Reto: TomatoLED-NDVI

TomatoLED-NDVI: Evaluación del estrés salino en plántulas de tomate mediante NDVI y pulsos de luz LED roja

Tipo de reto

Reto

Modalidad

Colaborativo

Coordinador/es

MCarmen Martínez Ballesta (mcarmen.ballesta@upct.es), Cristóbal Javier Solano Navarro (cristobal.solano@upct.es)

Descripción breve

El reto TomatoLED-NDVI propone a los estudiantes el diseño y validación de un sistema
experimental avanzado para el estudio del estrés salino en plántulas de tomate mediante
técnicas de agricultura de precisión. Partiendo de una cámara de cultivo con iluminación
LED roja desarrollada previamente (modelo de utilidad), los equipos desarrollarán una
interfaz de comunicación entre la cámara multiespectral con bandas visible, infrarrojo
cercano (IR) e infrarrojo lejano (IRL) para el cálculo del índice NDVI, la Raspberry Pi y el
software de tratamiento de imágenes.
El alumnado deberá determinar la distancia óptima de adquisición de imágenes para la
correcta estimación del NDVI en plántulas de tomate y evaluar si la aplicación de pulsos de
luz LED roja atenúa los efectos del estrés por salinidad, desarrollando un protocolo de
aplicación. Para ello, se compararán plantas sometidas a estrés salino con y sin tratamiento
lumínico, analizando parámetros fisiológicos directos e indirectos mediante NDVI y su
evolución temporal.
El reto conecta electrónica, sensórica, tratamiento de imagen y fisiología vegetal,
acercando al estudiante a un problema real del sector agroalimentario: la mitigación del
estrés abiótico en cultivos mediante tecnologías de iluminación inteligente.

Producto, prototipo o resultado final esperado

Se espera como resultado final:

Un prototipo funcional de cámara experimental de cultivo que integre iluminación
LED roja y un sistema de adquisición multiespectral (RGB + IR + IRL).
Un procedimiento experimental validado para el cálculo de NDVI en plántulas de
tomate, incluyendo la determinación de la distancia óptima cámara–planta.
Un protocolo de aplicación de pulsos de luz LED roja para mitigar los efectos del
estrés salino en plántulas de tomate, basado en la evolución del NDVI.
Material demostrable para la Feria de Retos UPCT: prototipo, panel explicativo,
visualización de datos NDVI y conclusiones experimentales

Competencias a adquirir por los estudiantes

Durante el reto, el alumnado desarrollará competencias técnicas y transversales tales
como:

Integración de sistemas electrónicos, sensores ópticos y cámaras multiespectrales.
Fundamentos de iluminación LED aplicada a biología vegetal y cultivos indoor.
Adquisición y tratamiento de imágenes para el cálculo de índices de vegetación
(NDVI).
Diseño y ejecución de ensayos experimentales con plantas bajo condiciones
controladas.
Análisis crítico de datos y comparación de tratamientos.
Trabajo en equipo interdisciplinar, planificación de tareas y comunicación de
resultados técnicos y científicos.

Composición esperada del equipo

El reto está orientado a un equipo interdisciplinar de entre 3 y 6 estudiantes,
preferentemente de:

Grados o Másteres en Ingeniería Electrónica, Ingeniería Industrial, Ingeniería
Telemática o similar.
Grados en Ingeniería Agronómica, Ingeniería de Sistemas Biológicos, Ciencia y
Tecnología de los Alimentos o afines.
Bachillerato y FP

Se valorarán conocimientos básicos en electrónica, programación, sensórica, así como
interés por la biología vegetal y la experimentación en laboratorio. El reto es especialmente
adecuado para estudiantes de últimos cursos de grado o máster.

No es necesario que cada persona domine las dos subdisciplinas, para la consecución del
reto se buscan aptitudes como voluntad de aprender, implicación y capacidad de
planificación.

Colaboraciones externas previstas (opcional)

El reto se apoya conceptualmente en trabajos previos del grupo de investigación en
Hortofloricultura Mediterránea y el grupo de investigación de Innovación en Sistemas
Telemáticos y Tecnología Electrónica en desarrollos de iluminación LED agrícola con
posible colaboración de empresa Sostemur Solar, S.L. interesada en tecnologías de
mitigación del estrés salino en cultivos protegidos o indoor para su comercialización. Esta
empresa podrá actuar como patrocinador y apoyo técnico o asesoramiento, sin sustituir el
trabajo del estudiantado.