{"id":3926,"date":"2020-06-11T17:53:00","date_gmt":"2020-06-11T17:53:00","guid":{"rendered":"https:\/\/afe.epicenter1.com\/news\/smart-sensor-for-measuring-plant-nitrogen-status-of-floriculture-crops"},"modified":"2024-03-26T15:43:41","modified_gmt":"2024-03-26T15:43:41","slug":"sensor-inteligente-para-medir-el-estado-de-nitrogeno-en-plantas-de-cultivos-ornamentales","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/endowment.org\/es\/news\/smart-sensor-for-measuring-plant-nitrogen-status-of-floriculture-crops","title":{"rendered":"Sensor inteligente para medir el estado de nitr\u00f3geno en cultivos de floricultura"},"content":{"rendered":"

El contenido de nitr\u00f3geno (N) en las plantas afecta el crecimiento y la calidad de los cultivos flor\u00edcolas. La deficiencia de N causa amarillamiento de las hojas y retraso en el crecimiento. En muchas especies de cultivos flor\u00edcolas, el amarillamiento de las hojas se observa generalmente en las hojas m\u00e1s viejas. Sin embargo, este puede no ser el caso en todas las especies (v\u00e9ase la Fig. 1). Los niveles excesivos de N dan como resultado un crecimiento indeseable de los brotes y una mayor susceptibilidad a las plagas de insectos.<\/span><\/p>\n\n\n\n

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Figura 1. Plantas de flor de pascua suministradas con niveles deficientes (izquierda) y suficientes (derecha) de nitr\u00f3geno<\/p>\n\n\n\n

Los productores de invernadero utilizan varias t\u00e9cnicas de monitoreo, como evaluaciones visuales, an\u00e1lisis de laboratorio y sensores (por ejemplo, la conductividad el\u00e9ctrica del sustrato), para garantizar que a los cultivos de floricultura se les suministre una cantidad suficiente de N durante la producci\u00f3n. Los productores a peque\u00f1a escala suelen recurrir a las evaluaciones visuales, principalmente debido a los recursos limitados de que disponen para gastar en sensores costosos o an\u00e1lisis de laboratorio. Las evaluaciones visuales pueden no ser precisas. Adem\u00e1s, la evaluaci\u00f3n visual de la deficiencia o el exceso de N solo es posible despu\u00e9s de que aparecen los s\u00edntomas en las plantas. Para entonces, puede ser demasiado tarde para hacer correcciones. El monitoreo regular puede ser un desaf\u00edo en operaciones a gran escala. Es casi imposible monitorear visualmente todas las plantas, recolectar muestras de un gran n\u00famero de plantas para an\u00e1lisis de laboratorio o probar sustratos usando sensores cuando hay varias acres o miles de plantas en juego. El monitoreo en operaciones a gran escala puede ser laborioso, lento y costoso. Sin un monitoreo regular y preciso de los niveles de N en las plantas, el crecimiento y la calidad pueden estar en riesgo y afectar negativamente las ganancias.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Las nuevas tecnolog\u00edas que se est\u00e1n desarrollando y utilizando en la agricultura convencional al aire libre pueden ofrecer una soluci\u00f3n para monitorear el estado de nitr\u00f3geno de las plantas en los cultivos de floricultura. Es extremadamente dif\u00edcil monitorear los niveles de nitr\u00f3geno de los cultivos en operaciones agr\u00edcolas al aire libre debido a la gran superficie. Por lo tanto, la obtenci\u00f3n de im\u00e1genes de cultivos mediante sat\u00e9lites y drones se est\u00e1 popularizando en la agricultura al aire libre para medir los niveles de nitr\u00f3geno de los cultivos. Desafortunadamente, estas tecnolog\u00edas rara vez se utilizan en la industria de la floricultura. Algunas de las razones de la falta de inter\u00e9s en desarrollar y utilizar tecnolog\u00edas basadas en im\u00e1genes en la industria de la floricultura son los altos costos, las plataformas complicadas y la idoneidad para los invernaderos.<\/span><\/p>\n\n\n\n

En la Universidad de Purdue, desarrollamos un \u2018Sensor N Inteligente\u2019 para cultivos flor\u00edcolas, que utiliza tecnolog\u00eda basada en im\u00e1genes para monitorear el estado de nitr\u00f3geno (N) de las plantas (ver Fig. 2). El sensor es confiable, f\u00e1cil de usar (en tel\u00e9fonos inteligentes y computadoras) y de bajo costo (unos pocos cientos de d\u00f3lares). Usando el sensor, los productores de floricultura pueden cuantificar de manera no destructiva el estado de N de las plantas para optimizar la aplicaci\u00f3n de fertilizantes en invernaderos. En operaciones a peque\u00f1a escala, los productores pueden conectar el sensor a un tel\u00e9fono inteligente y usarlo como un dispositivo de mano. Dado su bajo costo, se pueden acoplar varios sensores N inteligentes a una barra de riego para monitorear plantas en grandes \u00e1reas. La barra de riego se puede programar para detenerse a ciertos intervalos a lo largo de su recorrido y los sensores pueden capturar im\u00e1genes de las plantas debajo de ellos. Los sensores se pueden conectar de forma remota a una computadora para el an\u00e1lisis, visualizaci\u00f3n y almacenamiento de datos. Esto puede aumentar significativamente las capacidades de monitoreo en invernaderos a gran escala.<\/span><\/p>\n\n\n\n

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Figura 2. Sensor inteligente de nitr\u00f3geno de bajo costo desarrollado en la Universidad de Purdue<\/p>\n\n\n\n

Utilizamos un algoritmo espec\u00edfico para cada especie con el fin de estimar con precisi\u00f3n el contenido de nitr\u00f3geno de las plantas mediante el sensor inteligente de nitr\u00f3geno. En la actualidad, el sensor inteligente de nitr\u00f3geno puede utilizarse para estimar el contenido de nitr\u00f3geno en plantas como la flor de pascua, la cal\u00e9ndula, la vinca, la salvia, la zinnia y la impatiens. En la figura 3 se muestra una ilustraci\u00f3n de los diferentes pasos que intervienen en la estimaci\u00f3n del contenido de nitr\u00f3geno de la flor de pascua. El sensor inteligente de nitr\u00f3geno puede estimar el estado del nitr\u00f3geno de la planta r\u00e1pidamente, en tan solo unos segundos. Seg\u00fan los resultados de nuestra investigaci\u00f3n, el valor estimado del contenido de nitr\u00f3geno de la planta presentaba una alta correlaci\u00f3n con el contenido de nitr\u00f3geno de la planta medido en laboratorio. De media, la precisi\u00f3n de las mediciones del sensor se situ\u00f3 cerca del 75%. El sensor inteligente de nitr\u00f3geno permite a los productores de flores realizar mediciones seg\u00fan sea necesario y gestionar el contenido de nitr\u00f3geno de las plantas a un nivel \u00f3ptimo.<\/span><\/p>\n\n\n\n

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Figura 3. Estimaci\u00f3n del estado de nitr\u00f3geno de las plantas utilizando un sensor inteligente<\/p>\n\n\n\n

Tecnolog\u00eda de tel\u00e9fonos inteligentes para la producci\u00f3n de flores en el futuro<\/strong><\/span><\/h2>\n\n\n\n