Sistema automatizado basado en sensores para el control de riego y monitoreo de parámetros ambientales en sembríos de plátano

Abstract

La región San Martín es una de las principales regiones productoras de plátano en el Perú, sin embargo, los cultivos carecen de tecnificación, lo cual repercute en el uso óptimo de los recursos hídricos, es por ello, que la tecnología se ha convertido en la principal herramienta para generar métodos sistematizados que contribuyan a la adecuada gestión hídrica agrícola. El objetivo del estudio fue determinar en qué medida el uso de un sistema automatizado basado en sensores para el control de riego y monitoreo de parámetros ambientales influye en el crecimiento de sembríos de plátano. Para ello, realizamos un estudio aplicado de enfoque cuantitativo, bajo un diseño cuasi-experimental; la población muestral estuvo conformado por 60 plantas de plátano macho (Musa balbisiana) divididas en dos grupos, control y experimental con 30 plantas cada uno; se evaluó el consumo y distribución del agua en los sembríos, y la influencia del sistema en el crecimiento de la altura de las plantas. Como resultado se implementó exitosamente un sistema automatizado basado en Arduino Mega y una red de sensores para el proceso de riego, además se diseñó un sistema web para el control de indicadores ambientales, consumo y frecuencia de riego en los sembríos; el sistema automatizado ahorró 53,6% de agua con respecto al grupo de control; finalmente, se obtuvo que la Sig. (bilateral) fue igual a 0,697 mayor al P-valor 0,05 mediante la prueba de T-Student, de modo que, concluimos el sistema no aporto alguna diferencia significativa con respecto al crecimiento de los sembríos de plátano, pero si contribuyó a mejorar el monitoreo de los parámetros ambientales y controlar la distribución del agua de forma adecuada.

The San Martin region is one of the main banana-producing regions in Peru, however, the crops lack technification, which affects the optimal use of water resources. For this reason, technology has become the main tool to generate systematized methods that contribute to the proper agricultural water management. The objective of the study was to determine to what extent the use of an automated system based on sensors for irrigation control and monitoring of environmental parameters influences the growth of banana plantations. The sample population consisted of 60 male banana plants (Musa balbisiana) divided into two groups, control and experimental with 30 plants each; water consumption and distribution in the plantation were evaluated, as well as the influence of the system on the height growth of the plants. As a result, an automated system based on Arduino Mega and a network of sensors for the irrigation process was successfully implemented, in addition, a web system was designed to control environmental indicators, consumption and frequency of irrigation in the fields. The automated system saved 53.6% of water with respect to the control group. Through the application of the Student's t-test, the Sig. (bilateral) was 0.697 greater than the P-value 0.05, so it was concluded that the system did not contribute any significant difference with respect to the growth of the banana plantations, but it did contribute to improve the monitoring of environmental parameters and to control the distribution of water in an adequate manner.