gran inversión en un invernadero con cierto nivel de tecnificación, con actuadores para el control del clima, temperatura, riego, nutrición, probablemente Co2, estamos hablando de inversiones de cuatro a cinco millones por hectárea.

• En este caso vale la pena dedicarle tiempo a las especificaciones de control climático, monitorización, posibilidad de control remoto, tecnología inalámbrica para prescindir del cable en grandes extensiones, así como sistemas de alarma.

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