Desarrollo de un prototipo de sistema computacional para gestionar y controlar un cultivo de bayas silvestres en un sistema cerrado de recirculación de agua en la Universidad de Cundinamarca

Abstract

El cultivo de arándanos en Colombia está en expansión, pero enfrenta retos por la falta de espacio, recursos limitados y condiciones ambientales adversas. Las prácticas agrícolas tradicionales también generan impactos ambientales y altos costos para los productores es por ello que el proyecto tiene como propósito desarrollar un prototipo de sistema computacional para gestionar y controlar un cultivo de arándanos en un sistema cerrado de recirculación de agua. Esta solución busca tratar de mejorar el uso de recursos y la productividad agrícola mediante el monitoreo de diversas variables ambientales. Se utilizó una metodología mixta (cuantitativa y cualitativa), apoyada en los enfoques CDIO y SCRUM, permitiendo hacer un desarrollo por etapas, con validación continua y adaptación al progreso del proyecto. Los resultados fueron los siguientes: las plantas dieron frutos a los 8 meses (normalmente tardan 2 años) y crecieron hasta 74 cm de altura en 18 meses. El análisis de datos mostró que el tiempo de crecimiento y las podas fueron clave para el éxito. Se desarrolló un software fácil de usar que permite monitorear las plantas desde un celular o computador, generar reportes y recibir alertas. El sistema logró ahorrar agua y fertilizantes al reutilizar el 100% del agua de riego, pasando de regar todos los días a solo una vez por semana. Además, se corrigieron problemas como la inclinación de las plantas por falta de luz usando luces LED ajustables, evitando que las hojas se tornaran rojas por exceso de radiación.

Blueberry cultivation in Colombia is expanding, but faces challenges due to lack of space, limited resources and adverse environmental conditions. Traditional agricultural practices also generate environmental impacts and high costs for producers, which is why the project aims to develop a prototype computer system to manage and control a blueberry crop in a closed water recirculation system. This solution seeks to improve the use of resources and agricultural productivity by monitoring several environmental variables. A mixed methodology (quantitative and qualitative) was used, supported by CDIO and SCRUM approaches, allowing a phased development, with continuous validation and adaptation to the progress of the project. The results were as follows: the plants bore fruit after 8 months (normally it takes 2 years) and grew up to 74 cm in height in 18 months. Data analysis showed that growth time and pruning were key to success. Easy-to-use software was developed to monitor the plants from a cell phone or computer, generate reports and receive alerts. The system achieved water and fertilizer savings by reusing 100% of the irrigation water, going from watering every day to only once a week. In addition, problems such as plant leaning due to lack of light were corrected by using adjustable LED lights, preventing the leaves from turning red due to excess radiation.