Propuesta de mejora de un sistema de distribución de soluciones nutritivas para la fertiirrigación para la producción de forraje verde hidropónico de cebada (Hordeum vulgare)
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Date
2025-02
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Abstract
El presente trabajo de investigación se da lugar en el campus de la Universidad
Técnica de Ambato ubicado en Querochaca perteneciente a la provincia de
Tungurahua, y está enfocado en la propuesta de mejora de un sistema de
distribución de soluciones nutritivas para la producción de forraje verde
hidropónico de cebada (Hordeum vulgare). La necesidad de optimizar el proceso
de mezcla y distribución de soluciones nutritivas, impulsó esta propuesta desde un
enfoque técnico y funcional, orientado al diseño de sistemas eficientes y
sostenibles.
El análisis inicial incluyó un estudio sobre las condiciones hídricas y nutricionales
requeridas para este tipo de cultivo, como una evaluación exhaustiva de las
deficiencias del sistema actual. Entre las problemáticas halladas, se destacan la falta
de homogeneidad en la mezcla y la irregularidad en la distribución de los nutrientes,
factores que afectan en la calidad final del cultivo.
Como respuesta a estas limitantes, se diseñó e implementó un mixer manual
accionado mediante manivela (prototipo de baja fidelidad), el cual se generó bajo
principios del diseño industrial, buscando funcionalidad. Este mecanismo genera
una mezcla más eficiente de las soluciones nutritivas, se adapta significativamente
a las necesidades del operario y recude el esfuerzo físico requerido. El resultado es
una mejora en la uniformidad de la mezcla.
Además, se presentaron propuestas de mejora para el sistema de distribución de
soluciones nutritivas al cultivo, las que fueron desarrolladas y explicadas de manera
teórica. Estas incluyen recomendaciones técnicas que permiten optimizar los
componentes del sistema, como emisores, depósitos y sistemas de filtración, con el
objetivo de garantizar una mayor eficiencia en el la fertiirrigación y un mejor
desempeño del sistema.
El estudio concluye que la solución generada, es un avance en términos de
eficiencia y sostenibilidad agrícola, que permite el desarrollo de herramientas
prácticas y replicables para pequeños y medianos productores. Este proyecto brinda
la apertura a conocer los beneficios que tiene el Diseño Industrial al incorporarse
XV en el sector agrícola, para abordar problemas específicos y proponer soluciones
útiles y accesibles para el mercado objetivo.
Description
This research work takes place on the campus of the Technical University of
Ambato located in Querochaca, in the province of Tungurahua, and is focused on
the proposal to improve a nutrient solution distribution system for the production
of hydroponic green fodder from barley (Hordeum vulgare). The need to optimize
the process of mixing nutrient solutions prompted this proposal from a technical
and functional approach, oriented to the design of efficient and sustainable systems.
The initial analysis included a study of the water and nutritional conditions required
for this type of crop, as well as an exhaustive evaluation of the deficiencies of the
current system. Among the problems found, the lack of homogeneity in the mixture
and nutrients and the irregularity in the distribution stand out, factors that affect the
final quality of the crop.
In response to these limitations, a manual mixer (low fidelity prototype) operated
by crank was designed and implemented, which was generated under principles of
industrial design, seeking functionality. This mechanism generates a more efficient
mixture of nutrient solutions, adapts significantly to the needs of the operator and
reduces the physical effort required. The result is an improvement in the uniformity
of the mixture (in terms of biomass).
In addition, proposals for improvement of the nutrient solution distribution system
were presented, which were developed and explained theoretically. These include
technical recommendations that allow optimizing the system components, such as
emitters, tanks and filtration systems, with the aim of ensuring greater efficiency in
fertigation and better system performance.
The study concludes that the solution generated is an advance in terms of
agricultural efficiency and sustainability, which allows the development of practical
and replicable tools for small and medium producers. This project provides an
opening to learn about the benefits of Industrial Design when incorporated into the
agricultural sector, to address specific problems and propose useful and accessible
solutions for the target market.
Keywords
DISEÑO INDUSTRIAL, FORRAJE VERDE HIDROPÓNICO, SOLUCIONES NUTRITIVAS, FERTIRRIGACIÓN, SISTEMA DE MEZCLA, CEBADA