HIDROCALC - Sistema para cálculo de soluções nutritivas para hidroponia

Roberto de Aquino Leite
raleite@mail.ufv.br
Universidade Federal de Viçosa
Departamento de Fitotecnia, Viçosa MG, 36571-000, Brasil
Telefone: (031) 899-1125, 899-2613; Fax: (031) 899-2614

Hermínia E. P. Martinez
herminia@mail.ufv.br
Universidade Federal de Viçosa
Departamento de Fitotecnia, Viçosa MG, 36571-000, Brasil
Telefone: (031) 899-1144, 899-2613; Fax: (031) 899-2614

Paulo Roberto Gomes Pereira
ppereira@mail.ufv.br
Universidade Federal de Viçosa
Departamento de Fitotecnia, Viçosa MG, 36571-000, Brasil
Telefone: (031) 899-2618, 899-2613; Fax: (031) 899-2614

Resumo

O HIDROCALC calcula as quantidades dos diversos fertilizantes necessários para compor soluções nutritivas de custo mínimo, para cultivos hidropônicos. Constituiu-se um banco de dados contendo composição, solubilidade e custo de fertilizantes e sais disponíveis no mercado brasileiro. O software efetua cálculos utilizando o processo de pesquisa operacional pelo método simplex, para ajuste do custo mínimo, equilíbrio de cargas positivas e negativas, limites das concentrações de sódio, cloreto expressão osmótica, dentro das exigências nutricionais dos diversos grupos de culturas. A configuração mínima necessária para executar o HIDROCALC é ambiente Windows 3.11 ou superior com 4 MB de memória RAM, SVGA. O HIDROCALC permite selecionar formulações básicas de soluções nutritivas já disponíveis no banco de dados para diversas culturas ou acrescentar a formulação desejada. Deve-se informar também os fertilizantes disponíveis e atualizar os preços quando necessário. O HIDROCALC possui help em todas as fases. Os resultados serão apresentados na tela ou impressos na forma de relatório.

Abstract

Hidrocalc: Hydroponic Solution Calculation System. This software is an aid to commercial hydroponic farmers. Using this program, the farmer can calculate the need for soluble fertilizers and/or salts to compose lots of the nutrient-solution formula, at minimum cost. It is composed of a data bank with composition, solubility and price of fertilizers and salts available in Brazilian market. The data are processed using the operational research process, by the simplex method to adjust for minimum cost, positive and negative charge equilibrium, sodium and chlorine limit concentrations, osmotic pressure limit and nutritional requirement of different vegetable groups. The system requires a minimum configuration of Windows 3.11 or higher, a 486/4MB of RAM memory, and SVGA. The software permits selection of basic nutrient solution formulas for products given in or to include other desired formulas. It is necessary to give the fertilizer or salt availability and current prices. The system has a help function on line. The results are shown in the screen, and can be printed.

Palavras chave

Cálculo de soluções, hidroponia, substituição de fertilizantes, custo mínimo.

1. INTRODUÇÃO

A crescente expansão da hidroponia no Brasil aumentou a concorrência levando à necessidade de diversificação das culturas e maior eficiência do hidroponista com a utilização de técnicas que reduzam os custos operacionais. Uma alternativa seria o preparo de soluções nutritivas utilizando fertilizantes de menor custo. Além do custo, freqüentemente o hidroponista necessita substituir determinados fertilizantes ausentes no mercado local. Para se fazer esta substituição deve-se calcular as quantidades necessárias para manter a composição original da solução e o balanço de cargas positivas dos cátions e negativas dos ânions, levando em consideração os limites das concentrações de sódio, cloreto e pressão osmótica dentro das exigências nutricionais dos diversos grupos de culturas. Entretanto, muitas vezes os hidroponistas não têm conhecimento suficiente ou evitam faze-lo devido às dificuldades e tempo necessário.

A disponibilidade de banco de dados contendo formulações utilizadas para diversos grupos de culturas, incluindo hortaliças folhosas, de frutos, plantas ornamentais e outras, viabilizará a diversificação.

Os objetivos do HIDROCALC são: reduzir os custos da solução nutritiva, permitir substituição de fertilizantes, proporcionar rapidez nos cálculos e exatidão nos resultados, tornar disponível formulações de soluções nutritivas para várias culturas, permitir a inclusão de novas soluções e atualização de composição e preço de fertilizantes.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Constituiu-se um banco de dados contendo os percentuais dos elementos químicos, preço e solubilidade de fertilizantes comerciais e reagentes P.A. e uma lista de várias soluções nutritivas para hortaliças folhosas, de frutos e plantas ornamentais. O programa permite a inclusão de novos fertilizantes e novas soluções nutritivas, bem como atualizar preços e composição. Estabeleceu-se uma rotina de cálculo utilizando o processo de pesquisa operacional pelo método simplex para obter as quantidades dos fertilizantes ou sais P.A. necessários para preparar uma solução nutritiva de custo mínimo.

3. O HIDROCALC

A configuração mínima necessária para executar o HIDROCALC é ambiente Windows 3.11 ou superior, SVGA, com 4 MB de memória RAM e disponibilidade de 5 MB no disco rígido.

A tela de abertura do programa apresenta as opções Dados, Processar, Hidrocalc, Imprimir, e Fim. Clicando em Dados abre um tela (Figura 1) contendo três abas: Fertilizantes, Soluções e Composição da água. Para navegar no banco de dados de fertilizantes e soluções deve-se usar os botões na barra de ferramentas, que são auto-explicativos.

Na aba Fertilizantes (Figura 1) contém um banco de dados com a maioria dos fertilizantes disponíveis no mercado brasileiro e que podem ser usados para o preparo de soluções nutritivas. Neste painel pode ser visto o nome do fertilizante, a fórmula química, a composição em % do peso, o preço por Kg e a solubilidade, um painel para indicar se o item está disponível ou não, um painel para informar se o fertilizante é comercial ou P.A., e um painel para indicar se a composição está expressada na forma elementar ou se na forma de óxido. A composição, o preço e a solubilidade podem ser alteradas.

Figura 1- Tela mostrando a aba Fertilizantes do sistema HIDROCALC -2.0 para cálculo de soluções nutritivas de custo mínimo para hidroponia.

Na aba Soluções (Figura 2), contém um banco de dados com várias soluções nutritivas para uso geral, para hortaliças folhosas, de frutos e plantas ornamentais. Para cada solução o painel dispõe de breves informações sobre a origem ou utilização. Pode-se acrescentar novas soluções, informando a unidade de expressão dos nutrientes, sendo g/1000 L ou mMol/L para macronutrientes e mg/1000 L ou mol/L para micronutrientes.

Figura 2 - Tela mostrando a aba -2.0 para cálculo de soluções nutritivas de custo mínimo para hidroponia.
Soluções do sistema HIDROCALC

Na aba Composição da água (Figura3) o usuário deve informar a composição da água utilizada para o preparo da solução nutritiva. O programa leva em consideração esta composição para calcular as quantidades dos fertilizantes necessários para o preparo da solução.

Figura 3 - Tela mostrando a aba Composição da água do sistema HIDROCALC -2.0 para cálculo de soluções nutritivas de custo mínimo para hidroponia.

Após a atualização do banco de dados de fertilizantes e composição da água, escolhe-se uma solução, voltando à tela de abertura com o botão apropriado. Nas opções clica-se em Processar, exibindo-se a tela de Resultado (Figura 4). Nesta tela informa-se a solução nutritiva escolhida no painel de dados, se o cálculo está ótimo ou não, os nomes dos fertilizantes, a fórmula química, a natureza do produto (P.A. Puro para Análise; com Produto Comercial não puro) e as quantidades de cada fertilizante, em g/l000 L.

Figura 4 - Tela mostrando os Resultados do sistema HIDROCALC -2.0 para cálculo de soluções nutritivas de custo mínimo para hidroponia.

O HIDROCALC possui help em todas as fases.

Assim sendo, o hidroponista dispõe de um programa de fácil utilização, bastando apontar e clicar para calcular com rapidez e exatidão as quantidades dos fertilizantes disponíveis para o preparo das soluções nutritivas de custo mínimo.

4. BIBLIOGRAFIA

• PUCCINI, A.L. (1972) Introdução à programação linear. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.. 252p.

5. BIOGRAFIA

Roberto de Aquino Leite Engenheiro-Agrônomo, 1979; M.S. Solos e Nutrição de Plantas, 1984; D.S. Solos e Nutrição de Plantas, 1992 pela Universidade Federal de Viçosa. Consultor na área de informática em várias empresas florestais e do CNPGl-EMBRAPA. Professor Adjunto na Universidade Federal de Viçosa, lotado no Departamento de Fitotecnia onde além de atuar na área de informática, ministra cursos de Cultura da Cana-de-Açúcar e Cultura do Arroz para a graduação e Técnicas Experimentais em Fitotecnia para a Pós-graduação. As principais áreas de pesquisas são Diagnose do Estado Nutricional da Cana-de-Açúcar; Avaliação da fertilidade do solo e Uso da informática na Agricultura.

Hermínia Emília Prieto Martinez. Eng. Agrônomo, 1977; M.S. Nutrição Animal e Pastagem, 1980; D.S. Solos e Nutrição de Plantas, 1985; Pós-Doctor, 1992. Atualmente é Professor Adjunto no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa. Atua nas disciplinas Nutrição Mineral de Plantas e Cafeicultura para a graduação e Nutrição Mineral de Plantas e Relação Solo-Planta para a Pós-graduação. As principais áreas de pesquisas são nutrição de plantas perenes e hidroponia.

Paulo Roberto Gomes Pereira. Eng. Agrônomo, 1983; M.S. Microbiologia do Solo, 1986; D.S. Solos e Nutrição de Plantas, 1991. Entre 1990/1991 foi Gerente de Pesquisa da Empresa Tupy Biotécnica Agroindustrial Ltda, Rio Verde GO. Atualmente é Professor Adjunto são diagnóstico do estado nutricional com base na análise do solo e na planta, com ênfase em nitrogênio, qualidade de produtos influenciada pela nutrição mineral da planta e hidroponia.