DOI: https://doi.org/1=
0.56712/latam.v6i4.4278
Automatización del riego en un invernadero para cultivo de
hortalizas de traspatio
Irrigation
automation in a greenhouse for backyard vegetable cultivation
Ileana Javier Jiménez
Sharenka79@gmail.com
htt=
ps://orcid.org/0009-0009-7603-5983
Instituto
Tecnológico Superior de Escárcega
Campeche –
México
Artículo recibido: 05 de julio de 2025.
Aceptado para publicación: 31 de julio de 2025.
Conflictos de
Interés: Ninguno que declarar.
Resumen
Realizar el riego de hortalizas o cultivo de traspatio en un
invernadero de manera convencional resulta tedioso y de igual manera genera=
un
problema con el uso del agua, debido a que se llega a desperdiciar mucha al
regar y también en ocasiones no se suministra la cantidad adecuada p=
ara
el crecimiento del cultivo. En la presente investigación se propone =
la
automatización del riego en un invernadero para cultivo de hortaliza=
s de
traspatio empleando como principal componente la plataforma de hardware y
software libre Arduino y sensores de humedad de suelo. El objetivo principa=
l de
la investigación fue desarrollar y evaluar un sistema de riego
automatizado que optimice el consumo de agua y mejore el rendimiento del
cultivo en comparación con el método tradicional, para ello, =
se diseñó
un experimento con dos áreas de cultivo de características
similares en los que se cultivó calabaza, pepino y cilantro. Durante=
30
días, se compararon variables como el consumo de agua, la frecuencia=
y
duración del riego, el crecimiento de las pantas y el tiempo de
supervisión requerido. El
sistema automatizado demostró un ahorro de agua del 35%, mayor
uniformidad en la humedad del suelo y un crecimiento mejor de las hortaliza=
s,
además se redujo a la mitad el tiempo necesario para monitorear el
riego. Estos resultados evidencian que la automatización puede
contribuir significativamente a una agricultura más eficiente,
sostenible y viable para pequeños productores.
Palabras clave: cultivo de traspatio, sensores de humedad de suelo, invernadero,
automatización del riego, arduino
Abstract
The irrigation of vegetables or backyard crops in a greenhouse in a
conventional way is tedious and also generates a problem with the use of wa=
ter,
because a lot of water is wasted when irrigating and also sometimes the rig=
ht
amount is not supplied for the growth of the crop. In this research we prop=
ose
the automation of irrigation in a greenhouse for backyard vegetable cultiva=
tion
using as main component the hardware platform and free software Arduino and=
soil
moisture sensors. The main objective of the research was to develop and
evaluate an automated irrigation system that optimizes water consumption and
improves crop yield compared to the traditional method, for this purpose, an
experiment was designed with two cultivation areas of similar characteristi=
cs
in which squash, cucumber and cilantro were grown. During 30 days, variables
such as water consumption, irrigation frequency and duration, plant growth =
and
required monitoring time were compared. The automated system showed water
savings of 35%, greater uniformity in soil moisture and better vegetable
growth, and the time required to monitor irrigation was reduced by half. Th=
ese
results show that automation can contribute significantly to a more efficie=
nt,
sustainable and viable agriculture for small farmers.
Keywords: backyard
cultivation, soil moisture sensors, greenhouse, irrigation automation, arduino
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citar: Jiménez, I. J.
(2025). Automatización del riego en un invernadero para cultivo de
hortalizas de traspatio. LATAM Revi=
sta
Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades 6 (4), 460 – 467. =
https://doi.org/10.56712/latam.v6i4.4278
INTRODUCCIÓN
La automatización del riego en invernad=
eros
destinados al cultivo de hortalizas de traspatio es una solución que
busca optimizar el uso del agua, un recurso esencial en la agricultura,
especialmente en áreas donde su disponibilidad es limitada. La
problemática surge del uso ineficiente del agua en sistemas de riego
manuales o convencionales, que suelen generar tanto desperdicios como
suministros insuficientes, lo cual afecta directamente el desarrollo de los=
cultivos.
El acceso eficiente al agua se ha convertido e=
n un
desafío crucial para la producción agrícola a
pequeña escala. De acuerdo con la Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), el sector
agrícola es responsable de aproximadamente el 70 % del consumo globa=
l de
agua dulce, lo que resalta la importancia de desarrollar estrategias para
optimizar su uso (Neufeld, 2020). En este conte=
xto,
la automatización del riego se presenta como una solución via=
ble,
ya que, mediante el uso de tecnologías accesibles, como los sensores=
de
humedad del suelo y plataformas de desarrollo como Arduino, es posible regu=
lar
el suministro de agua de manera precisa. Esto no solo reduce el desperdicio,
sino que también garantiza condiciones óptimas para el
crecimiento de los cultivos (Guijarro-Rodríguez et al., 2018).
Históricamente, los sistemas de riego h=
an
sido fundamentales para las civilizaciones, y su uso se remonta al añ=
;o
4500 a.C. Con el paso del tiempo, las técnicas de riego han
evolucionado, adaptándose a las necesidades de las sociedades
agrícolas. En la actualidad, existen métodos de riego m&aacut=
e;s
sofisticados que incorporan nuevas tecnologías, las cuales permiten =
un
uso más eficiente del agua. No obstante, el desperdicio de agua sigue
siendo un problema crítico, particularmente en regiones donde este
recurso es escaso. La escasez de agua es una limitante importante para la
producción agrícola, y si no se abordan adecuadamente los
métodos de riego, en el futuro podrían generarse problemas de
escasez de alimentos (Fundación Aquae, 2=
021).
El avance tecnológico ha jugado un papel
crucial en la mejora de los procesos agrícolas, permitiendo que los
recursos se utilicen de manera más eficiente. Hoy en día, se
emplean dispositivos electrónicos, software, robots y sensores que
contribuyen a un mejor rendimiento de los cultivos, aumentando la eficienci=
a en
el uso de los recursos y reduciendo costos. Estos avances son fundamentales
para la agricultura sostenible, y la automatización del riego se pre=
senta
como una de las innovaciones más prometedoras en este campo (Sergieieva, 2025).
La automatización del riego en invernad=
eros
para cultivos de traspatio es una solución que optimiza el uso del a=
gua,
reduciendo desperdicios y garantizando un suministro adecuado para el
desarrollo de los cultivos. A través de la integración de
tecnologías como los sensores de humedad del suelo y plataformas como
Arduino, es posible implementar sistemas de riego más eficientes y
accesibles, lo que contribuirá a una agricultura más sostenib=
le
en el futuro.
METODOLOGÍA
En la realización de este trabajo se
utilizó una metodología cuantitativa dado que se recolectaron=
y
analizaron datos numéricos relacionados con variables como el consumo
agua, la frecuencia y duración del riego, la humedad del suelo, el
crecimiento de las plantas, el tiempo de supervisión y el costo
operativo. El diseño adoptado fue de tipo experimental aplicado, dado
que se compararon dos cultivos sometidos a diferentes condiciones de riego:=
uno
con riego manual y otro con riego automatizado utilizando un sistema basado=
en
Arduino y sensores de humedad.
Ambos cultivos fueron evaluados en un entorno
similar durante un mismo periodo de tiempo, lo que permitió medir y
contrastar los efectos de cada técnica de riego sobre las hortalizas
seleccionadas, se investigó en el área de la electróni=
ca
esto con la finalidad de tener más conocimientos para el ensamble del
modelo, al igual que se analizaron huertos y cultivos pequeños, se
logró identificar que el riego las personas lo hacen de manera manua=
l o
la tradicional haciendo uso ya sea de regaderas o con cubetas y trastes
pequeños, esto permitió determinar que un sistema automatizad=
o de
riego sería de gran ayuda.
Igual este sistema podría ser de gran a=
yuda
para tecnificar los invernaderos de los agricultores que están en el
programa de Sembrando Vida, dado que ellos realizan sus riegos de manera ma=
nual
y en ocasiones no siempre tienen la disponibilidad de ir y hacerlo a tiempo=
y
eso compromete sus cultivos.
El diseño se realizó siguiendo
modelos ya existentes de otros sistemas de riego, haciendo los ajustes
pertinentes adaptándolo a los objetivos y necesidades de este proyec=
to.
Para el desarrollo se utilizó Arduino q=
ue
es una plataforma de hardware libre y cuyo lenguaje de programación =
es
fácil y sencillo en comparación con otras plataformas y lo cu=
al
permite la conexión de sensores. para realizar los estudios se
utilizó cultivos de calabaza, pepino y cilantro que son hortalizas
más comunes de cultivar y de consumir, se utilizaron dos
sembradíos de igual tamaño con condiciones similares de suelo,
exposición solar y riego.
Para cada hortaliza, se implementaron dos
métodos de riego:
Riego Manual: Realizado por = una persona diariamente por 30 días, basándonos en observaci&oacu= te;n visual y experiencia previa. El tiempo promedio de riego fue de 10 minutos = por sesión utilizando una manguera conectada a una llave convencional. <= o:p>
Riego automatiz=
ado: Se utiliz&oacu=
te;
un sistema compuesto por Arduino UNO, un sensor de humedad de suelo, una bo=
mba
y un módulo relé. El sistema monitoreaba la humedad cada 30
minutos y activaba el riego solo cuando bajaba del 40%, deteniéndose=
al
alcanzar el 60%.
Configuraci&oac=
ute;n
técnica del sistema automatizado
Sensor de humed=
ad
del suelo: detecta el nivel de humedad con lecturas constantes.
Microcontrolador
Arduino Uno: interpreta la señal del sensor y activa el riego.
Bomba: se abre
automáticamente cuando el nivel de humedad cae por debajo del 40%.
Fuente de agua:=
depósit=
o de
100 litros recargado cada tercer día.
Intervalo de
monitoreo: cada 30 minutos.
Duración=
del
experimento: 30 días (4 semanas aprox.)
Las variables observadas para cada cultivo fue=
ron:
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Al comparar los resultados obtenidos con ambos
métodos de riego, se observa una notable eficiencia del sistema
automatizado. El consumo de agua mensual se redujo de 610 litros a 395 litr=
os,
lo que representa un ahorro aproximado del 35%. Asimismo, la frecuencia de
riego disminuyó de 30 a entre 17 y 19 veces por mes, y la
duración promedio por evento también se redujo de 10 minutos =
a un
rango de 6 a 8 minutos. Estas mejoras se traducen en una mayor
conservación de recursos sin comprometer la salud del cultivo.
De hecho, la humedad del suelo se mantuvo
más estable con el sistema automatizado (42–44%), en contraste=
con
el método manual donde se presentaban variaciones (alrededor del
34.36%). Esta estabilidad favorece un mejor desarrollo de las hortalizas: e=
n promedio,
el crecimiento de la calabaza, el pepino y el cilantro fue superior en el
sistema automatizado, con incrementos de 3 a 4 centímetros por plant=
a.
Además, se redujo significativamente el tiempo de supervisión
requerido (de 5 horas a 1.5 horas al mes) y los costos operativos bajaron a=
la
mitad.
Estos resultados evidencian que el uso de
tecnologías accesibles como Arduino no solo mejora la eficiencia del
riego, sino que también promueve un manejo más sostenible y
rentable de los cultivos.
CONCLUSIÓN
Los resultados obtenidos demuestran que el uso=
de
un sistema de riego automatizado con Arduino y sensor de humedad de suelo
representa una alternativa eficiente, económica y sustentable frente=
al
riego manual tradicional.
Este sistema no solo permitió una reduc=
ción
significativa en el consumo de agua (35% menos), sino que también
optimizar el crecimiento de los cultivos al mantener niveles de humedad
constantes, además disminuyó considerablemente el tiempo se
supervisión necesaria, lo que puede traducirse en mayor productividad
para pequeños productores o los grupos de sembrando vida, la
implementación de tecnologías accesibles como Arduino en el
sector agrícola representa un paso firma hacia una agricultura de
precisión más inteligente y sostenible.
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LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Socia=
les
y Humanidades, Asunción, Paraguay. =
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sp; ISSN
en línea: 2789-3855, julio, 2025, Volumen VI, Número 4 p 441. =
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