Productores de la Región de Valparaíso y el país monitorean digitalmente el clima de sus invernaderos

Dispositivos inteligentes del proyecto INIA “Smart Agriculture para masificar sistemas de monitoreo digital de invernaderos en Chile”, ayudarán al agricultor a tomar decisiones de manejo agronómico de acuerdo a las necesidades del cultivo relacionadas a las variables registradas tales como temperatura, humedad relativa y radiación solar. Cualquier cambio en estas variables implicará la apertura o cierre de lucarnas y/o ventanas, regulación de la luminosidad, optimizando el correcto desarrollo de las plantas y los requerimientos de riego de acuerdo a la humedad relativa del ambiente.

Son las 4 de la mañana y Enrique Jorquera Vivanco (74 años), en su parcela en Limache Viejo está preocupado por las plantas establecidas bajo invernadero. Revisa su teléfono móvil y abre la aplicación online que tiene instalada para ver si se produjo un cambio brusco de las variables que se registran porque sabe que las plantas se verán afectadas.

Si los sensores le indican que hay entre 5 y 8 grados se levanta y cierra las cortinas porque la temperatura puede seguir bajando y eso le va a provocar un daño severo a las plantas.  Si todo está normal, sin cambios bruscos en las variables, don Enrique continúa durmiendo.

“Le tengo mucha fe a los dispositivos instalados en mis naves sobretodo para medir la temperatura en la noche. Gracias a estos sensores he podido proteger mi producción y disminuir las pérdidas que antes tenía por no regular adecuadamente la temperatura dentro del invernadero”.

Este año estudiamos con el investigador del INIA La Cruz Juan Pablo Martínez cómo hacerlo para mejorar la ventilación y los cambios bruscos de temperatura, relata. “En la parte baja fabricamos una cámara o corriente de aire donde va la parte de la canal. Por aquí, al hacer un abanico, pasa más aire y eso permitió mejorar la ventilación”. Antes de instalar este sistema, destaca, “y sin el uso de sensores, se me murieron las plantas por estrés de calor. Ahora, con los sensores eso no ocurre porque bajamos la temperatura con este sistema”.

Enrique Jorquera es un pequeño agricultor que emplea este sistema de monitoreo para la producción de tomates y lleva más de tres años utilizando la tecnología.

Don Enrique, al igual que otros 14 agricultores forman parte de la Red Electrónica Integrada de Monitoreo de Invernaderos (REIMI) y puede monitorear las condiciones medioambientales al interior de los invernaderos desde cualquier lugar.

El propio software procesa los datos y genera gráficos para visualizar la información, con un microcontrolador y software que colecta y registra los datos de los invernaderos en cuanto a temperatura, humedad relativa, humedad de suelo y luminosidad.

Con el empleo de este tipo de dispositivo el agricultor ha realizado cambios importantes en sus invernaderos, introduciendo grandes lucarnas dentro de las 10 naves de invernaderos.

La dedicación a su proyecto de hortalizas es cien por ciento. Para mí, dice, una planta es como un integrante de la familia, “hay que estar preocupado de ella”. Ella -así se refiere a sus plantas de tomate- “es de una temperatura y cuando no es así aborta yemas, se quema la flor y se cae”. Cuando  hay mucho calor, afirma, “se estresa y la planta necesita aire fresco para recuperarse”.

Don Enrique ha ido transmitiendo su enorme conocimiento a hijos, sobrinos, amigos y todo aquel que lo visite en su predio “Les converso como campesino, tengo un hijo ingeniero agrónomo, un nieto y todos mis hijos me apoyan cuando tienen tiempo disponible”.

PROYECTO

La Región de Valparaíso cuenta con cuatro dispositivos en los invernaderos de los agricultores:  uno en Olmué, dos en Limache y uno en Quillota.

Con Juan Pablo Martínez, encargado regional de esta iniciativa y Ana María Méndez, subdirectora de I&D de INIA Remehue y directora del proyecto, nos trasladamos a tres predios principalmente productores de tomate, que forman parte de esta red, dos de ellos son productores de Tomate Limachino.

La agricultura inteligente es una opción novedosa para aumentar la producción de alimentos, gestión de recursos y mano de obra.

Esta iniciativa se titula “Smart Agriculture para masificar sistemas de monitoreo digital de invernaderos” apoyado por el Ministerio de Agricultura y es la continuación del proyecto «Desarrollo de un sistema de optimización de la gestión productiva, para los pequeños agricultores con cultivos bajo condiciones de invernaderos, mediante utilización de las TIC’s”, liderado por Rubén Ruiz y Juan Pablo Martínez que fue financiado por Corfo.

Esta iniciativa de INIA mantiene una activa colaboración con Universidades como la Adventista de Chile campus Chillán y la Universidad de Chile.

Se instalaron alrededor de 16 dispositivos a lo largo de las macrozonas de estudio. La red de invernaderos permite realizar una caracterización, tanto del tipo de invernadero, producción y condiciones medioambientales al interior de los invernaderos (temperatura, humedad y radiación) con lo que se puede hacer recomendaciones de manejo, control de enfermedades y de producción.

La agricultura inteligente o “Smart Agriculture”, es un término que envuelve el uso de tecnologías (Internet of Thinks, IoT) para mejorar la calidad y la producción en el campo o en ambientes forzados. IoT se puede definir como un sistema que interrelaciona dispositivos informáticos, objetos, máquinas (mecánicas y digitales) y seres vivos.

El proyecto Smart Agriculture tiene como gran objetivo desarrollar e implementar una plataforma digital Smart Agriculture y modelos matemáticos (algoritmos) a través de un sistema que permita monitorear, colectar, procesar datos ambientales para optimizar el proceso productivo en hortalizas bajo invernaderos tipos a lo largo de Chile en cuatro macro zonas.

El Dr. Martínez asegura que el uso de estas tecnologías en ambientes forzados puede ser utilizado para el diseño de invernaderos, para optimizar manejos agronómicos, programar tipos de cultivos, maximizar el uso de recursos y finalmente aumentar el retorno económico que tienen los agricultores.

MAS EXPERIENCIAS

Otro de los predios visitados fue de la Agrícola Marcotti, administrada por Carolina Marcotti quien comentó las mejoras que implementaron para manejar el clima dentro de los invernaderos.  “Logramos mejorar la calidad del fruto, el color es más uniforme y con la ventilación disminuimos la presencia de plagas y enfermedades”. Queríamos dentro del invernadero más volumen de aire y también menos goteo. “Eso lo logramos al subir el volumen de aire por metro cuadrado y además nos dimos cuenta que la temperatura es más homogénea”, explicó.

En esta agrícola se cuenta con estaciones de tensiómetro para el riego y además se realizan calicatas de manera regular porque, como dice la profesional, “también hay escasez hídrica. Por lo tanto, hay que regular la humedad relativa”.

Lo importante, precisó, “es que esta tecnología sea algo relativamente barato para que el agricultor lo pueda implementar. Por ejemplo, se puede cada media hectárea tener un sensor y estar monitoreando”. Todo lo que son instrumentos siempre nos ayudan porque tener más parámetros y mediciones y así mejorar la calidad de la fruta y la producción en general”.

Fue interesante, recalca el doctor Martínez, ver los resultados de las modificaciones que se hicieron de los diseños existentes de invernaderos para optimizarlos. “Cambiamos el diseño del invernadero subiendo la altura y nos dimos cuenta que hay  un efecto de la altura del invernadero sobre la planta”. Pudimos además cuantificar el efecto entre un invernadero de pequeños productores versus uno tradicional posterior a la modificación”. Partimos con un proyecto de Wageningen y la idea es continuar haciendo investigación y monitoreo de los sensores establecidos en la misma planta para la toma de decisiones e ir modificando poco a poco los diseños existentes para optimizarlos.

PRODUCTORA DE OLMUE

Otra de las productoras que comenzó hace unos meses a usar el dispositivo es Maribel Sagredo, productora hortalizas de Olmué en la Quebrada Alvarado quien revisa en tiempo real desde su teléfono lo que ocurre dentro del invernadero, esté donde esté. Si observa que la temperatura está muy alta,  avisa a su esposo para que realice apertura o cierre de lucarnas o simplemente pedirle que riegue los pasillos para bajar la temperatura”..

Relata, “me ha servido mucho porque durante un tiempo estuve delicada de salud, no podía caminar hasta el invernadero y todas las mañanas podía revisar la aplicación desde mi teléfono”, afirma. Antes, recuerda, “teníamos instalados termómetros y había que ir tres veces al día al invernadero a revisar la temperatura y tomar una decisión de qué hacer”. En cambio ahora, precisa, “con el dispositivo puedo controlar estas variables desde Quillota, Limache o cualquier lugar donde me encuentre. Miro en mi teléfono la temperatura que hay dentro del invernadero y aviso a mi marido lo que tiene que hacer”.

ETAPAS DEL PROYECTO

Esta plataforma abarca casi todo el país, por lo tanto las necesidades de cada zona son diferentes. Por ejemplo, en la zona norte el énfasis está dado en uso eficiente del agua, con elección del tipo de cultivo y aplicaciones de riego. En tanto, en la zona sur una de las principales limitaciones es la radiación solar junto a temperaturas y eso implica que se podrán hacer sugerencias de tipo de cultivo, los ciclos más adecuados, entre otros. Esto permitirá, tener la información de especies mejor adaptadas para cada condición y ciclos de cultivos, permitiendo hacer una programación anual para maximizar la producción y retornos económicos para los agricultores. “Tenemos los datos de la caracterización local de los parámetros, junto a la radiación solar presente en cada zona y eso ayuda a hacer una programación de cultivos de hortalizas adecuados para cada época y lugar de producción”, destacó.

El investigador de INIA La Cruz, Juan Pablo Martínez explicó que el uso de la tecnología e innovación es un desafío que enfrentan los productores de hortalizas, siendo sobretodo la del tomate, una industria que viene adaptándose a grandes cambios y exigencias. El especialista afirmó que en nuestro país “existen alrededor de 78 mil hectáreas de hortalizas a lo largo de Chile siendo las hortalizas con mayor superficie cultivada el choclo, la lechuga y el tomate para consumo fresco”.

Saber que desde el celular se puede ver en tiempo real cómo se comportan las variables climáticas dentro del invernadero y ajustar el manejo agronómico al tipo de condición ambiental es una tecnología necesaria para el rubro hortalizas.

Ana María Méndez, subdirectora de I&D de INIA Remehue y directora del proyecto explica que el proyecto consta de dos etapas. “En el primer año se implementó un sistema de monitoreo electrónico de variables medioambientales (Smart Agriculture) para cada macrozona y tipos de invernaderos presentes en el país. Eso significa que se realizó un monitoreo del funcionamiento de los equipos que indican cómo van los rangos de temperatura y humedad dentro de los invernaderos de estudio”.

En el segundo año, destaca, “una vez que los dispositivos hayan almacenado datos y se valide su funcionamiento se realizará el seguimiento de los cultivos presentes en cada una de estas unidades de evaluación con el objetivo de optimizar los manejos agronómicos de manera sustentable (ventilación, humedad relativa, calefacción y luz) asociados a cada macrozona”. Esta etapa es muy importante asegura Ana María Méndez porque en este año “se integrará la información de temperatura con el cultivo de hortalizas, estudio de parámetro de crecimiento y presencia de enfermedades, lo que permitirá hacer recomendaciones para un mejor manejo de los cultivos bajo condiciones forzadas”.

Cómo opera la red de invernaderos

El diseño de la red inalámbrica de sensores estuvo a cargo de la empresa TIDE SPA, la cual proporcionó el Hardware y la aplicación al teléfono (INIA-IOT) para que el agricultor vea el comportamiento de las variables climáticas desde su teléfono.

Un microcontrolador y software colectan y registran los datos de los sensores de temperatura, humedad relativa, humedad de suelo y luminosidad. Estos datos viajan vía inalámbrica al celular del agricultor y/o del extensionista.

Es importante que el invernadero cuente con un sistema de conectividad a internet para el envío de datos en tiempo real.  El software incluye una aplicación (App) que recibe información automática y se envía al servidor central que monitorea todos los invernaderos. En paralelo, se desarrolla el software de la Red Electrónica Integrada de Monitoreo de Invernaderos (REIMI), que se instala en los servidores de los oferentes para colectar los datos de los invernaderos. Este software procesa los datos y genera gráficos y planillas para visualizar la información, la que qeda a disposición de los usuarios en la página web, y además, se envía en tiempo real a los correos electrónicos y/o celulares de los equipos técnicos y/o productores.

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