Novasinergia 2022, 5(2), 76-89 77
1. Introducción
En los últimos años a nivel global se ha registrado un incremento del número de casos
en los que factores abióticos han desmejorado la productividad de los cultivos (Steiner,
2020). El estrés por altas temperaturas origina respuestas que afectan su fenología, fisiología,
metabolismo y en algunos casos se modifica la expresión genética que altere el rendimiento
de las plantas (Martínez, Ibacache, & Rojas, 2017; Álvarez, 2011). Por ejemplo, pequeños
incrementos de temperatura (de 30°C a 35 ºC) pueden dañar los órganos reproductivos de
cultivos tropicales como trigo (Triticum aestivum (L). Thell), maíz (Zea mays L.), arroz (Oryza
sativa L.), maní (Arachis hypogaea L.) y tomate (Solanum lycopersicum L.) (Chaves & Gutiérrez,
2016). Mientras que el estrés por bajas temperaturas puede causar daños más severos
(Lichtenthaler, 1996) que en lo posterior pudieran concluir con su muerte.
Es muy común que los agricultores no perciban a tiempo la llegada de las temperaturas
extremas (Trillo, 2020) debido a que por ejemplo las mínimas de temperatura aparecen
regularmente en horas de la madrugada (Martínez et al., 2017; Hernandez, 2006). Este
problema sucede con mayor frecuencia en zonas de clima tropical como Ecuador, donde las
plantas tienen poca resistencia a las bajas temperaturas pudiendo sufrir daños graves entre
12 a 10 °C o incluso morir a temperaturas de 5 a 0 oC (Fischer, Carvajal, & Bazurto, 2007;
Chaves & Gutiérrez, 2016).
Frente a esta problemática, los organismos estatales han invertido en capacitación y difusión
de diferentes métodos de mitigación para minimizar estos efectos como el riego por
aspersión y el uso de diferentes productos agroquímicos (Fuentes, 2015). No obstante, la
poca confiabilidad de las predicciones meteorológicas ha hecho que el día y la hora de
aplicar cada método aún siga dependiendo de la habilidad del mismo agricultor para
percibir los cambios climáticos (Altieri & Nicholls, 2008). Esto conlleva a otros problemas,
como la sobre utilización de productos agroquímicos que pudiera provocar un aumento en
la contaminación del suelo y los productos de consumo humano (Moreira & Vera, 2016;
Montoya, Restrepo, Moreno, & Mejía, 2014).
En base al analizadas realizado, se propone el desarrollo de un prototipo de monitoreo
meteorológico para alertar la presencia de temperaturas extremas que puedan ocasionar
daños en los cultivos, con el objetivo de otorgar a los agricultores una herramienta
tecnológica de prevención que ayude a decidir la aplicación del método de mitigación con
mayor eficiencia y de esta forma evitar la pérdida de las cosechas.
2. Metodología
En la figura 1 se muestra la arquitectura del Sistema para prevención de daños en
cultivos (SPDC) el cual está compuesto de dos módulos: de lado izquierdo se encuentra el
Sistema automatizado de observación en superficie (SAOS), el cual se encarga de tomar
muestras de temperatura de aire instantánea (WMO, 2018) y encapsularla en una trama de
datos para enviarla al segundo nodo denominado Sistema de supervisión remoto (SSR)
encargado de recibir los datos, procesar la información, almacenarlos en una base de datos,
y finalmente mostrar esta información a través de una interfaz gráfica implementada