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Granjas inteligentes ecológicas basadas en la recirculación de soluciones de nutrientes

Granjas inteligentes ecológicas basadas en la recirculación de soluciones de nutrientes
La descripción del modelo integrado. Crédito: Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST)

El desarrollo de nuevas tecnologías de agricultura urbana, como las granjas verticales e inteligentes, se ha acelerado rápidamente en los últimos años. 


por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología


Estas tecnologías se basan en el cultivo hidropónico en el que las plantas se cultivan utilizando soluciones ricas en nutrientes en lugar de suelo. Aproximadamente el 20-30% de las soluciones de nutrientes utilizadas durante el cultivo hidropónico se descargan sin ser absorbidas por los cultivos, y debido a que la mayoría de los agricultores en Corea del Sur no tratan las soluciones descargadas, las granjas hidropónicas contribuyen significativamente a la contaminación ambiental.

Este problema se puede reducir si las granjas hidropónicas utilizan un método de cultivo hidropónico recirculante que reutiliza las soluciones nutritivas después de esterilizarlas con luz ultravioleta (UV), en lugar de descargarlas. Sin embargo, dos problemas principales complican la implantación de tales sistemas de recirculación. En primer lugar, debe eliminarse la posibilidad de que se desarrollen enfermedades y desequilibrios de nutrientes debido al crecimiento microbiano en las soluciones de nutrientes recicladas. En segundo lugar, la inversión inicial necesaria para establecer un sistema de cultivo hidropónico de recirculación suele ser prohibitiva y cuesta cientos de millones de won coreanos por hectárea.

Sin embargo, un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) propone un método que puede gestionar de forma estable la población microbiana en sistemas de cultivo hidropónico recirculante. El equipo de investigación, dirigido por los Dres. Ju Young Lee y Tae In Ahn del Smart Farm Research Center, KIST Gangneung Institute of Natural Products, llevaron a cabo un análisis integrado de las características de crecimiento microbiano mediante la construcción de un modelo que simula el flujo de agua y nutrientes, y el flujo de entrada, crecimiento y Descarga de microorganismos en sistemas de cultivo hidropónico recirculantes y no circulantes. Sus simulaciones revelaron que la población microbiana en los sistemas de cultivo hidropónico de recirculación se puede controlar ajustando la salida de UV y el suministro de agua. Por el contrario, en cultivo hidropónico no circulante,

Granjas inteligentes ecológicas basadas en la recirculación de soluciones de nutrientes
Los investigadores de KIST están experimentando con un sistema hidropónico cíclico. Crédito: Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST)

El alto costo ha restringido el uso de sistemas de esterilización UV en cultivos hidropónicos en Corea y ha llevado al equipo de investigación a desarrollar su propio sistema de esterilización UV, con más estudios en curso para comercializar este sistema como una alternativa económica a los sistemas importados.

Los resultados del estudio ya han recibido un gran interés: los derechos de la tecnología de software de operación y gestión para el cultivo hidropónico recirculante han sido adquiridos por Dooinbiotech Co., Ltd. por un anticipo de 80 millones de wones (8,5% de los ingresos operativos) , mientras que existe un acuerdo con Shinhan A-Tec Co., Ltd. para la tecnología avanzada de cultivo hidropónico recirculante por una tarifa anticipada de 200 millones de wones (1,5% de los ingresos operativos). Se espera que la comercialización del sistema de cultivo hidropónico de recirculación reduzca los costos de fertilizantes en aproximadamente un 30-40%, lo que equivale a 30 millones de wones por año en una granja de 1 hectárea .

Con respecto a los impactos previstos del estudio, el Dr. Ju Young Lee dijo: «El sistema desarrollado hace que la transición a sistemas de cultivo hidropónico de recirculación ecológicos sea una opción asequible para muchos más agricultores».

El Dr. Tae In Ahn agregó: «También estamos desarrollando software y manuales de operación para guiar a los agricultores en la gestión del equilibrio de nutrientes en las soluciones para aumentar el número de granjas que utilizan el sistema de cultivo hidropónico recirculante».



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