Sistema de supervisión y alertas de un cultivo hidropónico

Sistema de supervisión y alertas de un

cultivo hidropónico NFT de lechuga a

través del Internet de las cosas.

Giovanny Antonio Rozo Silva Juan Carlos Ruiz Ramírez Juan David Poveda Gómez

Harvey Otoniel Lobaton Díaz

Fundación Universitaria Unipanamericana – Compensar

Facultad de Ingeniería, Ingeniería de Sistemas

Bogotá, Colombia

2020

Sistema de supervisión y alertas de un

cultivo hidropónico NFT de lechuga a

través del Internet de las cosas

Giovanny Antonio Rozo Silva Juan Carlos Ruiz Ramírez Juan David Poveda Gómez

Harvey Otoniel Lobaton Díaz

Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de:

Ingeniero de Sistemas

Director:

Ingeniero Pablo Emilio Ospina Rodríguez

Línea de Investigación:

Sistemas de información

Fundación Universitaria Unipanamericana – Compensar

Facultad de Ingeniería, Ingeniería de Sistemas

Bogotá, Colombia

2020

Dedicamos este trabajo de investigación a

nuestras familias quienes con su apoyo, paciencia y

comprensión nos han motivado a realizar este proyecto y

poder alcanzar una meta más en nuestras vidas.

Resumen y Abstract VII

Resumen

Este proyecto muestra cómo implementar un cultivo hidropónico de tipo NFT en cascada de

lechugas, donde sus variables más relevantes serán supervisadas a través del Internet de las

Cosas y enviará alertas al cultivador con el fin de que este tome las decisiones adecuadas para

que el sistema esté en óptimas condiciones. Las variables más relevantes serán identificadas

según las condiciones requeridas para cosechar un cultivo por método hidropónico. Para

nuestro proyecto se ha seleccionado la lechuga como cultivo a producir, ya que el tiempo de

crecimiento de esta hortaliza es el más rápido y nos sirve para hacer pruebas. Para este cultivo

es importante medir la temperatura, el pH, la humedad y la conductividad eléctrica.

Se utilizarán sensores para cada una es estas variables que serán programados por medio de

Arduino y estarán conectados a una base de datos que almacenara información periódica

sobre el estado de las variables y del cultivo.

Palabras clave: Internet de las cosas, Arduino, Hidroponía, NFT, control.

Resumen y Abstract IX

Abstract

This project shows how to implement a NFT hydroponic crop of lettuces, where its most

relevant variables will be monitored through the Internet of Things and will send alerts to the

grower so that he can make the appropriate decisions so that the system is in optimal

conditions. The most relevant variables will be identified according to the conditions required

to harvest a crop by hydroponic method. For our project, lettuce has been selected as the crop

to be produced, since the growth time of this vegetable is the fastest for testing purposes. For

this crop it is important to measure temperature, pH, humidity and electrical conductivity.

Sensors will be used for each one of these variables that will be programmed by means of

Arduino and will be connected to a database that will store periodic information on the state

of the variables and the crop.

Keywords: Internet of Things, Arduino, Hydroponics, NFT, control.

Contenido XI

Contenido PÁG.

RESUMEN .......................................................................................................................................... VII

LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................................... XIII

LISTA DE TABLAS ............................................................................................................................ XIV

LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ..........................................................................................XV

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 1

ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN ....................................................................................................................... 1

OBJETIVO GENERAL .......................................................................................................................................... 3

Objetivos Específicos ................................................................................................................................. 3

ALCANCES ........................................................................................................................................................ 4

1. MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................ 5

CULTIVOS HIDROPÓNICOS ..................................................................................................................... 5

1.1.1. Importancia del agua en las plantas ...................................................................................... 6

1.1.2. Respiración en las plantas ...................................................................................................... 7

1.1.3. Nutrición de las plantas en los cultivos hidropónicos ........................................................... 7

TÉCNICA DE CULTIVO CON FLUJO LAMINAR O NFT .................................................................................. 8

1.2.1. Cultivos NFT en cascada ......................................................................................................... 9

1.2.2. Sistemas NFT de tuberías de PVC y canales ......................................................................... 10

1.2.3. Sistemas NFT de doble línea ................................................................................................. 10

OTROS TIPOS DE CULTIVO HIDROPÓNICO .............................................................................................. 11

VARIABLES MEDIOAMBIENTALES DE LOS CULTIVOS HIDROPÓNICOS ........................................................ 12

1.4.1. PH .......................................................................................................................................... 12

1.4.2. Conductividad eléctrica ........................................................................................................ 13

2. DESARROLLO DEL PROYECTO ................................................................................................. 15

2.1. GERMINADO ...................................................................................................................................... 15

2.2. PREPARACIÓN DE SOLUCIÓN NUTRITIVA .............................................................................................. 17

2.3. TRASLADO DE PLÁNTULAS A LA ESTRUCTURA HIDROPÓNICA .................................................................. 18

2.4. POSIBLES FALLAS EN EL CRECIMIENTO DE LAS PLÁNTULAS .................................................................... 19

2.5. CONEXIÓN DE LOS SENSORES A LA PLACA DE ARDUINO. ......................................................................... 20

2.6. COMPONENTES NECESARIOS PARA LA ELABORACIÓN DE UN CULTIVO HIDROPÓNICO ................................. 21

2.6.1. Sensor de PH 4502c ............................................................................................................... 21

2.6.2. Sensor de temperatura y humedad DTH22 ......................................................................... 22

2.6.3. Sensor de conductividad eléctrica TDS Meter V 1.0 ............................................................ 24

XII Título del trabajo de grado o investigación

2.6.4. Bomba de agua Evans de 12 W. ........................................................................................... 25

2.6.5. ESP32-DevKitC ...................................................................................................................... 26

DISEÑO DEL DISPOSITIVO DE CAPTURA DE INFORMACIÓN. ...................................................................... 26

MEDICIONES EFECTUADAS. ................................................................................................................. 29

3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................... 35

CONCLUSIONES .................................................................................................................................. 35

4. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 37

Contenido XIII

Lista de figuras PÁG.

Figura 1-1-1 Detalles de un sistema NFT en “cascada” ............................................................................. 10

Figura 1-.1-2: Algunas sustancias y sus valores de pH. ............................................................................. 13

Figura 2-.2-1: Semillas de lechuga. ..................................................................................................................... 16

Figura 2-.2-2: Proceso de sembrado de semillas. ....................................................................................... 16

Figura 2-.2-3: Semana 2 después de la siembra .......................................................................................... 16

Figura 2-.2-4: Soluciones nutritivas. ................................................................................................................ 17

Figura 2-.2-5: Plántulas trasplantadas a la estructura. ............................................................................ 19

Figura 2-.2-6: Plántulas en la estructura hidropónica. ............................................................................ 19

Figura 2-7: Plántulas de remplazo .................................................................................................................... 20

Figura 2-8: Plántula que no se adaptó y murió ............................................................................................ 20

Figura 2-9: Conexión de sensores a placa Arduino. ................................................................................... 20

Figura 2-10: Conexión de sensores a placa Arduino. ................................................................................ 21

Figura 2-11: Sensor de pH. ................................................................................................................................... 22

Figura 2-12: Sensor de temperatura y humedad DTH22. ....................................................................... 23

Figura 2-13: Sensor de conductividad eléctrica. .......................................................................................... 24

Figura 2-14: Bomba de agua. ............................................................................................................................... 25

Figura 2-15: Módulo ESP32-DevKitC. .............................................................................................................. 26

Figura 2-16: Esquemático del prototipo elaborado en Fritzing. .......................................................... 27

Figura 2-17: Diseño del prototipo elaborado en Fritzing. ........................................................................ 28

Figura 2-18: Diagrama de bloques del prototipo. ...................................................................................... 29

Figura 2-19: Conductividad eléctrica medida en Thingspeak. ............................................................. 31

Figura 2-20: Humedad relativa medida en Thingspeak. ........................................................................... 32

Figura 2-21: pH medido en Thingspeak. .......................................................................................................... 33

Contenido XIV

Lista de tablas PÁG.

Tabla 1.1: Conductividad eléctrica de una solución al 0.2% en agua destilada.............................14

Tabla 2.1: Nutrientes y su proporción en las soluciones nutritivas ...................................................18

Tabla 2.2: Características bomba Evans de 12 W. ......................................................................................25

Tabla 2.3: Configuración de alertas en Thingspeak. ..................................................................................30

Contenido XV

Lista de Símbolos y abreviaturas

Esta sección es opcional, dado que existen disciplinas que no manejan símbolos y/o

abreviaturas. Se incluyen símbolos generales (con letras latinas y griegas), subíndices,

superíndices y abreviaturas (incluir sólo las clases de símbolos que se utilicen). Cada una de

estas listas debe estar ubicada en orden alfabético de acuerdo con la primera letra del símbolo

(en esta plantilla, el título del tipo de símbolo está en letra Cambria de 14 puntos y en negrilla).

Para escribir la definición en las tablas, se puede usar la herramienta de referencia cruzada

(para textos editados en Microsoft Word). A continuación, se presentan algunos ejemplos.

Abreviaturas Abreviatura Término

NFT Nutrient Film Technique (Técnica de Cultivo con Flujo Laminar de Nutrientes)

pH Potencial de Hidrógeno IdC Internet de las Cosas

Introducción

Antecedentes y Justificación

El término hidroponía se deriva del griego hydro = agua y ponos = trabajo o actividad, es decir,

‘trabajo del agua’ o ‘actividad del agua’. También se conoce como cultivo sin suelo, nutricultura,

quimiocultura, cultivo artificial o agricultura sin suelo. (Aquino, 2015). Este se realiza

utilizando como sustrato elementos distintos al suelo, el cual generalmente se utiliza en la

agricultura tradicional. De esta manera el sustrato puede ser arena, grava o incluso agua.

Los cultivos hidropónicos se han venido desarrollando desde tiempos muy antiguos como la

antigua China, Babilonia o el Valle de México. En la actualidad, se utilizan diferentes técnicas

para desarrollar estos cultivos. Una de estas técnicas es la NFT o Nutrient Film Technique

(Técnica de Cultivo con Flujo Laminar de Nutrientes) que se empezó a desarrollar en Gran

Bretaña a partir de los años sesenta. Esta técnica se basa específicamente en la circulación de

una película de líquido con nutrientes a través de canales de PVC que alimentan de manera

continua las raíces de las plantas y permiten también su oxigenación (Inca Sánchez, 2013)

(Maroto Borrego, 2008).

Para monitorear un cultivo hidropónico es posible utilizar el Internet de las Cosas o IdC a

través del uso de sensores. Este se define como “El punto en el tiempo en el que se conectaron

a Internet más “cosas u objetos” que personas.” (Evans, 2011, pág. 2). El monitoreo se realiza

a través de sensores ubicados en el cultivo hidropónico para medir parámetros de humedad,

temperatura, conductividad eléctrica y pH. (Marinelli, y otros, 2017).

Colombia ya cuenta con varios casos de aplicación del uso de sensores en hidroponía, los cuales

se encuentran documentados en proyectos de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia

(Rojas Cardona, Vaca Lozano, & Vaca Lozano, 2017) (Zambrano Cortés & Behrentz Pfalz, 2014)

y la Universidad de San Buenaventura (Ortega Ortíz, 2014). En estos trabajos se aprecia la

2 Introducción

aplicación de redes de sensores para la recolección de los datos correspondientes a las

variables medioambientales de los cultivos hidropónicos.

Estudiantes de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia realizaron un proyecto de cultivo

hidropónico NFT; y con la ayuda de sensores de humedad relativa, CO2, iluminación y pH

monitorearon las condiciones de un cultivo de lechuga. Los sensores se utilizaron para hacer

control de las variables y ejecutar acciones cuando los valores medidos se salían de los

parámetros estipulados para este cultivo. Algunas de las acciones que se programaron como

respuesta a eventos fueron la ejecución de actuadores como la bomba que distribuye la

solución nutritiva, un aspersor que humedece el ambiente cuando la humedad relativa baja,

un extractor de aire cuando el nivel de CO2 aumenta en el ambiente y una cortina cuando la

temperatura en el invernadero es muy alta. Del proyecto que desarrollaron los estudiantes de

la UNAD se pueden establecer las ventajas que se tienen a la hora de monitorear un cultivo

hidropónico por medio de sensores y el apoyo con el que se cuenta gracias a los actuadores

que ejecutan las acciones necesarias para mantener en orden la producción del cultivo. (Rojas

Cardona, Vaca Lozano, & Vaca Lozano, 2017).

En la región Ucayali, Perú la mayor parte de la población y cultivos se encuentran en áreas de

suelo caracterizado por su acidez, baja fertilidad y no permite obtener una elevada calidad y

productividad de los cultivos hortícolas. Ante esto la hidroponía, método de cultivo

prescindiendo de suelos se abre paso – como alternativa de solución – a los problemas. (Perez

Leal, Villacorta Izquierdo, Guitton Lozano, & Flores Romayna, 2016).

Debido al alto costo de los alimentos y a la gran cantidad de gases de efecto invernadero

derivados de la producción tradicional de alimentos mediante el uso de pesticidas y abonos

industriales se hace necesario dar viabilidad a sistemas alternativos de producción de

alimentos.

Los cultivos hidropónicos ofrecen características de seguridad y disponibilidad de alimentos

en épocas distintas del año. El monitoreo de estos cultivos es posible hacerse a través de

sensores que midan distintas variables ambientales tales como humedad, temperatura, pH, etc.

Introducción 3

El monitoreo de un cultivo hidropónico puede traer grandes ventajas como el enfoque

proactivo en la atención del cultivo en lugar del correctivo. Esto quiere decir que se puede

saber en tiempo real si alguna de las variables medio ambientales no es la adecuada y tomar

acciones antes de que se presente daños en el cultivo. Esto indudablemente repercute en la

disminución de pérdidas y en una mejor y mayor producción en el cultivo.

Adicionalmente, es posible realizar un análisis de los datos obtenidos a través de los sensores,

los cuales pueden servir para mejorar la productividad de futuros cultivos.

Por otra parte, también es necesario considerar que la presión sobre el uso del suelo ha

degradado muchas extensiones de tierra cultivable y ha contribuido a que se siga expandiendo

la frontera agrícola, destruyendo grandes extensiones de bosques. Los cultivos hidropónicos

permiten dar un mejor aprovechamiento de los espacios y ser más eficaces con el manejo de

los recursos como el agua. Además, también permiten una mayor productividad por área

cultivada que la que se tiene en condiciones normales por uso de suelos convencionales. Este

hecho también incide en que se presente una menor contaminación de suelos y cuerpos de

agua, y que se tengan que usar menos pesticidas para el control de plagas y enfermedades de

las plantas.

Objetivo General

Reportar las condiciones medioambientales de un sistema hidropónico NFT mediante la

automatización de control de variables básicas a través de un sistema de supervisión y alertas

que permitan tomar las decisiones adecuadas para mantener en óptimas condiciones el

cultivo.

Objetivos Específicos

• Diseñar una estructura de software que permita la recolección de las variables

medioambientales.

• Configurar la infraestructura (servidor) que permita la recolección de las variables

medioambientales.

• Elaborar un manual de uso que permita que un cultivador pueda implementar

fácilmente un control automatizado de un cultivo hidropónico.

4 Introducción

• Elaborar estadísticas de los datos recolectados a través del sistema para que puedan

tomarse mejores decisiones cuando se implementen ajustes al proceso.

Alcances

En el presente trabajo de grado se diseñará e implementará un prototipo de sistema integrado

de sensores para que mida y alerte sobre las variables más relevantes en un cultivo

hidropónico NFT de lechuga. Las variables escogidas para su medición son: el pH, temperatura,

humedad y conductividad eléctrica. La luminosidad no se medirá a través de sensores pues se

trabajará con luz solar indirecta, la cual es necesaria para la fotosíntesis de las plantas y se

escapa del control de este diseño.

El proyecto pretende lograr la automatización de la toma de valores de las condiciones

medioambientales del cultivo a través de sensores conectados a un módulo Arduino y alertará

al responsable del cultivo cuando las variables medidas estén fuera del rango establecido como

normal para el cultivo. Para ello se valdrá de una plataforma en Internet llamada Thingspeak,

la cual recibirá las mediciones reportadas por el módulo Arduino y las mostrará a través de

gráficos en tiempo real. Esta misma plataforma enviará las alertas por correo electrónico

cuando los valores medidos estén por fuera de los parámetros.

Las pruebas del circuito electrónico (prototipo), se realizarán en una estructura de cultivo

hidropónico tipo NFT, con capacidad para 30 lechugas crespas y un contenedor de nutrientes

con capacidad de 20 litros. Las pruebas se realizarán al cultivo de esta hortaliza ya que su

menor tiempo de crecimiento comparado con el de otros cultivos, nos permitirá obtener

resultados de funcionalidad del circuito dentro del tiempo de duración de este proyecto.

La intención es diseñar y poner en funcionamiento un dispositivo de medición de las variables

mencionadas para que quien pretenda realizar un cultivo de esta naturaleza en su lugar de

vivienda.

1. Marco teórico

Cultivos hidropónicos

Según (Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe, 2003), un cultivo

hidropónico “Es una técnica de producción agrícola en la que se cultiva sin suelo y donde los

elementos nutritivos son entregados en una solución líquida”. De la anterior definición se

desprende que no es necesario el suelo orgánico para hacer crecer una planta y que basta con

que se tenga una solución de nutrientes en un medio líquido para alimentar una planta.

Para el cultivo de plantas en ambientes hidropónicos se pueden utilizar diversidad de

ambientes como terrenos infértiles, azoteas, invernaderos, etc. Lo que realmente importa en

hidroponía es que las plantas cuenten con los nutrientes necesarios, agua, luz, temperatura y

humedad correctas. La hidroponía permite alcanzar mayores tasas de productividad y

aprovechamiento de los recursos como el agua. (Beltrano & Gimenez, 2015, pág. 10).

Los cultivos hidropónicos se han utilizado desde tiempos muy antiguos. Se conoce referencia

de su utilización desde los antiguos jardines colgantes de Babilonia, los jardines flotantes de

México, y los del Imperio chino. (Resh, 2006, pág. 31).

Jan Van Helmont, en el año 1600 empezó a describir científicamente como las plantas obtienen

sus nutrientes directamente del suelo a través del agua al plantar un tallo de sauce en un

recipiente con 90 Kg de tierra, del cual, al pasar 5 años de riego solamente perdió 56 gr de

material mientras que la planta había aumentado su masa en 72,5 Kg. (Beltrano & Gimenez,

2015, pág. 16). Este descubrimiento fue luego validado y complementado por John Woodward

en 1699 al realizar experimentos de cultivos en agua con distintas concentraciones de tierra,

encontrando que las plantas que cultivaba crecían mejor en agua con mayores concentraciones

de tierra. (Resh, 2006, pág. 31).

6 Título de la tesis o trabajo de investigación

Fue hasta 1861 cuando Sachs y Knop cuando se prescindió del suelo como medio y se utilizara

una solución de nutrientes para el cultivo. Además, fueron detectados los macro y

micronutrientes que deben estar presentes en las soluciones para el buen crecimiento de las

plantas. (Resh, 2006, pág. 32). Fue así como se descubrió que para un adecuado crecimiento se

requería en mayor medida de los siguientes elementos: nitrógeno, fósforo, azufre, potasio,

calcio y magnesio. En menor medida se determinó que las plantas necesitaban de hierro, cloro,

manganeso, boro, zinc, cobre y molibdeno. (Resh, 2006, pág. 32).

Actualmente la hidroponía se vale del desarrollo de materiales como el plástico para poder

construir las estructuras necesarias para dar soporte a los cultivos y así poder contar con

amplias zonas de siembra bajo invernaderos para la producción de alimentos. (Resh, 2006,

pág. 33).

1.1.1. Importancia del agua en las plantas

El agua es el compuesto más importante para el crecimiento de las plantas por distintas

razones: sirve de sostén al dar firmeza a las células, transporta los nutrientes que requiere la

planta para desarrollar sus funciones y permite que las reacciones químicas se lleven a cabo al

servir de medio para su desarrollo. (Beltrano & Gimenez, 2015).

La falta de agua en las plantas genera estrés hídrico. Este se puede definir como la respuesta

que da la planta en una situación de escases de agua. Esta condición no solamente se presenta

por sequía, sino que también es posible que se presente por bajas temperaturas o un suelo

salino. Para que se presenten estas condiciones se requiere de bajas precipitaciones,

temperaturas extremas, suelos con bajo CAS o bajas presiones de vapor en la atmósfera.

(Moreno, 2009).

Como respuesta a la falta de agua, las plantas pueden disminuir el crecimiento de su follaje,

cerrar sus estomas para evitar pérdida por transpiración y aumentar el crecimiento radicular

para llegar a zonas en el suelo donde hay más concentración de agua. También se pueden

producir cambios químicos en la producción de proteínas y otros compuestos a nivel celular.

(Moreno, 2009). Es por eso que los cultivos hidropónicos pueden considerarse más eficientes

porque el uso del agua es controlado de manera que el líquido siempre esté disponible y

Capítulo 1 7

controlado de manera más o menos precisa de acuerdo al tipo de cultivo de que se trate. Sin

embargo, es posible que se presente estrés hídrico en un cultivo hidropónico cuando, a pesar

de que las raíces tengan suficiente agua, la evapotranspiración en las hojas es mayor que la

absorción en la raíz. (Beltrano & Gimenez, 2015, pág. 44).

1.1.2. Respiración en las plantas

Existen dos tipos de respiración en las plantas: respiración de crecimiento y respiración de

mantenimiento. La respiración de crecimiento es aquella que se da para ganar biomasa y se

produce sobre todo en las hojas con la ayuda de la fotosíntesis. En este tipo de respiración los

productos obtenidos son transportados y almacenados en otras partes de la planta como los

frutos, el tallo o la raíz. La respiración de mantenimiento es la que se lleva a cabo para que la

planta pueda adquirir los nutrientes del suelo. En ella se gastan los recursos producidos en la

fotosíntesis y se libera CO2. Uno de los órganos que suele consumir mayores recursos son las

raíces, las cuales los utilizan en los procesos de extracción de nutrientes del suelo. En un cultivo

hidropónico, la respiración de mantenimiento es mucho menor que en cultivos en suelo

porque la raíz no debe estar en constante crecimiento en busca de nutrientes porque estos son

suministrados a través de las soluciones nutritivas. (Beltrano & Gimenez, 2015, pág. 60).

1.1.3. Nutrición de las plantas en los cultivos hidropónicos

Como se ha venido mencionando, el aporte de nutrientes a las plantas en un cultivo

hidropónico se realiza a través de soluciones nutritivas que están en constante contacto con

las raíces de la planta.

La composición de la solución nutritiva debe estar equilibrada con los nutrientes necesarios y

adecuados para cada planta, cuidando que tanto el pH como la conductividad eléctrica sean los

adecuados. De no tenerse un adecuado equilibrio y tener carencia en uno o más elementos que

requiere la planta, entonces se presentará una disminución en la tasa de crecimiento, la cual

se podrá apreciar por síntomas visuales en las hojas. (Beltrano & Gimenez, 2015, pág. 63).

Para que una solución nutritiva sea efectiva debe tener el balance adecuado entre

conductividad eléctrica, iones minerales y pH. El agua también debe contar con cierto grado

de dureza que garantice la presencia de CO3HCa, CO3HMg, SO4-2 y NO3- y trazas de


oligoelementos como hierro, zinc, etc. La acidez del agua debe encontrarse en el orden de 5.3

a 5.5. Adicionalmente, según (Beltrano & Gimenez, 2015, pág. 69), para la preparación de la

solución deben tenerse en cuenta los siguientes factores:

▪ Oxigeno: para evitar altas concentraciones de CO2, bajo aprovechamiento de Fe, K y NO3.

▪ Temperatura adecuada: el agua no debe tener una temperatura caliente, pues el oxígeno

no se disuelve bien en ella. Algunos iones también pueden ser absorbidos más rápido o

lento dependiendo de la temperatura de la solución.

▪ pH: la acidez o la alcalinidad de la solución puede afectar la absorción de los iones

minerales. Con soluciones ácidas disminuyen la absorción de potasio y facilitan el

desprendimiento de iones de hierro desde la raíz, mientras que las alcalinas pueden

disminuir la absorción de NO3- y del ion fosfato.

▪ Interacción entre iones: el aprovechamiento de los iones depende de las concentraciones

utilizadas y la presencia de otros iones. Además, la presencia de un ion puede

aprovecharse de mejor manera si se encuentra en una molécula que en otra.

▪ La salinidad: el aumento de iones de sodio y cloro provoca un desbalance hídrico debido

al aumento de la presión osmótica que impide la absorción de agua y otros minerales.

Técnica de cultivo con flujo laminar o NFT

Corresponde a una técnica de cultivo en al que las raíces de las plantas están en constante

contacto con una lámina de plástico que conduce una solución nutritiva de manera constante.

(Resh, 2006, pág. 161).

De manera general, un cultivo NFT está compuesto por canales orientadas de manera paralela

unas con otras, las cuales se encuentran conectadas a un sistema de suministro de solución

nutritiva en PVC. La solución nutritiva es suministrada de manera constante por una bomba

que impulsa el líquido a través de la tubería y atraviesa los canales formando una lámina que

alimenta las raíces de las plantas. El líquido se va desplazando por gravedad hasta llegar a un

depósito en el que se encuentra la bomba que lo impulsa de nuevo hacia los canales.

Los sistemas NFT son recomendados para cultivos de lechugas y hierbas, más que para otro

tipo de plantas, porque las condiciones de oxígeno en la solución nutritiva no son las

recomendables para cultivos como el tomate, pepino, entre otros. (Resh, 2006, pág. 166).

Capítulo 1 9

La técnica de flujo laminar puede ser aplicada tanto en sistemas horizontales como en sistemas

verticales con estructura en A o en cascada. Este tipo de sistemas disponen los canales, donde

se ubican las plantas, en un esquema de pisos. De manera que el canal que se encuentra en la

parte más alta recibe la solución nutritiva y la va drenando gracias a que se encuentra

formando una pendiente. La solución nutritiva drenada del canal baja hasta el siguiente gracias

a la conexión de la tubería de PVC que conecta a todos los canales. El líquido se drena

continuamente por cada uno de los canales hasta llegar a un depósito para ser bombeado

nuevamente al sistema. (Resh, 2006, pág. 174).

1.2.1. Cultivos NFT en cascada

Los cultivos hidropónicos NFT en cascada son adecuados para plantas pequeñas como fresas,

lechuga, hierbas, etc. Cuando se construya un sistema NFT debe garantizarse que las canales

superiores no le hagan sombra a las plantas que se encuentran en las partes inferiores, ya que

no recibirían la misma cantidad de luz. Además, las plantas inferiores no deben alcanzar el

techo de la canal superior para que no se limite su crecimiento. Adicionalmente, se debe tener

presente que la pendiente de inclinación de las canales no debe ser inferior al 2% para que la

solución nutritiva no se estanque y fluya hacia todas las plantas favoreciendo la oxigenación

de las raíces. (Resh, 2006, pág. 174).

Algunos de estos sistemas pueden construirse en forma de columnas que son regadas con la

solución nutritiva hasta que el líquido termina en el fondo de la columna y se drena el sobrante

en un depósito para volver a bombearse. El sustrato que se vaya a utilizar no puede ser suelto,

delo contrario sería arrastrado por la solución nutritiva. Se aconsejan materiales compactos

como lana de roca. (Resh, 2006, pág. 174).

En la figura 1-1 se puede observar la distribución de un cultivo NFT en cascada.


Figura 1-1-1 Detalles de un sistema NFT en “cascada”

Fuente: recuperado de (Resh, 2006).

1.2.2. Sistemas NFT de tuberías de PVC y canales

En estos sistemas se emplean tuberías de canales en PVC de las que se utilizan en las viviendas

para el drenaje de agua lluvia. La longitud de los canales no debe sobrepasar los 15 pies con el

fin de evitar los gradientes de nutrientes y la falta de oxigenación de las raíces. El fondo de la

canal tiene estrías para permitir que el flujo se distribuya de manera uniforme. Al momento

de la cosecha se pueden levantar las láminas de la canal para sacar una a una las plantas

volviendo a dejar la canal nuevamente para la siembra de nuevas plantas. (Resh, 2006, págs.

185-190).

1.2.3. Sistemas NFT de doble línea

En este sistema se siembran dos hileras de plantas por cada canal NFT utilizado. Este tipo de

cultivos se realiza de manera industrial en invernaderos y se pueden utilizar máquinas para la

Capítulo 1 11

siembra de las plantas. Los canales van inclinados hacia la línea recolectora de retorno, la cual

hace que la solución nutritiva esté circulando durante las veinticuatro horas del día. Para la

distribución uniforme del flujo se utiliza una lámina de toalla de papel en el fondo de cada

canal. (Resh, 2006, págs. 192-194).

Otros tipos de cultivo hidropónico

Adicionalmente existen otros cinco tipos de cultivos hidropónicos distintos, aunque es común

que estos se combinen entre sí dependiendo de la especie que se quiera producir. Estos tipos

de cultivos son:

Sistema hidropónico de mecha: este sistema es muy económico y sirve para el cultivo de

plantas más pequeñas y no fructíferas, como hierbas y lechugas, funciona sin ningún elemento

electrónico sencillamente las plantas absorben los nutrientes de unas mecas de tela la

desventaja es que dependen mucho de los factores climáticos.

La aeroponía: es un sistema de cultivo de plantas donde las raíces están suspendidas en el

aire recibiendo oxígeno y las plantas obtienen sus nutrientes de una solución a base de agua

entregada a las raíces por una fina niebla o rocío estas se dividen según el nivel de presión, y

su desventaja más grande es el elevado costo y los conocimiento técnicos que requiere.

Sistema Hidropónico de Flujo y Reflujo: este sistema funciona por medio de inundación y

drenaje así funciona se entrega agua, nutrientes y oxígeno a las raíces de las plantas en ciclos

que consisten en inundar el cultivo con agua, nutrientes y después dejar que se seque así las

plantas se alimentas y crecen, las desventajas de este son sus elevados costos que requiere

control del PH inestable y los niveles de nutrientes de la solución reciclada.

Sistema Hidropónico Por Goteo: Las plantas se alimentas con nutrientes a base de agua los

cuales se entrega a las raíces de las plantas mediante riego por goteo son muy comunes en

Los jardines colgantes son populares en los apartamentos pequeños y las desventajas es que

dependen de la electricidad. Los nutrientes pueden ser reutilizados o no en cualquier momento

dependiendo de la decisión de los agricultores.


Sistema Hidropónico de Raíz Flotante: es un método de cultivo de plantas donde las raíces se

suspenden en una solución de agua y nutrientes activamente oxigenada, en lugar de plantarse

en el suelo la solución en la que crecen las plantas debe enriquecerse con ciertos componentes

para asegurarse de que le proporciona todos los elementos necesarios para su crecimiento y

nutrición. La desventaja de este tipo de cultivo la temperatura del agua es difícil de mantener

dentro del rango objetivo. (CultivoHidroponico, s.f.)

Variables medioambientales de los cultivos hidropónicos

Existen distintas variables que inciden en el correcto crecimiento de las plantas en los cultivos

hidropónicos. Estas variables necesitan ser medidas para valorarlas y hacer ajustes efectivos

para evitar que la carencia o exceso de alguna de ellas pueda causar daños, o que los resultados

esperados en la calidad de los productos no sean los esperados.

En hidroponía se lleva a cabo la medición ajuste del balance entre estas variables. Estas son:

• pH

• Temperatura

• Humedad

• Conductividad eléctrica

• Iluminación

A continuación se dará una explicación de ellas

1.4.1. PH

El pH mide el grado de acidez o de alcalinidad de una sustancia y este se expresa en una escala

que va desde el número 1, lo más ácido, hasta el número 14, lo más básico.

El número de pH se calcula con base en la cantidad de iones hidrogeno presentes en una

sustancia y corresponde al valor absoluto del exponente de esa cantidad. Por ejemplo, la

concentración de iones hidrogeno en el agua destilada corresponde a 0.0000001, o lo que es

lo mismo 10-7. Por esta razón, el valor del pH para el agua destilada es 7, que corresponde al

valor absoluto del exponente. Para el caso concreto del agua destilada se dice que su pH es

Capítulo 1 13

neutro ya que se encuentra en la mitad de la escala. En la siguiente figura se puede apreciar el

valor del pH de distintas sustancias. (Solomon, Berg, Martin, & Villee, 1998).

En la figura 1-2 se pueden observar los valores de pH correspondientes a diferentes sustancias

muy comunes.

Figura 1-.1-2: Algunas sustancias y sus valores de pH.

Fuente: Recuperado de (Solomon, Berg, Martin, & Villee, 1998).

1.4.2. Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica se refiere a la capacidad de alguna sustancia o material para

permitir el paso de una corriente eléctrica. En Hidroponía esto es muy importante porque


permite saber si las concentraciones de sales minerales en las soluciones nutritivas son las

adecuadas. (Resh, 2006, pág. 116).

Algunas sustancias permiten el paso de la corriente eléctrica en mayor medida que otras. Por

ejemplo, el sulfato de amonio tiene una conductividad eléctrica dos veces mayor que la que

tiene el nitrato de calcio o tres veces más que el sulfato de magnesio. Sustancias como la urea

no conducen la electricidad. De manera general, si existe un número mayor de iones nitrato

que de iones potasio, la conductividad eléctrica será menor. (Resh, 2006, pág. 117).

Es importante que se tenga en cuenta la pérdida de agua en una solución nutritiva en un cultivo

hidropónico del tipo NFT. La pérdida de agua conlleva a una mayor concentración de

nutrientes en la solución y esto puede afectar la capacidad de las raíces para absorber los

nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas. Por esta razón se debe reponer el agua

que se pierde por absorción o evaporación. (Resh, 2006, pág. 120).

Tabla 1.1: Conductividad eléctrica de una solución al 0.2% en agua destilada.

Compuesto Fertilizante EC (mS/cm)1

Ca(NO3)2 2.0

KNO3 2.5

NH4NO3 2.9

(NH4)2SO4 3.4

K2SO4 2.4

MgSO4-7H2O 1.2

MnSO4-4H2O 1.55

NaH2PO4 0.9

KH2PO4 1.3

HNO3 4.8

H3PO4 1.8

1miliSiemen/cm.

2. Desarrollo del proyecto

Para poder realizar las pruebas del circuito electrónico (Prototipo), se procede con la

construcción de una estructura hidropónica tipo NFT, y germinado de semillas de lechuga, para

posteriormente ser trasplantadas en la estructura hidropónica.

2.1. Germinado

Las semillas de todas las especies requieren por lo menos de tres factores ambientales para

que la germinación pueda ocurrir: agua, oxígeno y temperatura. Un cuarto factor, luz, parece

ser esencial para la germinación de algunas semillas de especies silvestres.

Agua. La absorción de agua por la semilla inicia la serie de procesos físico-químicos para que

se lleve a cabo la germinación. es

Oxígeno. Durante el proceso de germinación se acelera la respiración y, por tanto, se

incrementa el requerimiento de oxígeno, especialmente en la fase de degradación de los

almidones contenidos en los cotiledones.

Temperatura. En ausencia de otro factor limitante, las semillas de cualquier especie germinan

en un cierto rango de temperatura. (Aquino, 2015), por esta razones importante generar la

temperatura adecuada para que la semilla pueda germinar.a temperatura adecuada para que

la semilla pueda germinar.

16 Título del trabajo de grado o investigación

Figura 2-.2-1: Semillas de lechuga.

Fuente: recuperado de (El Brote Urbano, 2018)

Se toma el germinador y depositamos suficiente sustrato (fibra de coco), de tal manera que

cada uno de los contenedores quede hasta el borde, luego se abren pequeños huecos en el

sustrato para colocar cada semilla, cada hueco puede tener entre 2mm a 3 mm de profundidad.

Luego depositamos semilla por semilla en cada uno de huecos realizados y cubrimos con un

poco más de sustrato, para que la semilla quede en el fondo, y regamos con agua para que el

sustrato quede húmedo, ver figura 2.2.

Pasadas 3 semanas las semillas ya habrán crecido y tendrán un tamaño de entre 5 a 10 cm y

listas para ser trasplantadas a la estructura hidropónica, ver figura 2.3.

Figura 2-.2-2: Proceso de sembrado de

semillas.

Fuente: Propia

Figura 2-.2-3: Semana 2 después de la

siembra

Fuente: Propia

Título del trabajo de grado o investigación 17

2.2. Preparación de solución nutritiva

La solución nutritiva es la mezcla de agua y fertilizantes. En todos los casos, conviene saber

qué características presenta el agua con la cual se regará el cultivo.

Para instalaciones comerciales se recomienda realizar análisis químicos del pH, y del

contenido de fosfatos, cloruros, calcio, magnesio, potasio, boro, fierro, cobre, manganeso, zinc,

molibdeno, nitratos, carbonatos, bicarbonatos, sulfuros. En cultivos caseros, es necesario que

por lo menos se realice el análisis de pH.

El pH indica qué tan ácida o alcalina es una sustancia en una escala de cero a catorce. Un pH de

0 a 6.9 indica acidez de la sustancia; uno de 7.0 es neutro y el de 7.1 a 14 indica alcalinidad en

la sustancia. El pH es muy importante, ya que de él depende la absorción de los nutrimentos

por las raíces de las plantas. Un pH muy ácido (por ejemplo, de 3.0), o muy alcalino (por

ejemplo, de 10.0) limita la absorción de nutrimentos, lo que provoca deficiencia de éstos

aunque estén presentes en la solución nutritiva. (Aquino, 2015)

Figura 2-.2-4: Soluciones nutritivas.

Fuente: Fuente Propia

Para la preparación de nutrientes se adquirió un kit de nutrientes para hidroponía compuesto

de nutrientes menores y mayores como se aprecia en la siguiente tabla:


Tabla 2.1: Nutrientes y su proporción en las soluciones nutritivas

Nutrientes Mayores Composición PPM (Partes por millón)

Nitrógeno Total (N) 208 Fosforo asimilable (P205) 65 Potasio soluble (K20) 242 Calcio (Ca) 212 Magnesio (Mg) 40

Nutrientes Menores Composición PPM (Partes por millón)

Azufre (S) 1.4 Hierro (Fe) 2.8 Magnesio (Mn) 0.13 Boro (B) 0.12 Cobre (Cu) 0.10 Zinc (Zn) 0.11 Molibdeno (Mo) 0.003 Cloro (Cl) 0.33

Cada paquete (solución A y B), fue disuelto en 4 litros de agua para crear la solución madre A

y B.

Posteriormente, se tomó 4 cm3 de cada solución para diluir en un litro de agua (el agua que fue

tomada de la llave y se dejó en reposo por 24 horas, para bajar un poco los niveles de cloro).

En el tanque de nutrientes se vertieron 45 litros de la solución para empezar a llenar los tubos

de la estructura con la bomba de agua sumergible.

Se dejaron valores de PH de 6.0 y 1200 y un rango entre 1300 ppm en la solución

2.3. Traslado de plántulas a la estructura hidropónica

Pasados 3 semanas se procedió a sacar cada una de las plantulas del germinador para

trasplantar a la estructura hidropónica, en este proceso se manípuló la plantula con mucho

cuidado, sin tocar la raiz, ya que aun eran de corta edad y eran muy frágiles.


Cada plántula se colocó en medio de un trozo de espuma para mayor consistencia de la plántula

y luego se colocó en una canastilla de caucho para poder colocarla en los orificios de los tubos

de la estructura hidropónica, ver figura 2.5.

Figura 2-.2-5: Plántulas trasplantadas a la estructura.

Fuente: Propia.

Pasado 2 semanas después de haber trasplantado, así se ve la estructura hidropónica, ver

figura 2.6.

Figura 2-.2-6: Plántulas en la estructura hidropónica.

Fuente: Propia

2.4. Posibles fallas en el crecimiento de las plántulas

Una vez se trasladan las plántulas a la estructura hidropónica estas tienden a estresarse debido

al cambio de ambiente (de sustrato a solución de nutrientes), esto puede ocasionar que algunas


de ellas no se desarrollen correctamente y lleguen a morir, ver figura 2.8. Por tal motivo se

dejaron plántulas en el sustrato para tener de reemplazo figura 2.7, en caso de que no se

desarrollaran correctamente las que se habían trasladado a la estructura hidropónica.

Figura 2-7: Plántulas de remplazo

Fuente: Propia

Figura 2-8: Plántula que no se adaptó y murió

Fuente: Propia

2.5. Conexión de los sensores a la placa de Arduino.

En las siguientes imágenes se pueden apreciar las conexiones realizadas en la placa Arduino.

Figura 2-9: Conexión de sensores a placa Arduino.


Fuente: Propia.

Figura 2-10: Conexión de sensores a placa Arduino.

Fuente: Propia.

2.6. Componentes necesarios para la elaboración de un cultivo hidropónico

Para la elaboración del cultivo hidropónico y para poder hacer monitoreo del cultivo se tiene

que hacer a través de sensores que midan distintas variables ambientales tales como humedad,

temperatura, pH y conductividad eléctrica. Se realizó un estudio de funcionalidades y

características de diferentes modelos de sensores y en especial de placas de código abierto

Arduino las cuales se encargarán de controlar el sistema

Los elementos utilizados para el desarrollo son los siguientes:

2.6.1. Sensor de PH 4502c


Figura 2-11: Sensor de pH.

Fuente: Recuperado de

Como funciona y para qué sirve

De acuerdo con (Cervantes Caballero, 2017) el ph se “puede cuantificar de forma precisa

mediante un sensor que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de

referencia (de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de

hidrógeno. Esto es lo que formará la sonda. Además hay que utilizar un circuito electrónico

para acondicionar la señal adecuadamente y que podamos usar este sensor con un

microcontrolador, como por ejemplo con Arduino.”

Sobre los requerimientos (Cervantes Caballero, 2017) informa que “para conectarlo con

Arduino necesitaremos una entrada analógica (A0), alimentación (5V) y dos GND que en

realidad en el circuito del sensor están separadas pero podemos usar la misma.”

2.6.2. Sensor de temperatura y humedad DTH22


Figura 2-12: Sensor de temperatura y humedad DTH22.

Fuente: Recuperado de (Naylamp Mechatronics, 2020).

La descripción de este sensor de acuerdo con (Naylamp Mechatronics, 2020) es la siguiente:

“El DHT22 (AM2302) es un sensor digital de temperatura y humedad relativa de buen

rendimiento y bajo costo. Integra un sensor capacitivo de humedad y un termistor para medir

el aire circundante, y muestra los datos mediante una señal digital en el pin de datos (no posee

salida analógica). Utilizado en aplicaciones de control automático de temperatura, aire

acondicionado, monitoreo ambiental en agricultura y más.” Como requerimientos, el portal

afirma que “para Arduino con soporte para el protocolo "Single bus". En cuanto al hardware,

solo es necesario conectar el pin VCC de alimentación a 3-5V, el pin GND a Tierra (0V) y el pin

de datos a un pin digital en nuestro Arduino.”

Este sensor es capaz de medir un rango de temperatura que va desde los -40°C hasta los 125°C

con una certeza de +- 0.5°C. En cuanto a la humedad, el sensor puede medir valores de

humedad relativa entre 0% y 100% con un grado de certeza de +- 2.5%. La frecuencia de

medición de los datos es de 0.5 Hz, es decir, de dos veces por segundo. Soporta un voltaje de 3

a 5.5. V. ([Bitwise-Ar], 2017).


2.6.3. Sensor de conductividad eléctrica TDS Meter V 1.0

Figura 2-13: Sensor de conductividad eléctrica.

Fuente: Recuperado de (Gravity: Analog TDS Sensor/Meter for Arduino, 2020)

Como funciona y para qué sirve

Este equipo se puede utilizar para medir la calidad general del agua del hogar. En general, el

TDS del agua del grifo está dentro de 100 y el agua purificada está dentro de 10. El valor TDS

puede reflejar la limpieza del agua y puede aplicarse a las pruebas de calidad del agua en los

campos de agua doméstica e hidroponía.

Requerimientos

Operación de voltaje amplio: 3.3 ~ 5.5V 0 ~ 2.3V salida de señal analógica, compatible con 5V,

3.3V dos sistemas de control La fuente de excitación es una señal de CA que previene

eficazmente la polarización de la sonda. Sonda impermeable para inmersión a largo plazo en

agua. Su precisión de medición es de ±10% a una temperatura de 25C°. (Gravity: Analog TDS

Sensor/Meter for Arduino, 2020)


2.6.4. Bomba de agua Evans de 12 W.

Figura 2-14: Bomba de agua.

Fuente: Recuperado de (Grupo EVANS S.A DE C.V, s.f.)

Se trata de una bomba sumergible de 12 W. Las características de la fuente se describen en la

tabla 2.2.

Tabla 2.2: Características bomba Evans de 12 W.

Tipo de Bomba: De fuente

Flujo Optimo: 8.00 LPM

Altura Optima: 0.75 m

Numero de etapas: 1 etapas

Diámetro de succión: 0.50 pulg

Diámetro de descarga: 0.25 pulg

Tipo de impulsor: Abierto

Material del cuerpo: Plástico

Material del impulsor: Plástico

Material del sello mecanico: Cerámica / Carbón / Acero inoxidable / Buna

Temperatura Maxima del Agua: 40º C


Fuente: tomado de (Grupo EVANS S.A DE C.V, s.f.)

2.6.5. ESP32-DevKitC

Figura 2-15: Módulo ESP32-DevKitC.

Fuente: tomado de (Espressif Systems, s.f.)

Es un módulo del fabricante chino Espressif Systems que integra WiFi y Bluetooth con el

módulo ESP-WROOM-32 del mismo fabricante. Este módulo es compatible con el IDE de

Arduino, desde el cual puede ser programado. Este módulo cuenta con 2 entradas analógicas

y 20 entradas / salidas digitales.

Diseño del dispositivo de captura de información.

A continuación se muestran el esquemático y el diseño de conexiones del circuito del prototipo

diseñado para la recolección de las variables medioambientales del cultivo. El esquemático se

puede apreciar en la figura 2.16. El diseño del prototipo se aprecia en la figura 2.17.


Figura 2-16: Esquemático del prototipo elaborado en Fritzing.

Fuente: propia.


Figura 2-17: Diseño del prototipo elaborado en Fritzing.

En la figura 2.18 se aprecia el diagrama de bloques del prototipo.


Figura 2-18: Diagrama de bloques del prototipo.

Fuente: propia.

Mediciones efectuadas.

Las mediciones se extraen de la información que capturan los sensores los cuales fueron

configurados para enviar notificaciones por correo electrónico a través de la aplicación

ThingSpeak al reaccionar a los parámetros determinados. Los valores establecidos como

límites para alcanzar a estas alertas se muestran en la tabla. 2.2.


Tabla 2.3: Configuración de alertas en Thingspeak.

Sensor Variable que mide Frecuencia de

medición

Parametrización

de alerta

Sensor de pH pH de la solución. Cada semana. < de 5.5 y > 6.5

2.6.2. Sensor de

temperatura y

humedad DTH22

Temperatura del

ambiente

Cada 12 horas. < 24C° y > 29C°

2.6.2. Sensor de

temperatura y

humedad DTH22

Humedad relativa del

ambiente.

Cada 12 horas. < 50 % y > 60 %

2.6.3. Sensor de

conductividad

eléctrica.

Conductividad

eléctrica de la

solución.

Cada semana < 1200 ppm y >

1300 ppm

Los datos medidos por los sensores se pueden observar en tiempo real en Thingspeak. A

continuación, podemos ver algunas graficas generadas por los sensores a través del aplicativo.


Figura 2-19: Conductividad eléctrica medida en Thingspeak.

Fuente: propia.


Figura 2-20: Humedad relativa medida en Thingspeak.

Fuente: propia.


Figura 2-21: pH medido en Thingspeak.

Fuente: propia.


Fuente: propia.

3. Conclusiones y recomendaciones

Conclusiones

Después de realizar el trabajo de investigación sobre cultivos NFT hidropónicos podemos

concluir que está llega a ser una buena alternativa de cultivo ya que se puede realizar desde

lugares reducidos como un apartamento o una casa en el área urbana. Entre otros beneficios

que encontramos de este tipo de cultivos es que no se usa ningún tipo de fertilizante ni la

contaminación que en muchas ocasiones se encuentra en el suelo

Este tipo de cultivo NFT llega a ser muy costoso para un cultivo pequeño, pero como

observamos en los tipos de cultivos hidropónicos existen otros tipos en los cuales la inversión

en dispositivos electrónicos es menor

Al aplicar este sistema en los cultivos El agricultor se beneficia porque por medio de mensajes

a su correo electrónico puede informarse y actuar sobre las necesidades qué tiene sus cultivos

en tiempo real

4. Bibliografía

[Bitwise-Ar]. (23 de marzo de 2017). Arduino desde cero en Español - Capítulo 7 -

Temperatura y Humedad con DHT22 o DHT11 [Archivo de video]. Obtenido de

https://www.youtube.com/watch?v=2tdsg_K-oQQ

Aquino, M. A. (2015). Manual de Hidroponia. Mexico.

Beltrano, J., & Gimenez, D. (2015). Cultivo en hidroponía (1 ed.). Buenos Aires, Argentina:

Editorial de la Universida de la Plata.

Cervantes Caballero, D. (10 de marzo de 2017). Cómo usar un sensor de pH con Arduino.

Obtenido de https://scidle.com/es/como-usar-un-sensor-de-ph-con-arduino/

CultivoHidroponico. (s.f.). Cultivo hidropónico, tipos, características y beneficios del sistema.

Recuperado el mayo de 2020, de https://cultivohidroponico.info/

El Brote Urbano. (Enero de 2018). Obtenido de https://www.elbroteurbano.com/como-

cultivar-lechuga/

Espressif Systems. (s.f.). ESP32-DevKitC. Recuperado el marzo de 2020, de Sitio web de

Espressif Systems: https://www.espressif.com/en/products/devkits/esp32-

devkitc/overview

Evans, D. (2011). Internet de las cosas, cómo la próxima evolución de Internet lo cambia todo.

Cisco. Obtenido de

https://www.cisco.com/c/dam/global/es_mx/solutions/executive/assets/pdf/inter

net-of-things-iot-ibsg.pdf

Gravity: Analog TDS Sensor/Meter for Arduino. (marzo de 2020). Obtenido de Dfrobot:

https://wiki.dfrobot.com/Gravity__Analog_TDS_Sensor___Meter_For_Arduino_SKU__S

EN0244

Grupo EVANS S.A DE C.V. (s.f.). Bomba de fuente 12 W. Recuperado el marzo de 2020, de Sitio

web de Evans: https://www.evans.com.mx/fuentes/bombas-para-fuente/bomba-de-

fuente-12-w-aqua12w.html

Inca Sánchez, S. A. (2013). Automatización y control del sistema NFT para cultivos

hidropónicos (Tesis de pregrado). Lima, Perú: Universidad Ricardo Palma.


Marinelli, M., Lombardo, G., Kornuta, C., Wurn, G., Solonezen, L., & Cichanowski, M. A. (2017).

Automatización de sistemas de cultivos hidropónicos. XIX Workshop de Investigadores

en Ciencias de la Computación, (págs. 168-170). WICC 2017, ITBA, Buenos Aires.

Maroto Borrego, J. (2008). Elementos de horticultura general especialmente aplicada al cultivo

de plantas de consistencia herbacea (3 ed.). Mundi Prensa.

Mettler-Toledo GmbH, Analytical. (abril de 2016). Guía teórica de pH. Obtenido de

https://www.sesst.org/wp-

content/uploads/2019/06/30237094a_v04.16_ph_measurement_guide_es_lr.pdf

Moreno, L. P. (2009). Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión.

Agronomía Colombiana, 27(2), 179-191.

Naylamp Mechatronics. (abril de 2020). Sensor de temperatura y humedad relativa DHT22

(AM2302). Obtenido de https://naylampmechatronics.com/sensores-temperatura-y-

humedad/58-sensor-de-temperatura-y-humedad-relativa-dht22-am2302.html

Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. (diciembre de 2003). Cartillas de

capacitación sobre hidroponía Simplificada. Obtenido de Sitio Web de la FAO:

http://www.fao.org/tempref/GI/Reserved/FTP_FaoRlc/old/prior/segalim/aup/pdf

/hidrosim/1.pdf

Ortega Ortíz, J. C. (2014). Desarrollo de un prototipo de adquisición de variables ambientales en

cultivos hisdropónicos de lechuga, mediante una red de sensores, utilizando un sistema

embebido (Tesis de pregrado). Bogotá D.C.: Universidad de San Buenaventura.

Perez Leal, F., Villacorta Izquierdo, C., Guitton Lozano, E., & Flores Romayna, M. (2016).

Comparativo de tres sistemas hidropónicos (sistema de control automatizado, semi

automatizado y no automatizado) en el rendimiento de Lechuga (Lactuca sativa) en

Pucallpa. Universidad Nacional de Ucayali. Obtenido de

http://repositorio.unu.edu.pe/handle/UNU/3932

Resh, H. (2006). Cultivos Hidropónicos. Madrid: Ediciones Mundi Prensa.

Rojas Cardona, O., Vaca Lozano, J. Z., & Vaca Lozano, Y. A. (2017). Diseño e implmentación de

un sistema automatizado para invernadero hisropónico (Tesis de pregrado). Mariquita:

Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

Solomon, E. P., Berg, L. R., Martin, D. W., & Villee, C. (1998). Biología de Ville (Cuarta ed.). (R.

Palacios Martínez, Trad.) México: McGraw Hill-Interamericana Editores.

Bibliografía 39

Zambrano Cortés, N. H., & Behrentz Pfalz, M. C. (2014). Automatización de un cultivo

hidropónico para el control de variables. Revista Colombiana De Investigaciones

Agroindustriales, 1, 44-54. doi:https://doi.org/10.23850/24220582.114

Documents

Sistema de supervisión y alertas de un cultivo hidropónico