Automation of pesticide-free cilantro aeroponic crops

• Hoyos Velasco, Fredy ^[1] ; Candelo, John E. ^[1] ; Chavarria, Hector J. ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
  2. [2] Empresa Aeropónicos de Colombia. Medellín, (Colombia)
• Localización: INGE CUC, ISSN 0122-6517, ISSN-e 2382-4700, Vol. 15, Nº. 1 (Enero - Junio), 2019, págs. 123-132
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Automatización de cultivos aeropónicos de cilantro libres de pesticidas
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• Resumen
  • español

    Introducción: La aeroponía permite la posibilidad de cultivar plantas, en lugares donde la agricultura convencional de campo abierto es difícil. El uso de la tecnología permite mejorar la eficiencia de los procesos, aunque se requiere incorporar algunas mejoras y soluciones en los sistemas de suministro energético y control del riego.

    Objetivo: Implementar una fuente autónoma de suministro energético y un sistema de control del riego para la producción de alimentos libres de pesticidas.

    Metodología: El sistema autónomo se diseñó utilizando la herramienta Matlab-Simulink-MPLAB, para desarrollar el modelo de control y aplicarlo al cultivo. Además, se programó un dsPIC para los algoritmos de control del ciclo de riego utilizando bloques Matlab-Simulink.

    Resultados: Los resultados muestran que el ciclo de riego y el suministro de energía, ayudan a mantener plantas uniformes en el cultivo durante el periodo de las pruebas, lo que permite a su vez incorporar mejoras en el desarrollo de los cultivos aeropónicos.

    Conclusiones: Cultivar de manera aeropónica reduce el uso de pesticidas, espacio, agua y nutrientes. La automatización en los sistemas de irrigación y de suministro de potencia, permite lograr un buen crecimiento en el cilantro, lo cual se puede evidenciar mediante el incremento en los niveles de peso y volumen, registrados en las mediciones de las plantas de prueba.

  • English

    Introduction: Aeroponics allows the possibility to grow plants in places where conventional open-field agriculture is difficult. The use of technology improves the efficiency of the process although some energy control and irrigation system solutions must be improved.

    Objective: Implement an autonomous power supply and an irrigation control system for pesticide-free food production.

    Methodology: The autonomous system was designed using MATLAB-Simulink-MPLAB tool to perform the control model and to be applied to the crop. A dsPIC was programmed for the irrigation cycle control algorithms using MATLAB-Simulink blocks.

    Results: The results show that the irrigation cycle and power supply of the aeroponic system help maintain uniformity of plant growth during the tests period, which allows a better development of the aeroponic crop.

    Conclusions: Cultivation by aeroponics reduces the use of pesticides, growing space, water consumption, and nutrients consumption. Automation in irrigation and power supply systems allows good growth in coriander, which can be evidenced by increases in the weight and volume of the test plants.