Resultados
La Figura 1 muestra la pantalla inicial del sistema; desde aquí es posible iniciar la formulación de una nueva solución nutritiva, consultar los libros en pantalla, información de los autores o bien, salir de la aplicación. Los libros en pantalla son una herramienta de consulta incluida en el software que permite obtener información general de cómo preparar una solución nutritiva, ejemplos de cálculos y referencias bibliográficas.
(FIGURA 1)
Al iniciar el cálculo de una nueva solución el primer cuadro de diálogo que se despliega es el de configuración de parámetros, que permite al usuario establecer dos de los parámetros de caracterización de la solución nutritiva: el pH y la concentración total de iones. Este último parámetro puede ser definido ya sea mediante el conocimiento de la presión osmótica, la conductividad eléctrica o directamente de la concentración iónica total deseada; al definir cualquiera de los tres valores, el sistema se encargará de calcular las otras dos referencias; si el valor del pH no es introducido, la solución será calculada teóricamente sin ajuste de pH.
En la parte inferior del cuadro de diálogo se encuentra la especificación de la relación pH: H2PO4 – (o dependencia OH-:H2PO4-) la cual puede ser definida por el usuario o bien, calculada automáticamente por el sistema con base en la relación de curvas K+ :Ca+2 implícitas en el algoritmo.
Para la formulación de las soluciones se suministran tres macronutrimentos en forma de aniones (nitratos, fosfatos y sulfatos) y tres en forma catiónica (potasio, calcio y magnesio). Estas concentraciones corresponden a una relación aniónica NO3- :H2PO4- :SO4-2 y una relación catiónica K+ :Ca+2 :Mg+2 y son solicitadas al usuario en me•litro-1.
Como las plantas han demostrado que pueden captar iones a muy bajas concentraciones, fue necesario introducir una restricción de un valor mínimo de concentración, bajo el cual la absorción no es posible o asimilable por la planta; en el otro extremo, se introdujo un valor máximo de concentración para evitar toxicidad o consumo en exceso; gráficamente, estos límites se encuentran representados en el triángulo de relaciones aniónicas/catiónicas de la pantalla de preparación de soluciones.
(FIGURA 2)
En la preparación de soluciones nutritivas, todos los elementos esenciales se suministran a las plantas disolviendo las sales fertilizantes en agua, no obstante, algunas veces ciertas sales no están disponibles, entonces es necesario sustituir algunas fuentes o disponer de otras nuevas. Para esto, el sistema cuenta con una base de datos interactiva que le permite al usuario agregar, modificar o eliminar fuentes de fertilizantes para la formulación de una solución nutritiva.
En la edición de esta base de datos, no es necesario abandonar el sistema ya que puede ser modificada dentro del mismo; sin embargo, si se prefiere, los registros pueden ser ingresados desde programas alternos como Excel o Bloc de notas .
(FIGURA 3A)
La ventana de selección de fertilizantes (con las fuentes nutrimentales configuradas en la base de datos) ofrece al usuario la opción de escoger según su conveniencia la fuente de nutrimentos.
(FIGURA 3B)
Una vez tomada la decisión de la solución nutritiva a utilizar, se calculan las cantidades necesarias de fertilizante para cubrir las concentraciones de los nutrimentos de la solución. La calculadora de soluciones nutritivas incluida en el sistema, deduce automáticamente las aportaciones de cada fertilizante según la caracterización de dicha solución que el usuario especificó en los diversos cuadros de diálogo.
La estimación de las concentraciones de cada fuente se complementa con una pantalla de resultados dentro de la cual se desglosan los puntos que pudieran resultar de interés en la formulación de la solución entre los que se encuentran: la relación de aniones / cationes deseada (en me•litro-1 y en porcentajes), el pH y su ajuste, presión osmótica, conductividad eléctrica, la concentración de cada ion, la concentración total de iones (mg•ion-1•litro-1), la calidad del agua, solución nutritiva propuesta y la fuente de fertilizantes con sus aportes (macronutrimentos y micronutrimentos).
La presentación de resultados se efectúa en dos pantallas; en la pantalla de preparación de soluciones nutritivas (con los aportes calculados para los micro y los macronutrimentos) y en la pantalla de resultados, diseñada para efecto de un reporte detallado de los cálculos, de los requerimientos de la fórmula solicitada, calidad del agua de riego, los ajustes de los diferentes parámetros, las aportaciones parciales del fertilizante (para cada ion) y la aportación final a la fórmula así como la concentración de micronutrimentos.
(FIGURA 4)
Si se desea una copia física de la información, la pantalla cuenta con un comando para la vista preliminar del reporte y otro de impresión estándar del mismo. Una herramienta adicional que fue configurada es la asistencia al usuario mediante la ayuda en línea; desde cualquier parte del sistema la opresión de la tecla <F1> despliega una ventana de ayuda de navegación del sistema. El formato actual del sistema no presenta el desglose de la relación N-NH4/N-NO3.
Resultado: cálculos con mayor precisión
El sistema desarrollado es una herramienta en el cálculo de soluciones nutritivas que permite obtener una solución que satisface: a) la relación entre cationes, b) la relación entre aniones, c) el pH y d) la concentración total de iones. Los algoritmos implementados reducen las dificultades de cálculo al exhibir protecciones en casos de desequilibrio iónico, fuera de intervalos, automatismos en el ajuste del pH y cuadros de ayuda en cualquier situación del sistema.
A diferencia de algunos otros sistemas existentes, la flexibilidad de las rutinas programadas, permiten la interacción del usuario mientras le brinda la oportunidad de programar fácilmente la solución según las características fenológicas del cultivo y los factores climáticos a los que se encuentre sujeto; de igual modo, la base de datos especializada en la gestión de fertilizantes, le concede la manipulación de éstos según los tenga a su alcance. La programación modular con la que se llevó a cabo el software, incluye una impresión de reportes en pantalla y vía impresora si se desea.
El software desarrollado se encuentra disponible en forma gratuita a la comunidad científica, previa solicitud al autor.
*División de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Tecnológico de la Laguna.
Correo-e: luime_mc18@yahoo.com.mx
