Invernaderos

Lechuga hidropónica medida en cuatro parámetros, incluido el que casi todos omiten

Una operación comercial de lechuga hidropónica monitorea pH, CE, oxígeno disuelto y temperatura en un solo controlador. El oxígeno disuelto es el parámetro que casi ningún sistema de nutrientes mide, y el que va acoplado a la temperatura.

Producción comercial de lechuga hidropónica bajo estructuras protegidas 4 min de lectura
Un controlador Omni Genesis montado en un poste junto a paneles de lechuga hidropónica dentro de un invernadero
Un controlador junto a la cama, que lleva cuatro mediciones por el mismo bus.

Resultados en campo

4
parámetros, un controlador

pH, CE, oxígeno disuelto y temperatura en el mismo bus RS485

0
instrumentos de temperatura aparte

Las sondas de CE y OD llevan la suya, que necesitan para compensarse a sí mismas

OD
el parámetro que suele faltar

La mayoría del monitoreo de nutrientes se detiene en CE y pH

El reto
Un cultivo hidropónico no tiene suelo que lo amortigüe, y la instrumentación habitual se detiene en CE y pH. El oxígeno disuelto, el parámetro que determina si las raíces pueden funcionar siquiera, normalmente no se mide.
Qué se instaló
Sondas de pH, CE y oxígeno disuelto sobre un controlador Omni Genesis, con la temperatura de la solución llegando desde las propias sondas y no desde un instrumento aparte.
El resultado
Cuatro parámetros entrelazados se registran de forma continua desde un solo controlador, incluido el par temperatura y oxígeno disuelto que se mueve en contra del cultivo justo los días en que importa.

La situación

La lechuga hidropónica no tiene suelo, que es justamente el punto y también la exposición. En campo, la zona radicular es un depósito grande y lento que absorbe errores y da tiempo al productor. En una solución nutritiva, la zona radicular es la solución. Lo que sea cierto de ella es inmediatamente cierto para cada planta que toca, y un recorrido de paneles puede estar muy lejos del punto donde alguien la miró por última vez.

La instrumentación estándar para eso es CE y pH, y es el lugar correcto para empezar. La CE indica cuánta sal disuelta hay en el agua, buen indicador de la fuerza de la solución. El pH indica si los nutrientes que contiene están realmente disponibles, porque la absorción depende mucho del pH y varios elementos se vuelven progresivamente más difíciles de tomar a medida que este sube.

Lo que ese par no describe es si las raíces están en condiciones de usar lo que se les ofrece.

El parámetro que suele faltar

Las raíces respiran. En suelo lo hacen con el aire de los poros; en hidroponía el único oxígeno disponible es el disuelto en el agua, y ese depósito es mucho menor de lo que la mayoría imagina. Cuando escasea, la función radicular decae en silencio, mucho antes de que la parte aérea muestre nada, y una zona radicular mal oxigenada es además la condición exacta en la que los patógenos de raíz tienen más éxito.

El oxígeno disuelto no suele medirse en estos sistemas. La CE y el pH están en todos los controladores porque llevan décadas siendo estándar y las sondas son baratas. El oxígeno se trata como algo que se diseña una vez, con bombas, saltos y aireación, y después se da por hecho.

Aquí se mide, junto a los otros dos.

Por qué la temperatura va con él

La razón por la que importa el cuarto parámetro es que no es independiente del tercero.

El agua caliente retiene menos oxígeno disuelto. Eso es física y no negocia. Al mismo tiempo, el calor eleva la tasa metabólica de las raíces y de la población microbiana que vive en esa misma agua, de modo que la demanda de oxígeno sube justo cuando la capacidad del agua para transportarlo baja. La curva de oferta y la de demanda se mueven en direcciones opuestas, impulsadas por la misma variable, la misma tarde.

Por eso un día caluroso no es simplemente un día caluroso en un sistema hidropónico, y por eso temperatura y oxígeno disuelto tienen que poder leerse uno contra otro en vez de vivir en dos lugares separados. Ver caer el oxígeno es útil. Verlo caer mientras la solución se calentaba es un diagnóstico.

Qué se instaló

Una sonda de pH, una de CE y una de oxígeno disuelto, sobre un controlador Omni Genesis junto a la cama.

Las tres son dispositivos RS485 Modbus, así que comparten bus, caja, alimentación y conexión. Añadir oxígeno a un sitio que ya mide CE y pH es una sonda y un cable, no un segundo sistema con su propio acceso y su propia pantalla, y esa es la mayor parte de la razón por la que llega a añadirse.

La temperatura no es un cuarto instrumento. Tanto la sonda de CE como la de oxígeno disuelto llevan su propio elemento de temperatura, porque ambas mediciones dependen de ella y tienen que compensarla internamente para ser exactas. Esa medición es real y se reporta con el resto, así que la temperatura de la solución llega como consecuencia de medir bien lo demás y no como otra línea en un presupuesto.

Por qué importa

Las cuatro lecturas comparten controlador, lo que significa que comparten reloj, y eso es lo que las convierte de cuatro números en una sola imagen. Que el oxígeno caiga es una observación. Que caiga mientras la solución se calentaba, con la CE y el pH sin cambios, es algo concreto y accionable que ningún instrumento de un solo parámetro habría podido contarle a nadie.

Es también la ilustración más clara de para qué sirve un controlador modular. Nada en esta instalación es inusual: tres sondas y una caja. El punto es que la tercera sonda fuera añadible siquiera. En un sistema cerrado construido en torno a CE y pH, el oxígeno disuelto es una decisión de compra sobre un producto entero nuevo. En un controlador que acepta cualquier sensor del bus, es la diferencia entre medir lo convencional y medir lo que de verdad limita al cultivo.

Desde la instalación

Hileras de lechuga hidropónica madura que se extienden hasta el fondo del invernadero, con un controlador de monitoreo montado en el borde del canal en primer plano
La misma solución sirve a todo el recorrido, y por eso vale la pena medirla bien en un punto.

Preguntas sobre esta instalación

¿Por qué medir oxígeno disuelto en un sistema hidropónico?

Porque las raíces respiran, y en hidroponía lo hacen en agua y no en los poros llenos de aire del suelo. El oxígeno disponible para ellas es solo el que está disuelto en la solución, y ese es un depósito pequeño. Cuando baja, la función radicular se deteriora antes de que se vea nada en la parte aérea, y una zona radicular con poco oxígeno es además la condición en la que los patógenos de raíz trabajan mejor. La CE y el pH describen los nutrientes ofrecidos. El oxígeno disuelto describe si las raíces están en condiciones de usarlos.

¿Por qué la temperatura importa tanto para el oxígeno disuelto?

Porque ambos se mueven en sentidos opuestos, y lo hacen en el peor momento posible. El agua más cálida retiene físicamente menos oxígeno disuelto, mientras que el calor eleva a la vez la tasa metabólica de las raíces y de todo lo demás que vive en el sistema, así que la demanda sube justo cuando la oferta baja. Una tarde calurosa aprieta el balance de oxígeno por los dos extremos a la vez. Ese acoplamiento es la razón por la que estos dos parámetros deben leerse en la misma pantalla y no en sistemas separados.

¿No bastan la CE y el pH por sí solos?

Son los dos primeros correctos y no son suficientes. La CE indica cuánta sal disuelta hay, pero no qué nutrientes, y el pH gobierna si esos nutrientes están realmente disponibles para su absorción, porque la disponibilidad depende mucho del pH y algunos elementos se bloquean a medida que este sube. Juntos describen la solución. Ninguno dice nada sobre si el sistema radicular puede respirar, que es un modo de falla distinto con una causa distinta.

¿Hace falta un cuarto sensor para tener temperatura?

No, y conviene saberlo antes de que alguien lo cotice. Tanto la sonda de CE como la de oxígeno disuelto llevan su propio elemento de temperatura, porque ambas mediciones dependen de la temperatura y tienen que compensarla internamente para ser exactas siquiera. Esa temperatura es una medición real y se reporta junto con el resto. La temperatura llega como consecuencia de medir bien lo demás.

¿Por qué poner cuatro sondas en un controlador y no unidades separadas?

Porque todas son dispositivos RS485 Modbus, así que comparten un bus, una caja, una alimentación y una conexión. Ese es el significado práctico de un controlador modular: añadir oxígeno disuelto a un sitio que ya mide CE y pH es una sonda y un cable, no un segundo sistema con su propio acceso. También significa que las cuatro lecturas comparten reloj, que es lo que permite ver que el oxígeno cayó mientras la temperatura subía, en vez de adivinarlo entre dos conjuntos de datos.

¿Esto sustituye las comprobaciones del propio productor?

Cambia para qué sirven esas comprobaciones. Una lectura manual dice dónde está la solución en el momento en que alguien está allí con un medidor, que suele ser media jornada laboral y rara vez media noche. La medición continua cubre las horas en que no hay nadie, y una comprobación manual pasa a ser una forma de confirmar el instrumento en lugar de la única fuente de datos.

¿Está planificando algo similar?

Cuéntenos qué necesita monitorear y definimos con usted un sistema del tamaño adecuado.

Enviar un mensaje