Protege tus pimientos de temperaturas altas en el invernadero

La calidad cobra gran importancia en periodos de luminosidad y temperatura elevadas. Los frutos de segunda calidad no sólo reportan menos beneficios, sino que son más costosos debido al tiempo adicional de cosecha y clasificación. En verano la calidad se ve amenazada por numerosos factores.

Radiación solar: ¿amiga o enemiga del cultivo?

La radiación solar es vital para la planta. Proporciona la energía necesaria para formar asimilados, posibilitando por ende la producción. Pero ¿es posible tener demasiada luz? En un día despejado, la radiación puede ser de 900 a 1,100 W/m2, lo cual es más que lo que el cultivo de pimientos puede manejar. Demasiada luz produce como resultado hojas rígidas y enrolladas que tratan de protegerse del sol; esto reduce la capacidad de refrescarse de la planta. Como consecuencia, las hojas se vuelven cada vez más rígidas.

La temperatura del fruto puede alcanzar de 40 a 50°C bajo la radiación solar directa. En este caso, se presenta un gran riesgo de zonas escaldadas, pudrición apical, coloración irregular e incluso agrietamiento. Es obvio que debemos proteger al cultivo de la radiación elevada, pero existen dos maneras de hacerlo. Veámoslas.

1. Superficie foliar. Por una parte, la superficie foliar tiene que ser suficiente para interceptar la radiación (las hojas se hacen sombra unas a otras). Además las hojas tienen que ser de buena calidad y las hojas jóvenes son mucho más flexibles. La presencia de multitud de hojas jóvenes permite una buena evaporación e incrementa el potencial del cultivo para refrescarse. Es necesario mantener suficientes brotes desarrollados que sean capaces de darse sombra entre sí y crear un microclima. Por lo anterior, se recomienda dejar en los brotes laterales de la planta, tantas hojas como sea posible.

2. Pantalla de sombreo. En segundo lugar, se recomienda cerrar la pantalla o malla de sombreo, si está disponible, durante una parte del día. En caso de duda, sugiero cerrar la pantalla al 80% pero manteniendo una radiación superior a 750 W. Cuanto más ralo esté el cultivo, antes se debe cerrar la pantalla; quizás a 550 W. El uso adecuado de la pantalla mejora la calidad del fruto y en el largo plazo incluso podría incrementar la producción. Esto va en contra de muchas creencias; en concreto contra la opinión de que el uso de pantallas afecta negativamente a la producción. Eso sí, debe asegurarse de no abrir y cerrar la pantalla continuamente durante el día, ya que ello crearía un ambiente inconsistente y las plantas acabarían por no " œsaber"  si protegerse a sí mismas o incrementar su transpiración activa.

Manejo de temperatura

La radiación elevada se vuelve muy peligrosa cuando se combina con temperaturas elevadas. Las altas temperaturas en invernadero (>29°C) aceleran los procesos de la planta tales como maduración y cuajado del fruto (el tiempo entre ambos procesos se acorta). Las altas temperaturas también propician el alargamiento de frutos (mayor crecimiento longitudinal que transversal). Con el incremento de temperaturas diurnas, las nocturnas deben rebajarse para controlar el promedio de temperatura en 24 horas. Aparte de eso, deben prevenirse los picos de temperatura elevados en periodos de alta radiación debido al riesgo de quemadura de frutos y baja humedad.

Intente mantener 25°C como temperatura pico tanto tiempo como sea posible, ya que 28 o 29°C es demasiado alta. No se olvide que la temperatura real en una planta en tiempo soleado siempre es unos pocos grados más elevada que la temperatura ambiente que le indica la computadora.

Para casi todas las variedades, una temperatura promedio en 24 horas superior a 22°C en base semanal es demasiado elevada. Intente controlarla a 21°C por tanto tiempo como sea posible durante las épocas cálidas. Un descenso de temperatura prenocturna es inútil cuando las temperaturas exteriores son elevadas. El descenso deseado no sería percibido por las plantas antes de medianoche. 

Es mejor establecer una temperatura más baja durante toda la noche y temprano por la mañana e iniciar la ventilación temprano para prevenir que el cultivo se humedezca.

Temperatura alta es peor que humedad baja

Productores y asesores a menudo discuten sobre qué es mejor " ” una humedad más alta o una temperatura más baja en el invernadero. Pues bien, es importante tener en cuenta que la temperatura de la planta es el factor más importante en la evaporación. Las hojas cálidas evaporan mejor que las frías.

Con ventilación escasa, las plantas tienen dificultades para evaporar agua. En condiciones de alta radiación es aconsejable mantener un flujo constante de aire a través del invernadero, tanto para el bienestar de las plantas como para el de los trabajadores. Las temperaturas demasiado altas en el invernadero socavan la efectividad del enfriamiento evaporativo de su cultivo.

Otra situación suele presentarse cuando durante la tarde, cuando disminuye la radiación. Al desaparecer el riesgo de sobrecalentamiento, la planta puede autorrefrescarse de nuevo. Entonces es posible disminuir la ventilación en el lado ventoso para lograr una humedad relativa (HR) más elevada.

Es mejor permitir que suba la temperatura en días con radiación elevada. Cuando la radiación decrece, la humedad se vuelve un factor más importante. Pero, como siempre, hay una excepción a esta regla. Si la HR desciende muy rápidamente hacia la mitad del día, esto puede ser una señal de que el cultivo no puede manejar la situación y su nivel de estrés es demasiado alto. Hay tres causas posibles para que la planta no trabaje durante el día:

1. La temperatura mínima de la tubería de calefacción (si está instalada) se mantiene muy alta (la caldera está en funcionamiento para dosificar el CO2) y como resultado la temperatura del invernadero es demasiado elevada.

2. La temperatura de la planta es demasiado elevada en combinación con la temperatura del aire en el invernadero. Una ventilación suficiente a tiempo habría prevenido esta situación.

3. Escasez de agua. Compruebe la uniformidad y eficiencia de su sistema de irrigación.

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UN SISTEMA ECONÓMICO PARA REFRIGERAR LOS INVERNADEROS

Se trata de un sistema que han desarrollado investigadores de las Universidades de Almería y Sevilla, utilizando el mismo método que el empleado para enfriar los edificios, es decir, cajas evaporadoras de agua, de gran utilizad en el caso de invernaderos con poca hermeticidad.

Investigadores de la Universidad de Sevilla y del grupo de Ingeniería Rural de la Universidad de Almería (UAL), pertenecientes al Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario CeiA3, han desarrollado un sistema para bajar la temperatura en los invernaderos del sur de España, utilizando el mismo método que el empleado para refrigerar edificios.

Con el empleo de cajas evaporadoras de agua en los invernaderos, los expertos han comprobado que estos dispositivos de evaporación resultan una buena opción para la refrigeración de los invernaderos no herméticos, aumentando la eficiencia energética.

Comparación con otros métodos

Los científicos comparan el sistema de cajas evaporadoras con los más utilizados actualmente en los invernaderos tecnificados: la nebulización y los paneles evaporadores.

Los sistemas de nebulización no precisan que los invernaderos sean herméticos, ya que la humedad que se genera en el interior requiere a veces corrientes de aire externas, pero si tanto por la elevada temperatura o por el viento, el agricultor se ve en la necesidad de cerrar el invernadero, el método baja mucho en efectividad, ya que el interior del invernadero se satura de vapor de agua impidiendo así el enfriamiento.

Paneles de celulosa

Por su parte, en el sistema que utiliza paneles evaporadores se coloca un material de celulosa tapando las ventanas de un lateral del invernadero. Este soporte celulósico está permanentemente humedecido con una tubería superior que va empapándolo. En el lado contrario del invernadero se colocan ventiladores. De esta forma, todo el aire que pasa al interior lo hace a través de la celulosa, con lo que se carga de pequeñas gotas que enfrían el ambiente. Frente a la nebulización, este método no se ve alterado por la subida de las temperaturas o el viento. No obstante, requiere estructuras muy herméticas.

Para superar los inconvenientes de la nebulización y los paneles, el sistema que han utilizado los ingenieros almerienses se basa en cajas de refrigeración. En este caso, el ventilador y el panel de celulosa están juntos en el mismo lateral del invernadero, con lo que se impulsa el aire húmedo al interior.

Después de ensayar el sistema en el túnel del viento de la Universidad de Almería, los expertos han concluido que las cajas evaporadoras resultan más eficientes que el resto de sistemas de refrigeración, ya que requieren un menor consumo de energía y agua en invernaderos, incluso en aquellos que no son herméticos.

Los resultados muestran que las cajas producen una caída de presión que está entre un 51,27% y 94,87% menor que la producida por los paneles de celulosa, con un menor consumo específico de agua y energía.

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LA CLIMATIZACIÓN DE INVERNADEROS

Con los invernaderos agrícolas se pretende obtener un alto rendimiento en la producción y calidad de los productos a desarrollar, aunque las condiciones ambientales exteriores sean desfavorables.

Dentro del invernadero hay que procurar que los factores que intervienen en el desarrollo de los vegetales sean los adecuados. La Climatización regula la concentración del anhídrido carbónico CO2 y el oxígeno, la temperatura, la humedad, la luminosidad, amén de otros factores que actúan muy relacionados entre sí y que necesitan estar presentes de forma equilibrada.

Las zonas climáticas en España son muy diversas y las condiciones favorables durante el invierno pueden resultar problemáticas en verano. En la zona mediterránea, principalmente hacia el Sur, resulta más difícil enfriar el invernadero en verano que calefaccionarlo en invierno. Habrá pues que recurrir a técnicas distintas para alcanzar climas deseables.

Temperatura

La temperatura actúa sobre las funciones vitales de los vegetales resultando, en general, crítica por debajo los cero grados o por encima de los 70 ºC. Fuera de estos límites mueren o se aletargan. Las temperaturas óptimas son las indicadas en la Tabla 1.

Producto Temp. óptima Calefaccionar por debajo de Lechuga 14-18 °C 10 °C Espinacas 15-18 °C -2 °C Guisantes 16-20 °C 3 °C Acelgas 18-22 °C -4 °C Apio 18-25 °C 5 °C Judías 18-30 °C 8 °C Tomates 20-24 °C 7 °C Pimiento 20-25 °C 8 °C Pepino 20-25 °C 10 °C Berenjena 22-27 °C 9 °C Sandía 23-28 °C 10 °C Melón 25-30 °C 9 °C Calabacín 25-35 °C 8 °C

Tabla 1. Temperatura

Humedad

La humedad del aire interior de un invernadero es muy importante para la vida de las plantas. Interviene en el crecimiento, en la transpiración, la fecundación de las flores y en el desarrollo de enfermedades, cuando es excesiva. La Tabla 2 muestra los valores adecuados a cada tipo de cultivo.

Producto Humedad Tomate y pimiento 50-60% Berenjena 50-60% Melón y acelga 60-70% Judías 60-75% Lechuga 60-80% Sandía 65-75% Guisantes 65-75% Calabacín y apio 65-80% Fresones 70-80% Pepino 70-90%

Tabla 2. Humedad

Si la humedad es excesiva dificulta la evaporación. Si es escasa aumenta la transpiración hasta llegar a dificultar la fotosíntesis. La humedad, con la misma cantidad de agua en el ambiente, varía con la temperatura por lo que debe controlarse ambos parámetros para dar con las mejores condiciones. Una humedad excesiva se corrige con ventilación, elevando la temperatura y evitando suelos húmedos. Y por contra, se beneficia si es escasa, con riego, nebulización de agua o superficies presentes de agua.

1. Calefacción

Si las temperaturas reinantes en el invernadero están por debajo de las óptimas habrá que recurrir a calefaccionarlo. Prescindiendo de sistemas rudimentarios, los generadores de aire caliente con quemadores de aceite pesados suelen resultar los más racionales, siendo prohibitiva la calefacción eléctrica.

La calefacción debe compensar las pérdidas de calor por radiación, renovación de aire, conducción, convección y por el suelo. Si se prescinde de la renovación de aire, que suele ser nula en invierno, puede hacerse el cálculo aproximadamente por la fórmula:

C = K . S . (ti-te)

• C = Kilocalorías/horas necesarias
• K = Coef. de transmisión de la cubierta (de 2,5 a 7)
• S = Superficie de la cubierta y paredes
• ti-te = Incremento temperatura en el interior respecto al exterior

Aunque se proyecte una calefacción discreta por motivos económicos y no se pretenda alcanzar las temperaturas óptimas de la Tabla 1, el importe de la calefacción resulta siempre importante. Sólo como ejemplo indicativo dejaremos apuntado que para un invernadero de 4.000 m², con un coeficiente de transmisión medio y para un incremento de temperatura de 10 ºC, de la aplicación de la fórmula indicada resulta un aporte de calor, más un 10% por pérdidas diversas, de 250.000 kcal/h equivalente a una potencia eléctrica de 290 kw.

En casos de una emergencia pasajera, puede evitarse la catástrofe, sin aportar calor artificial, con la producción de humo o vapor de agua dentro del invernadero.

2. Refrigeración

Según sea el material de la cubierta del invernadero la radiación solar, que en la zona mediterránea alcanza hasta 600 W/m², puede determinar un sobrecalentamiento del aire interior muy alto. Esta sobrecarga de calor hay que eliminarla tratando que la temperatura se acerque a las óptimas señaladas. La gráfica de la Fig. 1 muestra la diferencia de temperatura entre la interior y exterior de un invernadero cerrado, sin aberturas, a lo largo de las horas del día.

Fig. 1. Variación de las temperaturas a lo largo del dia

Recurrir a una refrigeración mecánica a base de compresor, bomba de calor, etc, es disparatado por el coste que supondría. Hay que utilizar sistemas más económicos como la ventilación, los paneles evaporativos, la nebulización y aspersión de agua y el sombreado.

3. Ventilación

La ventilación en un invernadero consiste en sustituir el aire caliente interior del mismo por otra masa de aire más frío procedente del exterior. Así puede evacuarse gran parte de la sobrecarga de calor rebajando la temperatura y, a la vez, modificar la humedad y la concentración de gases.

Dos son los sistemas de ventilación que pueden adoptarse: Ventilación Natural y Ventilación Mecánica. El sistema de ventilación debe escogerse de acuerdo con tipo de cultivo y las características del edificio. La descripción que va a hacerse de ambos sistemas obedece a construcciones experimentales realizadas, más que a cálculos teóricos pero sí que pueden señalarse como objetivos comunes el establecer unas renovaciones horarias entre 45 y 60. La temperatura interior en un día soleado, será de 5,5 a 6,5 ºC por encima de la exterior con 45 renovaciones/hora y de 4,5 a 5,5 ºC con 60 renovaciones/hora.

Y que las entradas de aire se diseñen para que, en invierno, el aire exterior se mezcle con el interior del local antes de incidir sobre las plantas.

3.1 Ventilación natural

La ventilación natural se basa en que el aire caliente interior del invernadero asciende y sale por aberturas en el techo con entradas laterales por los bajos Fig. 2. Se establecen unas corrientes de aire que ventilan el espacio cubierto. El montante de la ventilación lograda por este sistema depende del gradiente de temperatura interior-exterior, de la intensidad y dirección del viento y de la construcción del invernadero.

Fig. 2. Ventilación natural

La ventilación natural exige grandes aberturas, del 15% al 25% de la superficie cubierta y decidir si aberturas centrales o laterales o la combinación de ambas, Fig. 3. Para obtener una buena distribución del aire deben abarcar toda la longitud de la nave y, para épocas frías o bien para poder regular la humedad, es necesario poder cerrar de forma progresiva, parcial o total estas aberturas. La maniobra puede ser manual o automática pero siempre será conveniente que esté mecanizada, centralizando su mando. En cambios bruscos de la climatología hay que poder reaccionar con rapidez y a cualquier hora, por lo que si el sistema es automático se tendrá que equipar con sensores de lluvia y viento para actuar.

Fig. 3. Ventilación natural

Pero, con este tipo de ventilación es difícil conocer qué renovación de aire se consigue, es imposible regular la velocidad de incidencia del aire sobre las plantas, está demasiado condicionado a las condiciones meteorológicas y en caso de invernaderos calefaccionados es difícil conservar la energía debido al defectuoso cierre de ventanas o de las muy largas chimeneas centrales, sobre todo cuando las naves envejecen después de un largo tiempo de uso.

3.2 Ventilación mecánica simple

La ventilación mecánica consiste en renovar el aire con la instalación de ventiladores electromecánicos colocados en la cubierta o bien en la parte alta de un lateral de la nave, dependiendo de la anchura de la misma. Las entradas de aire exterior se disponen por la parte baja de la pared opuesta a la de los ventiladores o por ambas si la descarga es central, Fig. 4.

Fig. 4. Ventilación Mecánica Simple (Naves Anchas)

Fig. 5. Ventilación Mecánica Simple (Naves Estrechas)

Designamos como "simple" el hecho de vehicular aire del exterior, con su temperatura y humedad y descargarlo, después de barrer el interior, evacuando humedad, gases y carga de calor hacia el exterior. Es lógico que la temperatura mínima interior que puede esperarse con este sistema sea a lo sumo la misma que la del aire exterior.

Las renovaciones de aire por hora N que se decidan, entre 40 a 60, indicarán el caudal de aire necesario

Q (m³/h) = volumen del local x N
Y, el número de ventiladores será:
N = Q total / q (caudal de un ventilador)

Los ventiladores se distribuirán a lo largo de la nave, en la cubierta o un lateral, distanciados entre 7 a 10 metros uno de otro. En el caso de ventiladores laterales se colocarán persianas de gravedad para evitar corrientes contrarias cuando los aparatos estén parados.

Las entradas de aire se protegerán, hacia el exterior con rejas antipájaros o roedores. Hacia el interior se dispondrán deflectores en caso que el aire exterior entrante incida directamente sobre las plantas próximas.

La conexión eléctrica de los ventiladores se hará a través de reguladores de velocidad que permitirán obtener regímenes de ventilación distintos de acuerdo a las necesidades.

3.3 Ventilación mecánica húmeda

Este sistema consiste en saturar de humedad el aire de entrada haciéndoles atravesar unos paneles de gran superficie construídos con material fibroso empapado de agua. Unos canales perforados a lo largo de la parte alta de los paneles suministran agua continuamente que los mantiene mojados. Fig. 6.

Fig. 6. Ventilación Mecánica Húmeda (Sistema por depresión)

Fig. 7. Ventilación Mecánica Húmeda (Sistema por sobrepresión)

El aire exterior impulsado por un ventilador contra los paneles en el caso de una instalación por sobrepresión o bien succionado por un extractor en la pared opuesta de la nave, en el caso de depresión, penetra en el invernadero saturado de humedad y con una temperatura más baja. Dentro del local se mezcla con el aire ambiente y se evapora rebajando la temperatura y modificando su humedad. El aire a la salida será la resultante de la mezcla, arrastrando también los gases existentes.

Con este sistema se renueva el aire, se enfría y varía su humedad. El enfriamiento conseguido será tanto mayor como más seco sea el aire exterior, pudiéndose alcanzar diferencias de 5 ºC. La eficiencia de la instalación se define como la relación entre la diferencia de temperaturas entre el aire exterior y el inyectado al interior y la del aire exterior y la del inyectado en caso de estar saturado al 100%. Pueden alcanzarse rendimientos del 90%.

El diseño en la disposición de los ventiladores y los paneles deben resolver los problemas de la velocidad del aire sobre las plantas y los gradientes de temperaturas dentro del invernadero.

Algunos aspectos que hay que atender son :

1. La velocidad del aire a través de los paneles húmedos deben estar entre 1 y 2 m/s.
2. La pérdida de carga de un panel no debe sobrepasar los 15 Pa con un enfriamiento de 3 ºC. Los paneles, que ocupan todo el largo de un lateral del invernadero, deben tener una altura entre 0,5 y 2,5 m.
3. El caudal de agua para mojar los paneles verticales debe oscilar entre los 4 y 10 l/min. por metro de longitud de los mismos.
4. Si los locales son muy anchos debe adoptarse la disposición de ventilador de techo y entradas de aire, con paneles húmedos, en ambos laterales.

3.4 Aspersión y nebulización de agua

Consiste en repartir por todo el local unos pulverizadores de agua que difunden gotas por todo el ambiente. Según sea el tamaño de las gotas, por encima o por debajo de los 200 µm., resultan gotas que mojan o forman niebla. Estas gotas de agua se evaporan, absorbiendo gran parte de la energía solar recibida, con lo que enfrían el ambiente.

Como este sistema no cuenta con ventilación resulta inferior a la ventilación húmeda por lo que es aconsejable combinarlo con una ventilación simple.

Un inconveniente a señalar es que los equipos pulverizadores son muy delicados por la facilidad de obstruirse los pequeños orificios de los chiclés con las sales del agua.

3.5 Sombreado

Más que un sistema en sí, el sombreado es un buen complemento a cualquier sistema de refrigeración que se adopte consistente en colocar unos parasoles, pantallas de protección, para paliar el exceso de radiación solar sobre el invernadero. No obstante resulta difícil de instalar por razones de tamaño, solidez mecánica, resistencia a los elementos meteorológicos y de orientación exacta en caso de recurrirse al mismo de forma parcial.

También puede reducirse la temperatura de la cubierta, que emite calor hacia el interior de forma importante, por aspersión de agua sobre la misma, si bien esta medida requiere un gasto de agua elevado.

Fuente: http://www.solerpalau.es/es-es/hojas-tecnicas-la-climatizacion-de-invernaderos/

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Ventilación lateral frente a mallas antiáfidos en invernadero

Pregunta:

Dentro de las cubiertas a seleccionar, también se tienen que considerar ventanas laterales, o bien el uso de mallas antiáfidos, que permiten que el aire caliente en la parte superior se intercambie, así como regular la temperatura. ¿Es recomendable o no la existencia de estas ventanas?

Respuesta:

Estudiaremos a continuación la necesidad de ventilación lateral frente a superior y la de mallas antiáfidos.

Ventilación lateral. Las ventilas en los laterales del invernadero (p.ej. aquellas que van paralelas a las hileras de cultivo) no tienen utilidad en cuanto al flujo de aire en el interior del invernadero. La razón de esto es que la entrada de aire del exterior es frenada por las plantas cercanas a las ventilas.

El pequeño volumen de aire que consigue entrar a través de los laterales sólo va a resecar las plantas más próximas a dicha ventila.

Las ventilas situadas en los extremos del aguilón del invernadero (p.ej. aquellas en la pared ubicada al final de las hileras de plantas y perpendicular a estas) no son efectivas para enfriar el invernadero a una distancia superior a 10-15 metros (pero sólo si la temperatura en el exterior es menor que la temperatura deseada en el interior).

Estas ventilas en los extremos, en la mayoría de circunstancias durante el día, van a resecar las plantas cercanas a dicho extremo y el aire caliente y seco que penetra en el invernadero va a arruinar el buen clima que las plantas están tratando de crear a través de la transpiración.

A medida el aire cálido y seco entra en el invernadero, las plantas interrumpen su transpiración para protegerse a si mismas y el resultado será un invernadero caliente y seco.

La mejor manera de refrescar un invernadero es permitir que las plantas transpiren libremente y al hacerlo así, enfrían el invernadero. Las ventilas más importantes en un invernadero son aquellas ubicadas en el tejado y entre estas, las mejores son las de mariposa, las cuales pueden ser ajustadas para maximizar el efecto Venturi (p.ej. succión).

Cuando el flujo de aire sobre el tejado del invernadero es superior a 3 m/s, la ventila de barlovento (el lado de donde viene el viento) se cierra un poco y la ventila de sotavento (el lado contrario) se abre más para crear succión. Cuando el flujo de aire sobre la cima del invernadero es inferior a 3 m/s, ambos lados de la ventila se abren para permitir que el aire caliente flotante ascienda y fluya hacia el exterior del invernadero.

El aire caliente sólo va a escapar de cualquier invernadero a través de dos proceso: flotabilidad (p.ej. aire caliente en ascenso) y succión (p.ej. aire que es extraído del interior debido a la posición de las ventilas de mariposa en el tejado). Cuando las plantas transpiran, depositan humedad en el aire. La humedad (p.ej. gotitas de agua), liberada por las plantas a través del proceso de transpiración, absorbe calor del aire en el interior del invernadero y a continuación este aire caliente y húmedo es extraído del invernadero llevándose con él la energía calorífica del invernadero.

En definitiva, las ventilas laterales, ya sean longitudinales o en el extremo del invernadero, solo traen aire caliente y seco del exterior, el cual arruinará el clima en el invernadero, conduciendo a una interrupción de la transpiración de las plantas.

Cuando las plantas se calientan demasiado (p.ej. más de 28-30°C), sus estomas se cierran y las plantas interrumpen su transpiración. Siempre que las plantas continúen transpirando para refrescarse a sí mismas, mantendrán el invernadero fresco. El productor debe controlar las ventilas del tejado para liberar las gotitas de agua caliente.

El mantenimiento de una buena transpiración del cultivo, y en consecuencia el mantenimiento del clima en el invernadero que las plantas están creando, depende de que el productor suministre un volumen de agua suficiente a las plantas a la frecuencia correcta (p.ej. ciclos de irrigación frecuentes por hora o un pequeño volumen de riego cada 8-10 minutos durante las horas más cálidas del día) de manera que se mantenga una transpiración óptima a través de las plantas.

Invernaderos Agricolas > Control Ambiental en Invernaderos > Ventilación

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Invernaderos: El cultivo bajo los mantos de plástico

Los invernaderos son hoy mucho más que plásticos que cubren zonas hortofrutícolas. Su mejora ha sido tal que ha evolucionado hasta su denominación. Lo que en pequeña escala se conocía como invernaderos, pasa a denominarse Agricultura en Ambiente Controlado (CEA) cuando la agricultura se convierte en una industria que ocupa miles de hectáreas. En zonas como Almería los invernaderos han llegado a alcanzar tales cotas de sofisticación, que se regula el clima interior hasta extremos en los que se selecciona el grado de humedad según los datos transmitidos por fibra óptica desde sensores a un sistema computarizado de estas casas de cultivo.

A este procedimiento se han sumado métodos hidropónicos, es decir, se ha sustituido la tierra por algún tipo de sustrato, como grava, arenas, piedra pómez, serrines, arcillas expansivas o carbones, a los que se les añade una solución nutritiva que contiene todos los elementos esenciales necesarios para el normal crecimiento y desarrollo de las plantas. Precisamente Almería, la huerta de Europa, concentra la mayor producción hortofrutícola del mundo. La cosecha anual en invernaderos, se acerca a los tres millones y medio de toneladas pertenecientes a 30 especies diferentes.

 

A la vanguardia de la tecnología en Invernaderos

No todos los invernaderos son iguales, y más aún en el caso almeriense, donde las producciones se caracterizan por un marcado carácter familiar. Sin embargo, en esa provincia andaluza se encuentran las plantaciones más modernas del mundo, que en ocasiones aventajan incluso los invernaderos israelíes y holandesas, pioneros en este tipo de cultivos.

Bajo los plásticos rígidos y herméticamente cerrados de los invernaderos, se plasman los avances tecnológicos, como los que fuerzan el ciclo natural de las plantas, partiendo de semillas híbridas resistentes a los patógenos más comunes y que producen hortalizas de rápido crecimiento y larga vida, para que lleguen inmaculadas a su punto de partida hacia la distribución. Esta ciencia supone el mantenimiento de la planta en las condiciones idóneas para producir las 24 horas del día durante los 365 días del año. El salto tecnológico ha significado un avance en cuanto a calidad, puesto que ha posibilitado el control de plagas, la disminución en el consumo de fitosanitarios y el aprovechamiento al máximo del agua de riego.

Control desde las estaciones meteorológicas

Lo que en definitiva procura la agricultura en invernaderos (bajo plásticos) es un abastecimiento de alimentos más grande, menos costoso y más seguro. La posibilidad de ofrecer melón en enero es poco más que una anécdota, atractiva para algunos mercados, pero al fin y al cabo una mejora no sustancial. Lo relevante es modernizar el primer sector, una de las industrias más grandes del mundo, en la que mayor es el número de gente involucrada de una u otra manera. Habida cuenta de que algunos invernaderos son manejados por estaciones meteorológicas, se puede decir que esa modernización se ha logrado.

En estos invernaderos, los sistemas computarizados de control climático mantienen en todo momento las condiciones óptimas de luz, temperatura y humedad relativa, claves para obtener la mayor productividad de un cultivo. La estación meteorológica, formada por sensores exteriores, está conectada a la estación de clima mediante fibra óptica para asegurar la fidelidad de los datos obtenidos, en función de los que, además de los sensores interiores de temperatura y humedad relativa, se controla el clima del invernadero. La estación de clima es el cerebro de la instalación.

Este equipo procesa los datos recibidos de los sensores y, en consecuencia, da las órdenes precisas a los equipos de la ventilación cenital y lateral, la calefacción, el sistema de recirculación del aire y el de humidificación. Además, el programa incluye alarmas por altas o bajas temperaturas; por fallos en el cableado o en los sensores y los cambios necesarios que hay que realizar en virtud de la hora en que amanece y anochece, consecuencia de la latitud y longitud geográfica en la que se halla el invernadero.

El problema ecológico: los desmontes y los residuos

El poniente más al sur de la Península Ibérica ha mudado de color en los últimos 20 años. De ser un desierto marrón ha pasado a teñirse de blanco PVC. Esta metamorfosis se puede apreciar en las imágenes aéreas que se pueden ojear en Internet, aunque no es necesario recurrir a las fotografías de la NASA. Desde cualquier monte cercano a las explanadas se aprecian los polígonos en los que se suceden las 'fábricas agrarias' y se observa la forma que ha adquirido el antaño escenario de las películas de 'spaghetti western'. En contra de lo que pudiera parecer, las críticas de las asociaciones ecologistas no han sido hasta ahora muy intensas. De hecho, reconocen como positiva la transformación socioeconómica de la zona.
No obstante, y debido a la enorme proliferación de estos sistemas de cultivo, de un tiempo a esta parte se han multiplicado las peticiones desde diversas organizaciones para que se fiscalice y limite el crecimiento incontrolado de invernaderos. Las hectáreas libres comienzan a escasear y se está procediendo al desmonte, es decir, a la ocupación de colinas con ecosistemas a menudo únicos. A este toque de atención se suma la obligación de desarrollar procedimientos de gestión de residuos, sobre todo de la combustión de los plásticos desechados.

Invernaderos Agrícolas > Generalidades de los Invernaderos

Invernaderos Agrícolas > Control Climático en Invernaderos

Invernaderos Agrícolas > Tecnología en Invernaderos

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Modificación del Clima Dentro de los Invernaderos

Modificar el clima elevando la temperatura:

La capacidad de aumentar la temperatura y permitir el cultivo de flores y hortalizas en los inviernos de las zonas templadas fue la primera razón que creo estas técnicas y fue la que le dio el nombre de invernaderos, en las zonas tropicales al no existir las cuatro estaciones bien definidas no tiene sentido de hablar de invernaderos, sin embargo el término se ha popularizado y es por ello que lo estamos utilizando.

Elevar la temperatura es una modificación del clima que interesa en las zonas tropicales cuando se siembra en lugares donde exista riesgo de heladas como la Sabana de Bogotá en Colombia y para acelerar o retrasar el desarrollo de un cultivo con la temperatura, tal como se hace cuando se desea obtener una cosecha de flores para el día de las madres por citar un ejemplo, para mayor información recomendamos leer el artículo sobre la respiración vegetal.

La temperatura se eleva con el cierre hermético del invernadero que permite el ingreso de los rayos solares pero no deja salir el calor, en especial cuando las películas plásticas tienen tratamientos contra los rayos infrarojos. Otra técnica es enriquecer la atmósfera con dióxido de carbono que retiene el calor y finalmente calentando directamente el interior del invernadero con calderas, quemando gas o usando resistencias eléctricas.

Modificar el clima bajando la temperatura:

Bajar la temperatura es la forma de cultivar flores y hortalizas bajo techo en zonas tropicales cálidas y en los veranos de las zonas templadas.

La temperatura se reduce permitiendo el intercambio de aire entre el interior del invernadero y el exterior, el uso de mallas antiáfidos es una excelente forma de cocinar las plantas en las zonas tropicales muy calidas.

Otra forma es con las dimensiones del invernadero, donde es deseable la presencia de aperturas cenitales y paredes con mas de 4 metros de alto, para profundizar este tema recomendamos leer el artículo sobre el movimiento del aire en los invernaderos.

Los ventiladores es una forma de forzar el flujo del aire cuando los vientos naturales y la forma del invernadero no son suficientes para enfriar el invernadero, esta técnica es cara por el costo de los equipos y por el consumo de electricidad que requieren, además de la necesidad de una planta eléctrica de respaldo, dado que una falla de luz puede representar una perdida del cultivo si ocurre en horas críticas.

Los nebulizadores bajan la temperatura ayudándose en la primera ley de la termodinámica, el agua al evaporarse consume una gran cantidad de energía que se extrae del aire bajándo la temperatura, para ello el aire debe estar seco o con baja humedad relativa, zonas muy cálidas y húmedas como el oriente del estado Miranda en Venezuela no puede utilizar esta técnica para el control del calor. En la época de lluvias los invernaderos deben contar con medidores de humedad ambiental y detener los nebulizadores si la humedad relativa sube por encima de 70%.

Usar agua helada provenientes de chilings es una opción muy costosa que sólo se justifica en cultivos extremadamente rentables o para investigación.

Las pantallas aluminizadas y el sombreamiento también reducen la temperatura pero afectan la fotosíntesis, esta técnica sólo se recomiendan en cultivos que le gusta la sombra, tomates, pimentones, melones, cebollas y otras hortalizas prefieren el sol a la sombra, para profundizar este tema recomendamos leer el artículo sobre la fotosíntesis.

Pintar los techos con agua de cal es otra forma rudimentaria de sombrear el invernadero y tiene las mismas consideraciones que el párrafo anterior.

Modificar el clima reduciendo la humedad

Reducir la humedad del aire permite controlar muchas enfermedades fungosas como la mancha gris del tomate, la Alternaría, la Phythophthora y varias bacteriosis.

La reducción de la humedad del aire se consigue manteniendo el suelo seco, aumentando la distancia de siembra de las plantas con su consecuente reducción de densidad, así como podando las hortalizas.

Dejar que el interior del invernadero permanezca ligeramente mas caliente disminuye la humedad relativa del aire, hemos observado en nuestro programa de asistencia técnica una infección de Phythophthora en un cultivo de tomate a campo abierto en época seca sin lluvias, la Razón es que se formaba rocío en la madrugada cuando la humedad relativa del aire se acercaba al 100%, mientras que otra siembra en el interior de un invernadero se mantenía más caliente y no se producía la condensación del agua en forma de rocío por no llegar al 100% de humedad relativa. A campo abierto observamos rocío a partir de la una de la madrugada y en los invernaderos no se produce.

Modificar el clima subiendo la humedad.

Subir la humedad es interesante en algunos casos para mejorar la polinización en tomate que es óptima al 70% de humedad relativa, también puede interesarnos que algún hongo entomopatógeno como Beauveria bassiana tenga condiciones para infectar a la mosca blanca o a los áfidos, en clima seco este hongo no infecta a los insectos, para tener eficiencia debe aumentarse la humedad relativa.

La humedad se aumenta mojando el suelo del invernadero, eventualmente se pueden mojar las hojas pero esto no lo recomendamos tanto y finalmente incrementando la frecuencia de encendido de los nebulizadores para los agricultores que cuentan con esta tecnología.

Modificar el clima bajando la intensidad de los vientos.

El viento no sólo afecta la estructura del invernadero y puede dañar los techos plásticos, el continuo impacto del viento en las hojas produce daños en el follaje que puede ser puerta de entrada a enfermedades fungosas.

Los corta vientos naturales o artificiales y la disposición de los invernaderos pueden modificar el patrón de vientos, recomendamos leer el artículo sobre el viento y los invernaderos

Modificar el clima variando la radiación solar.

La radiación solar no sólo tiene efectos sobre la temperatura en el interior de los invernaderos, en algunos casos nos interesa bajar la radiación para reducir el golpe de sol sobre frutos cuando están expuestos al sol o para cultivar plantas que se dan mejor bajo sombra como muchas ornamentales de follaje.

El tamaño de las hojas es mayor en condiciones de poca radiación solar, la albahaca y el perejil por ejemplo pueden producir hojas mas grandes bajo la sombra.

Con menor radiación solar la evaporación y la evapotranspiración son menores mejorando el balance hídrico de la planta.

Hemos observado en nuestro programa de asistencia técnica con el uso de fotómetros, que los techos plásticos bien limpios reducen la radiación en un 50%, si están sucios la perdida puede ser de hasta el 70%, aplicar agua de cal es una forma de ensuciar el techo artificialmente, finalmente están las pantallas aluminizadas y las malla sombra que es una forma sistemática de bajar la radiación.

Modificar el clima variando la duración del día:

Muchas plantas ornamentales y flores de corte inducen floración en días largos como el crisantemo y el aster o florecen en días cortos como la flor de navidad y la flor de Jamaica. Para producir los resultados deseados como mantener la planta en estado vegetativo o reproductivo se puede colocar bombillos con iluminación artificial de noche para alargar el día artificialmente o se puede cubrir las plantas al final de la tarde cuando todavía es de día y destaparlas tarde en la mañana pero antes de que se caliente el sol para alaragar la noche artificialmente si eso es lo que necesitamos.

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Inversiones térmicas en invernadero

En una noche de invierno sin nubes la temperatura del aire encerrado en una cámara hermética (como son, más o menos, nuestros invernaderos) acabará siendo menor que la del exterior. Este fenómeno, llamado inversión térmica, parece ir en contra del sentido común; pero cualquiera puede comprobar su veracidad si, en una noche rasa de invierno, aparca su coche en la calle y tiene que conducir al amanecer. El vehículo estará más frío y habrá que poner la calefacción o, si no tenemos, abrir las ventanillas para caldear un poco la cabina. Para entenderlo es necesario entender qué es el calor y qué es la temperatura.

El calor es la energía que tiene un sistema, entendida como la intensidad del movimiento de las moléculas o átomos que lo forman. La temperatura es sólo una manera de medir ese movimiento. Un ejemplo con el agua (un poco infantil, pero válido): A más de 100ºC las moléculas de agua hierven como locas y se escapan a volar por el aire; a 70ºC nadan muy rápido y a 5ºC nadan más despacito; por debajo de 0ºC se quedan heladas y quietas, pero todavía vibran; y a -273ºC dejan de vibrar en absoluto. Esta energía de movimiento a la que llamamos calor tiende siempre a homogeneizarse, trasladándose de las zonas con más energía (o sea, más calientes) a las que tienen menos energía (o sea, más frías) de tres formas:

1.- Conducción: Las moléculas cambian energía porque se tocan entre ellas, como cuando mi novia (un beso, cielo) me arrima sus pies fríos por la noche.

2.- Convección: Un grupo de moléculas con más energía se mueve a otro lugar donde las moléculas tienen menos energía, como en una chimenea el humo sube por el tiro y acaba calentando el segundo piso.

3.- Radiación: Un grupo de moléculas con más energía emiten radiación infrarroja y ceden energía a otras moléculas, sin tocarlas ni moverse. Es exactamente lo que pasa con los radiadores de las casas (por eso precisamente se llaman así)

En los invernaderos las pérdidas por conducción son mínimas. Por convección funcionan las ventanas y, en menor medida, las bandas; que durante la noche están cerradas. Las pérdidas por radiación se reducen con los plásticos térmicos que utilizamos, que precisamente son bastante opacos a la radiación infrarroja. Pero todo tiene un límite, el invernadero va enfriándose poco a poco, y al final de la noche no le queda prácticamente energía (o sea, calor) que ceder a la atmósfera y su temperatura será muy similar a la del exterior.

Pero entonces… ¿Por qué sólo hay inversión térmica en las noches rasas? Simplemente porque la capa de nubes actúa como un inmenso plástico térmico muy impermeable a la radiación infrarroja, devolviendo a la tierra gran parte del calor pérdido. Una noche nublada la tierra se enfría muy despacio, la temperatura exterior es más alta y nuestro invernadero estará un poco más caliente que la calle al amanecer. Pero una noche sin nubes la tierra se enfriará rápidamente, la temperatura exterior será mas baja y nuestro invernadero estará al amanecer como nuestro coche, más frió que la calle. Lo único que podemos hacer para caldear un poquito el invernadero hasta que levante el sol es, igual que en el coche, poner la calefacción (si es qué tenemos) o VENTILARLO al amanecer. O sea, justo lo contrario de lo que todos hacemos. En fin,... ¡Cosas de la física!

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La calefacción en los Invernaderos

La calefacción es uno de los componentes mas “complejos” para el inversor de un proyecto, tanto desde el punto de vista de la inversión inicial y, no menos importante, del punto de vista de los gastos corrientes de funcionamiento, y por ello es necesario invertir en la planificación inicial y adaptar al proyecto el sistema mas eficiente y económico de acuerdo a la ubicación del proyecto y el tipo de cultivo. El mundo de la calefacción en el invernadero se divide en dos categorías principales: Calefacción por medio de calentadores de aire (calefacción por convección) Calefacción por medio de agua caliente (calefacción por medio de radiación) Los principales parámetros para la elección del sistema de calefacción adecuado son: Un cálculo térmico correcto por parte de un profesional – de acuerdo al tipo de cultivo y ubicación del proyecto.

 El planificador del proyecto le dará la combinación mas adecuada de los sistemas del invernadero para convertir al invernadero en una base de producción eficaz. En los países fríos, por ejemplo, los gastos de calefacción llegan a un 60% del total de los gastos corrientes de funcionamiento, y a menudo, el diseño de la calefacción determinará la probabilidad de éxito del proyecto. El cálculo térmico deberá tomar en cuenta las diferentes alternativas de cobertura y los niveles de aislamiento del invernadero, incluyendo las pantallas térmicas para el ahorro de energía. Al final del proceso recibiremos un "número" = la cantidad de energía que hay que invertir por metro cuadrado, por lo general, en unidades de kilo calorías por hora o kilovatio por hora, y de aquí tenemos una base de datos de la producción del sistema, sin embargo, la distancia al sistema "apropiado” es todavía grande.

Las fuentes de energía disponibles en el mismo lugar - Este parámetro es muy importante y hay que examinarlo en profundidad, por ejemplo, la construcción de un proyecto por medio de una central eléctrica y utilizar el agua para la refrigeración puede hacer que la estación se convierta en un proveedor de agua caliente, o el vapor para calentar el proyecto y de esta forma reducir significativamente la inversión inicial en el sistema de calefacción, así como también los gastos corrientes por consumo de combustibles/gas. Los sistemas difieren de país a país, dependiendo de la fuente de energía. También la radiación solar es una fuente de energía para ser tenida en cuenta en la planificación del proyecto.

De acuerdo a la latitud y el ángulo del sol durante el invierno, se determinará al ángulo del techo, de modo que la máxima energía solar sea absorbida dentro del invernadero durante las horas del día, haciendo que el ángulo del techo y los rayos del sol se encuentren lo más cercano a los 90 grados. Las fluctuaciones en el gradiente de temperatura - No hay pocos lugares con fluctuaciones relativamente grandes entre el gradiente día y la noche, por ejemplo, aquí en Israel, incluso durante el invierno hay bastantes días claros y durante el día la demanda de calefacción es de un mínimo y, a veces no se necesita.

Esto significa que el sistema trabajará en posición de encendido/apagado (On/Off) y en estos casos es preferible aprovechar las ventajas de la calefacción por convección (con un calentador de aire caliente) debido a su velocidad de reacción. A los sistemas de agua caliente el calentamiento les toma relativamente mucho tiempo, en comparación con los sistemas de aire, especialmente en el primer calentamiento y esta es una etapa en la cual se invierte una gran cantidad de energía, y cuando se necesitan una gran cantidad de activaciones se gastará mucha energía por medio del “inicio” del sistema. Esta es la razón por la cual Azrom con más frecuencia utiliza los sistemas de calefacción por calentadores de aire caliente. En los lugares en donde la calefacción es requerida de manera continua y por tiempo prolongado, tendrá prioridad el sistema de calefacción por agua caliente.

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La ventilación en los invernaderos

La ventilación en los invernaderos es un tema crucial de esencial influencia en los resultados del cultivo. El aumento de la temperatura y la humedad causa daños a los cultivos y perjudica su calidad, y en muchos casos dificulta la tarea de los trabajadores, lo cual, indirectamente provoca el descenso de la producción y de la rentabilidad del invernadero. La aberturas laterales y cenitales del invernadero ayudan a la ventilación natural, ya que en realidad el aire caliente sale hacia afuera de la estructura a través de dichas aberturas. La baja presión de aire dentro del invernadero, así como el viento exterior, provoca que el aire frío penetre dentro del invernadero.
 Las aberturas de ventilación pueden estar controladas de forma manual o por medio de operación automática. La ventilación natural es eficaz sólo en invernaderos de hasta ciertas longitudes, por lo tanto ¿qué se puede hacer en los invernaderos que cubren un área de cultivo más grande?
 Esto es particularmente cierto para los cultivos altos como los del tomate, del pepino y otros similares, ya que molestan el flujo de aire que corre en el invernadero.
 Para este propósito se han desarrollado varias soluciones: La primera solución: Abertura de ventilación en el techo - "la solución natural” Una de las soluciones existentes en el mercado hoy en día es la solución de la abertura de ventilación en el techo del invernadero, con el fin de evacuar el calor y la humedad acumulados dentro de él. La ventaja de esta solución se basa en que el calor sube hacia arriba, de modo que, en forma natural la abertura cenital permite la salida del aire caliente sin ningún tipo de interferencia. Ventajas de la ventilación natural: Costos de instalación y de mantenimiento más bajos
No depende de la energía eléctrica Opción de construir un invernadero con frente de canalón más largo Desventajas de la ventilación natural: Baja o ninguna capacidad de controlar las condiciones climáticas deseadas dentro del invernadero Gran dependencia de las condiciones climáticas externas Es importante recordar que incluso cuando se elige la solución de ventilación natural, es posible utilizar otra tecnología para aumentar la ventilación, como ser:Circuladores 24”, o bien, una combinación de circuladores con pantalla térmica.La integración de estos sistemas puede agregar mejores resultados, los cuales ciertamente dependerán de las condiciones climáticas externas del invernadero y de la zona de cultivo. Todos los modelos de Azrom están diseñados para el uso de la solución de la ventilación natural. La segunda solución: Ventilación activa En esta solución, el agricultor instala en el invernadero sistemas que tendrán la función de crear las condiciones climáticas ideales, tomando en cuenta el tipo de cultivo, las condiciones climáticas dentro y fuera de la estructura, así como también el tamaño de la estructura. En base a estos datos, otros sistemas necesarios tales como:ventiladores, circuladores de aire, colchón húmedo y pantallas, deberán ser adaptados al tipo de cultivo, así como otros sistemas apropiados para las necesidades del cultivador y de la producción. Esta solución le permite al cultivador no sólo suministrar ventilación al invernadero, sino también crear las condiciones óptimas que ayuden a obtener un mayor rendimiento y una producción de mejor calidad. Ventajas de la ventilación activa: Total control y monitoreo en las condiciones climáticas deseadas dentro del invernadero Mejores resultados anuales de cultivo independientemente de los factores externos Desventajas de la ventilación activa: De costo más alto que la ventilación natural Depende del suministro de energía eléctrica Reducción de la longitud de los canalones (máximo 36 metros)

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Sistemas de pulverización de agua en Invernaderos

Los sistemas de pulverización de agua se utilizan con enormes ventajas para mantener el clima adecuado dentro de los invernaderos y viveros de cualquier dimensión.

Los sistemas de nebulización juegan un papel importante en el control climático que se lleva a cabo en los invernaderos. La pulverización de agua también se utiliza con enormes ventajas para mantener la temperatura adecuada y la humedad en el ambiente, en condiciones de ventilación forzada o natural.

Control de temperatura y humedad

En verano, la rápida evaporación de la niebla refresca el invernadero debido al principio de refrigeración por evaporación, mientras que humedece el ambiente en caso de baja humedad relativa. Durante el invierno, el sistema mantiene la tasa de humedad correcta como prevención de la deshidratación de los cultivos causada por los sistemas de calefacción.

El ambiente que generan los sistemas de pulverización es adecuado para los cultivos más delicados (por ejemplo, el cultivo de plantas de semillero jóvenes, el cultivo de plantas tropicales y en las plantas de floración).

Los beneficios resultantes de la aplicación de los sistemas de niebla en los invernaderos se pueden resumir en:

• Aumento de la productividad general.
• Acelera el crecimiento de las plantas
• Mantiene los niveles de humedad constante (correcto microclima en cualquier época del año).
• Bajo consumo de agua.
• Menor necesidad de sombra para la reproducción en el invernadero.
• Capacidad para difundir productos químicos (fertilizantes, insecticidas).

Los sistemas de niebla están diseñados para producir microgotas de agua que rápidamente se evaporan en el ambiente.

Por lo general todos los productores tienen el problema de la baja humedad y altas temperaturas, problemas graves que se producen cuando la humedad en el ambiente del invernadero cae por debajo 30% RH. Las plantas sufren y suelen disminuir o detener el proceso de crecimiento, de hecho, muchos invernaderos en condiciones áridas cierran en los meses de verano hasta que la temperatura ambiente se reduce a un nivel aceptable.

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Descarga Gratuita de la Guia: Avances en el control de los factores del clima para el cultivo en invernadero

Por medio del siguiente enlace, puedes realizar la descarga de una Guia muy interesante, denominada "Avances en el control de los factores del clima para el cultivo en invernadero".

Dicho material ha sido producido por expertos en el área:

P. F. Martínez, D. Roca, R. Suay, M. Martínez, X. Blasco, J.M. Herrero y C. Ramos


El enlace para su descarga es el siguiente:
http://www.ivia.es/sdta/pdf/revista/horticolas/20tema31.pdf

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CLIMATIZACIÓN DE INVERNADEROS EN VENEZUELA

Durante la mayor parte del ciclo productivo, la temperatura del invernadero es excesiva tanto para el buen rendimiento del cultivo como para la salud de los trabajadores que realizan en pleno verano las labores culturales. El reducir la temperatura es uno de los mayores problemas de la horticultura protegida en climas TROPICALESs, porque no es fácil refrigerar el invernadero sin invertir cantidades relativamente altas en instalaciones y equipos.

Los cuatro factores fundamentales que permiten reducir la temperatura son:

La reducción de la radiación solar que llega al cultivo (blanqueado, sombreado, etc.).

La evapotranspiración del cultivo.

La ventilación del invernadero.

La refrigeración por evaporación de agua (nebulización, “cooling system”, etc.).

A continuación se detallan las técnicas y equipos de refrigeración más empleados en la climatización de invernaderos.

SISTEMAS DE SOMBREO

El sombreo es la técnica de refrigeración más usada en la práctica. La reducción de temperatura se basa en cortar más de lo conveniente el porcentaje de radiación fotoactiva, mientras que el inflarrojo corto llega en exceso a los cultivos. Se pueden dividir los distintos sistemas de sombreo en dos grupos:

Sistemas estáticos. Son aquellos que una vez instalados sombrean al invernadero de una manera constante, sin posibilidad de regulación o control: encalado y mallas de sombreo.

Sistemas dinámicos. Son aquellos que permiten el control más o menos perfecto de la radiación solar en función de las necesidades climáticas del invernadero: cortinas móviles y riego de la cubierta.

Encalado.

Es el sistema más extendido se basa en el blanqueo de las paredes y de la cubierta del invernadero a base de carbonato cálcico (Blanco) o de cal apagada. Desde el punto de vista técnico el blanqueo presenta una serie de inconvenientes:

Permanencia de la cal en el invernadero durante periodos cubiertos, ya que no permiten ajustar el grado de sombreo en función de las condiciones ambientales.

La aplicación de la cal no es homogénea, por lo que existen diferencias en la cantidad de luz que llega a las plantas. Es importante destacar que conforme se aumenta la concentración de blanqueante la transmitancia se reduce, y por lo tanto la cantidad de luz que llega a las plantas es menor.

Consumo de mano de obra en las operaciones de aplicación y limpieza.

La limpieza de la cal no es homogénea, quedando manchas sobre la cubierta y paredes del plástico. A veces es preciso el empleo de ácidos, que dañan el plástico.

Quizás la única ventaja del encalado es su relativa efectividad y la economía de su uso.

Mallas de sombreo.

Las mallas suelen ser de polietileno, polipropileno, poliéster o de derivados acrílicos. Las mallas se clasifican en función de su porcentaje de transmisión, reflexión y porosidad. Siempre que sea posible deben situarse las mallas de sombreo en el exterior del invernadero, para que la reducción de la temperatura sea más efectiva.

La malla interior absorbe la radiación solar y la convierte en calor dentro del invernadero, que debe evacuarse por ventilación. Sin embargo, la malla exterior se calienta con la radiación, pero se refrigera con el aire exterior del invernadero. En ensayos realizados se ha comprobado como en invernaderos sin sombreo se alcanzaban temperaturas medias máximas de 46,6º C. Al colocar la malla de sombreo negra por el exterior se conseguía reducir la temperatura a los 40,8º C, pero si se ponía en el interior ésta se incrementaba hasta los 50,5º C.

El color de la malla es importante. La de color negro es la de mayor duración pero bajo el punto de vista climático no es la mejor. Por ello se recomienda que no sean de color, puesto que cualquier material coloreado corta un porcentaje mayor del espectro visible.

VENTILACIÓN

La ventilación consiste en la renovación del aire dentro del recinto del invernadero. Al renovar el aire se actúa sobre la temperatura, la humedad, el contenido en CO2 y el oxígeno que hay en el interior del invernadero. La ventilación puede hacerse de una forma natural o forzada.

Ventilación natural o pasiva.

Se basa en la disposición, en las paredes y en el techo del invernadero, de un sistema de ventanas que permiten la aparición de una serie de corrientes de aire que contribuyen a disminuir las temperaturas elevadas y a reducir el nivel higrométrico.

Las ventanas pueden ser cenitales si se disponen en la techumbre o laterales si están colocadas sobre las paredes laterales del invernadero. Se admite que una ventana cenital de una determinada superficie resulta a efectos de aireación hasta ocho veces más efectiva que otra situada lateralmente de igual superficie. Normalmente las ventanas deben ocupar entre un 18 y 22% de la superficie de los invernaderos, teniendo en cuenta que con anchuras superiores a los 20 m. será imprescindible disponer de ventilación cenital que mejore la aireación lateral.

La apertura y cierre de las ventanas suele hacerse mecánicamente a través de un sistema de cremalleras, accionado eléctricamente por un termostato, aunque también puede hacerse manualmente.

Ventilación mecánica o forzada.

Los sistemas de ventilación forzada consisten en establecer una corriente de aire mediante ventiladores extractores, en la que se extrae aire caliente del invernadero, y el volumen extraído es ocupado inmediatamente por aire de la atmósfera exterior. Con este sistema solamente se puede conseguir una temperatura idéntica a la del exterior, pero su control es más preciso que el que se logra con la ventilación pasiva.

REFRIGERACIÓN POR EVAPORACIÓN DE AGUA

Nebulización fina (Fog System). (RECOMENDADA mejores resultados)

Consiste en distribuir en el aire un gran número de partículas de agua líquida de tamaño próximo a 10 micras. Debido al escaso tamaño de las partículas, su velocidad de caída es muy pequeña, por lo que permanecen suspendidas en el aire del invernadero el tiempo suficiente para evaporarse sin llegar a mojar a los cultivos.

Para ello es preciso emplear un sistema de nebulización formado por un conjunto boquillas nebulizadoras conectadas a tuberías que cuelgan de la techumbre del invernadero. La instalación se completa con bombas, motores, inyectores, filtros y equipos de control (termostatos, humidostatos, etc.) que permiten la automatización del sistema.

Normalmente los difusores o boquillas tienen un caudal de 4l/h y se colocan cada 20-25 metros cuadrados. El control del sistema se hace a través de una electroválvula accionada por un humedostato. Con este sistema pueden conseguirse descensos térmicos en el interior del invernadero de hasta 10-15º C. Se emplea mucho en la producción de ciertas plantas ornamentales como rosas, crisantemos, orquídeas, etc.

Es importante disponer de un sistema de filtros para evitar que las aguas ricas en bicarbobatos y otras sales provoquen daños en los sistemas de fog, como la obturación de las boquillas.

Como emisores de fog system pueden utilizarse boquillas de alta presión (60 kg/cm2, 5 l/h y gotas con un diámetro inferior a 20 micras), boquillas de baja presión (3-6 kg/cm2 y gotas con un diámetro inferior a 10 micras) y humificadores mecánicos.

Pantalla evaporadora (Hidrocooling o Cooling System).

Se trata de una pantalla de material poroso que se satura de agua por medio de un equipo de riego. La pantalla se sitúa a lo largo de todo el lateral o un frontal del invernadero. En el extremo opuesto se instalan ventiladores eléctricos. El aire pasa a través de la pantalla porosa, absorbe humedad y baja su temperatura. Posteriormente es expulsado por los ventiladores.

El rendimiento de un buen equipo se acerca al 85%. La pantalla suele estar confeccionada con fibras (virutas de madera) o con materiales celulósicos en láminas coarrugadas y pegadas con aditivos. Destacan las pantallas celulósicas por:

Admiten agua de muy mala calidad, gracias a que no necesitan de estructuras auxiliares de sujeción que puedan deteriorarse por las sales.

Con el tiempo la fibra tiende a compactarse dentro de su soporte, dejando huecos por los que entra el aire sin humectarse adecuadamente.

Tienen mayor superficie de contacto y, por tanto, se puede reducir el área de pantalla a instalar.

Es importante que el invernadero sea muy hermético, de manera que todo el aire forzado por los ventiladores penetre únicamente a través de la pantalla. De existir otras aperturas, el aire entrará por ellas sin recibir aporte de humedad, y el cooling será ineficaz.

Con el cooling system la temperatura en el interior del invernadero puede reducirse en unos 10º C, aunque lo normal es que ese descenso sea de 4-6º C. Si la humedad relativa del exterior es elevada este sistema no funciona convenientemente.

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