La producción de alimentos más nutritivos y en espacios pequeños es el futuro de los agronegocios. El cultivo de caracol bajo invernaderos se mueve en esa dirección, ya que la especie contiene nueve de diez aminoácidos que requerimos, tiene una alta demanda en restaurantes nacionales y mercados gourmet del exterior, más de 500 mil toneladas en Europa, y alta rentabilidad.



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Entre las ventajas del cultivo de esta especie (helicicultura) están los precios sostenidos y en aumento; incremento de la demanda nacional e internacional, debido a la baja de población silvestre; además, puede ser empleado para fines gastronómicos o industrias médica y cosmetológica; la competencia en México es casi nula.

Cárnicos Alternativos Orgánicos es una empresa familiar, ubicada en el Estado de México, que lleva dos años produciendo este molusco y cuya cosecha semestral es de 600 kilos. Gran parte de su producción viaja hacia España, a través de una alianza comercial con un comercializador mexicano, que compra el molusco a varios productores y lo exporta.

Lorena Saldaña Ramos, responsable de la microempresa, puntualiza que en Europa, Francia, España y Marruecos, entre otros, hace dos años consumían alrededor de 500 mil toneladas de caracol y la demanda aumenta cada año, porque allá se consume ese tipo de moluscos en festividades.

La rentabilidad que se puede alcanzar en el cultivo de caracol bajo invernadero tecnificado es del 70 por ciento, si se produce a ciclo cerrado, con óptimas condiciones climatológicas, mismas que ayudan a la calidad del producto y permiten producir mayor cantidad en menor espacio.

En entrevista, en el marco de la 14a. Reunión Regional Centro de Intercambio de Experiencias Exitosas en Desarrollo Rural Sustentable, realizado el pasado 2 de octubre en Pachuca, Hidalgo, indicó que un kilo de caracol vivo en concha se vende en 90 pesos, desconchado tiene otro precio, mientras que el costo de producción es la décima parte. Los clientes generalmente lo piden vivo y refrigerado.

En el encuentro, organizado por la Sagarpa y la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural del estado de Hidalgo, Saldaña Ramos destaca que el caracol es muy cotizado en restaurantes, porque contiene altos niveles de proteínas, mínimos porcentajes de grasas y proporciona altas cantidades de lisina y alantoína, que reconstruye la mucosa gástrica. Además, su calidad de proteínas supera a las del pescado.

En México se produce muy poco caracol, por lo que su idea es expandir este proyecto para que nosotros mismos podamos venderlo en forma directa a Barcelona, España, y otros países que demandan el producto, expresa.
Para poder cumplir con un cliente en el exterior se requiere producir por lo menos una tonelada mensual en forma constante.

A pesar de que en nuestro país no hay cultura para el consumo de caracol, la demanda es insatisfecha y, sobre todo es alta en restaurantes. Por el momento, la prioridad de Cárnicos Alternativos Orgánicos es abastecer aquellos establecidos en Toluca, donde estima se consumen unos 100 kilos al semestre.

Saldaña Ramos anota que existen recolectores de caracol que lo venden, pero no tiene la calidad y sanidad requerida, ya que se contaminan con bacterias; la población silvestre es mínima, ya que ahora en los terrenos se usa mucho químico y el molusco se muere.
Diversos usos

En algunos sectores hay cierto rechazo al consumo de caracol, reconoce Saldaña Ramos, quien agrega que deben explicarse las ventajas que tiene su consumo y riqueza gastronómica, se puede hacer gratinado, marinado o en crema; en la industria farmacéutica se pueden elaborar medicamentos que favorecen la reconstrucción de mucosa gástrica y provee calcio, sobre todo a las mujeres; en la industria cosmética, geles, cremas, exfoliantes para eliminar celulitis, estrías y desvanecimiento de arrugas
“La cultura mexicana no nos permite conocer más allá de lo que sabemos y cotidianamente se consume el caracol, pero con difusión puede cambiar el mercado, sobre todo por los beneficios que tiene para la salud”.

La expectativa de la empresa es en dos o tres años procesarlo al alto vacío, en fresco para exportarlo.
En el mercado mundial destacan países como Marruecos que lo producen y venden a España; China es productor y consumidor; en América Latina, Perú sobretodo, Argentina y Brasil, lo producen, consumen y exportan.

“México tiene posibilidades porque hay zonas adecuadas para el cultivo del producto; lo que falta es la continuidad, que el empresario o emprendedor decida realizarlo y sea constante, porque ninguno tendrá éxito si no se dedica y entrega su alma, hay que tener mucho amor a los animales y al campo para no contaminarlo”, subraya Saldaña Ramos.
Una tesis hecha realidad

El proyecto se comenzó a idear cuando Lorena era estudiante de la licenciatura en administración de empresas de la Universidad Autónoma del Estado de México, donde se decidió desarrollar una actividad orgánica, nutritiva, que no contaminara el medio ambiente y que permitiera generar empleos en Tenango del Valle, donde la carencia de éstos es marcada, por lo que las personas migran.

Así se identificó la oportunidad de negocio donde los costos de producción que se requieren para alimentar al molusco son mínimos; no requiere mucha mano de obra; los alimentos pueden ser cultivados por los propios productores, ya sea acelgas, lechuga, alfalfa y las harinas se pueden comprar en una veterinaria a costo accesible.

Lorena afirma que el cultivo de caracol no es difícil si uno dedica tiempo a la actividad, ya que es un empleo permanente, no es algo temporal, donde la tarea debe ser continua para lograr la producción y los moluscos requieren observación constante.

La ventaja de cultivarlo es que tenemos control alimenticio y sanitario, diario se cambia comida, panales y comederos para que no se generen bacterias y tener más calidad en el producto.
Es un ser vivo, que no se manipula fácilmente. En un metro cuadrado se produce alrededor de dos a cinco kilos en un semestre.

Tenemos dos tipos de caracol, ambos hermafroditas, se aparean y reproducen huevecillos que se convierten en caracoles entre 10 y 15 días, se alimentan de restos de huevo y calcio. Después suben a la superficie y se trasladan a mesas adecuadas para que alcancen un peso ideal de dos a cinco gramos. Se vuelve a preseleccionar para engordar y alcanzar el peso ideal de comercialización de 10 a 15 gramos. Un caracol vive de dos a tres años, pero de cuatro a seis meses ya se puede consumir.

El caracol reproductor, entra en un período de reposo sexual y de ayuno más o menos 2 meses, para la siguiente puesta. Ultimo paso disponibles de 4 a 8 meses desde las posturas y se almacenan para la venta.

Vidrios fotovoltaicos en invernáculos

Células de silicio de lámina delgada para vidrios fotovoltaicos






El costo de las células fotovoltaicas depende de los tratamientos que requiere el material semiconductor de base, especialmente en producciones a gran escala, por lo que se presta gran interés al estudio y desarrollo de células más delgadas.

Las capas delgadas de silicio amorfo se caracterizan por la alta concentración de defectos.



El silicio cristalino es una estructura reticulada típica de un cristal, mientras que la estructura amorfa es muy irregular, aumentando con ello la posibilidad de absorción de luz debido a la mayor interacción de los fotones.

La estructura amorfa aumenta considerablemente la posibilidad de absorción de luz y de salto de un electrón hasta la banda de conducción.

Se utiliza como método de elaboración, la deposición de capas muy delgadas de silicio, sobre superficies de vidrio o metal.

De esa manera, pueden fabricarse en capa fina para semiconductores de 0,5 micrones frente a los 300 del silicio cristalino, por lo que tiende a reducirse los costos.

Tienen algunos inconvenientes sin embargo, como por ejemplo, se han detectado en algunos casos degradaciones en periodos largos y por otra parte son de difícil reproductividad.

Se están desarrollando otras aleaciones y nuevos materiales, que son más complicados química y estructuralmente, pero si se elaboran con una tecnología poco costosa a gran escala, pueden constituir un avance importante en el desarrollo de la tecnología fotovltaica.

















Flores bajo un panel fotovoltaico de lámina delgada de silicio amorfo.









Como se puede ver en la figura anterior el panel fotovoltaico es translucido a ciertas longuitudes de ondas que no son absorvidas por el efecto fotovoltaico. Una transparencia exacta a los rayos que se necesitan en la fotosíntesis y el aprovechamiento de la energía de los restantes rayos solares para su conversión fotovoltaica puede ser muy útil en su aplicación conjunta para la producción de electricidad y agropecuaria en una misma superficie. La radiación solar que absorbe una planta corresponde a longitudes de onda entre 400 a 500 nm y 600 a 700 nm que corresponde aprox el 40 % de la energía solar irradiada, quedando cerca del 60% de la energía de la radiación solar sin usar por las mismas. Seguramente ésta aplicación es una opción productiva muy interesante a futuro.







Distribución espectral de la radiación solar





La radiación electromagnética que emite el sol, como muestra la figura mas abajo, es similar a la radiación electromagnética que emitiría un cuerpo negro en forma ideal a 6000 ºK. En la figura se puede apreciar el diagrama en color negro de la distribución espectral de dicha radiación, si bien, entre la superficie del sol donde se emiten los rayos solares y la superficie de la tierra no hay grandes absorvedores de dicha radiación la radiación que está en tropopausea terrestre, o sea, en el límite entre la atmosfera y la estratósfera donde gran parte de los rayos ultravioletas son absorvidos por la capa ozono de la estratósfera, la radiación solar en dicha superficie es como lo muetra el diagrama rojo de la figura, luego cuando la radición atraviesa la atmósfera una parte importante de dicha radiación (entre el 20 y 30%) es absorvida y reflejada por las partículas de humedad que forman la atmósfera no llegando totalmente a la superficie terrestre, sino, llega la radiación como lo demuestra el diagrama espectral en color celeste de la figura mencionada. En el diagrama también se pueden ver los límites correspondientes a la radiación ultravioleta, marcados como UV, la de la radiación visible, marcado como VIS, y de la radiación infrarroja, marcado como IR.

La energía solar que se irradia sobre la superficie terrestre corresponde a una energía de 1000 W/m2 aproximadamente para un dia de verano al mediodía, valor que se toma generalmente como valor pico o máximo de producción de los paneles solares.

También se puede ver en el diagrama que una parte importante de la radiación solar que llega hasta la tierra está compuesta por radiación infrarroja que es la radiación mas difícil de convertir a energía eléctrica ya que sus fotones tienen menos energía, siendo el límite termodinámico de conversión de la energía solar en energía eléctrica de aproximadamente el 95%, o sea, este sería el rendimiento máximo que podría tener un panel solar funcionando en la superficie terrestre y que coresponde a la radiación infrarroja de baja energía que no puede ser convertida a energía eléctrica.











Longuitudes de onda absorvidas por la fotosíntesis





Como dijimos las longitudes de onda aobsorvidas por la clorofila están entre los 400 a 500 nm y 600 a 700 nm y corresponden el 40 % de la energía solar que llega hasta la tierra aproximadamente, en el siguiente gráfico se puede ver el diagrama espectroscópico de absorción de luz de la clorofila donde muestra esta situación. Como se ve en el rango ultravioleta, verde e infrarrojo la clorofila no utiliza dichas longuitudes de onda para transformarla en energía química en la planta, por lo tanto, no es aprovechada por las mismas para su funcionamiento y puede ser utilizada por los vidrios fotovoltaicos para generar electricidad sin generar disminución en la producción agropecuaría que se realize bajo estos invernáculos, y así poder aprovechar la energía que no utiliza las plantas para convertirlas en energía eléctrica, lo que corresponde a un 55% de la energía solar que irradia sobre las plantas descontando de este valor el 5% que no se puede convertir en energía solar por el límite termodinámico de conversión de la energía solar fotovoltaica mencionado anteriormente.











Aprovechamiento del agua de evapotranspiración de las plantas en el invernáculo





Una forma de disminuir la necesidad de agua de riego en los invernaderos es aprovechar el agua de evapotranspiración de las plantas y volverlas a convertir en agua de riego, con lo que se podría disminuir de gran manera el agua consumida por el cultivo en su crecimiento, metodo que es utilizado cada vez mas en zonas áridas o semiáridas donde el agua de riego es difícil de obtener.

Para esto lo que se hace es utilizar un invernáculo hermético por el que no haya fugas de la humedad interior del invernáculo durante el dia y por la noche cuando la temperatura atmosférica baja, la humedad del interior del invernáculo se condensa y se convierte en agua que sirve para regar el cultivo al dia siguiente sin la necesidad de agregar grandes cantidades de agua para su posterior riego. Cabe destacar que la humedad que se mantiene en el interior del invernáculo en este caso también sirve para mantener la temperatura en el interior del invernadero durante la noche en regiones frías, ya que gran parte del calor que pierde el invernáculo es calor latente de evaporación del agua condensada.

Este método es muy interesante a futuro ya que si se utilizan vidrios fotovoltaicos para generar energía eléctrica en los invernaderos y así producir en una misma superficie energía eléctrica y productos agropecuarios, es muy fácil hacer que dicho invernadero también sea hermético y poder disminuir el agua de riego necesario en los cultivos de dichos invernaderos.

Una forma de lograr hermeticidad en los invernaderos es hacerlo en forma de pequeños túneles como muestran las siguientes figuras, ya que en este caso se puede sellar bien la cobertura del polietileno logrando una buena hermeticidad del interior del invernáculo la cual se va haciendo mas difícil de lograr hoy en dia cuando las dimensiones y las formas se hacen cada vez mas grandes.

Mas acerca de las Fresas en invernadero


De acuerdo a estudios realizados en Japón, el cultivo de fresas en invernadero se está expandiendo rápidamente tomando en cuenta que cuando se obtienen frutos de calidad, el consumidor esta dispuesto a pagar un alto precio. Otra palanca que está transformando al sector de invernaderos en México, es que mientras los grandes consorcios se ocupan de grandes superficies de cultivos de tomate, pepino y pimiento, los pequeños productores están encontrando un nicho en el cultivo de fresas, calabacitas, berenjenas, pepinillos, mini-pimientos y tomates rosas. También se están enfocando en los cultivos orgánicos.

Sin embargo, debido a las pequeñas superficies de dos y cuatro mil metros cuadrados, cada cultivo requiere de métodos especialmente diseñados para obtener un alto rendimiento.

Hasta ahora la clave para obtener frutos suaves, rojos y dulces parece descansar en el uso de sustratos orgánicos y también en el control de la nutrición. En el primer caso, se observa una tendencia generalizada para utilizar sustratos de fibra de coco y perlita, que ayudan a mantener una humedad adecuada.


Los especialistas de agua y nutrientes, al igual que los flujos de aplicación, determinan en gran medida la turgencia, dulzura y coloración del fruto.

Para garantizar una nutrición balanceada, los mismos especialistas indican que deben considerarse varios métodos para determinar el volumen y el flujo de agua y nutrientes, y para ello recomiendan sensores que miden el déficit de presión de vapor (VPD), el contenido de agua en el sustrato, o bien el método que mide el grosor y la temperatura de las hojas para saber en que momento la planta esta trabajando de manera adecuada.

Solución nutritiva

Los productores de fresa en Japón, han encontrado que al mantener el drenaje de la solución dentro de la canaleta que soporta la planta, se obtiene un amortiguamiento (buffer) que ayuda a mantener un mayor equilibrio nutricional que se traduce en frutos de mayor calidad.

Otra de las técnicas utilizadas es disponer de dos canaletas, para combinar dos ciclos de cultivo y aumentar la densidad. Para ello, disponen las plantas maduras en la canaleta inferior y las plantas jóvenes en la superior. Conforme se va terminando la cosecha de la canaleta inferior, se va iniciando la cosecha en la superior, con lo cual se logra alargar la cosecha y obtener una mayor producción.

Cambiando paradigmas

Un aspecto muy importante que debe ser evaluado en México, es que los productores japoneses de invernadero, ante los elevados niveles de luz natural, en vez de utilizar luz artificial o bióxido de carbono (CO2), como sucede en los Países Bajos o Estados Unidos, para aumentar la producción de fresas o tomates, utilizan técnicas que aumentan la densidad de plantación y tratan de reducir el desperdicio de nutrientes para generar mejores resultados.

Acido sílico: elemento olvidado

Otra de las investigaciones relevantes en relación con la fresa y los tomates, es el empleo de Acido sílico para obtener plantas más sanas, resistentes a la salinidad, con mayor firmeza y vida de anaquel. Estos estudios han sido realizados en la Universidad de Bergamo, en Italia.

Todas estas ventajas se podrían encontrar en un solo producto, que como se menciona al inicio, es uno de los elementos más abundantes entre los minerales, pero su empleo y beneficios son poco conocidos. Los estudios que se realizan actualmente se enfocan en varios puntos que se pueden resumir en reproducción celular, crecimiento, relaciones calcio-silicio, etileno-silicio, desintoxicación de metales pesados, tolerancia a la salinidad y firmeza de los frutos. Cualquiera de estos factores, podría llamar la atención de los productores y por ello, se considera que aunque el silicio puede ser un factor clave, la forma de aplicación, el tipo de suelo y sustrato, así como su interrelación con otros elementos, son la base de su eficiencia.

Reproducción

En este proceso, el silicio resulta un elemento importante para proteger el embrión, aumentando la disponibilidad de humedad e incrementando la tolerancia a las altas temperaturas. Las deficiencias de este elemento en tomates repercuten en una floración irregular, mientras que en fresas y pepinos se observa una reducción en la fertilidad del polen. Esto se relaciona con la tolerancia a las elevadas temperaturas, con lo cual se podría utilizar el silicio para realizar plantaciones cuando las temperaturas son elevadas.

Transplantes

En este punto el silicio se ha venido aplicando en forma de extracto de plantas acuáticas, que ayudan al desarrollo de los transplantes, aunque debido a la diversidad de sustratos y tipos de suelo, es difícil hacer un dictamen de su eficiencia.

Tolerancia a la salinidad

En aplicaciones de silicio, se ha observado que al aumentar la turgencia de las células, se reduce la permeabilidad de las membranas que absorben el sodio, con lo cual se incrementa la tolerancia a la salinidad. Igualmente, se ha observado que al disminuir la presencia de sodio, aumenta la de potasio en el tejido celular.

Turgencia

Finalmente, los datos del incremento de la turgencia de las hojas y los frutos, provienen de estudios realizados mediante aplicaciones de gel de Licinio en las hojas, ya que al parecer es la única forma en que este elemento puede traslocarse y formar polímeros o formas quilatadas que ayudan a disminuir la transpiración de los tejidos. Al hacer más lento el proceso de la transpiración, los frutos mantiene la turgencia por más tiempo, incrementando su calidad y vida de anaquel.




Ya esta disponible el MEGACURSO DE INVERNADEROS
http://invernaderos-agricolas.blogspot.com/2009/12/megacurso-de-invernaderos.html

invernaderos de aluminio y policarbonato transparentes.




Estructura en aluminio y paneles en relieve policarbonato transparente .

Seguridad total.

Base Incluida.


Valladolid - España 


Más Información: invernaderos de aluminio y policarbonato transparentes.



Calefaccion por Aire en Invernaderos



Sistemas de calefacción:

La mayoría de los cultivos intensivos en invernadero tienen ciclos que concurren durante la estación fría, un descenso en la temperatura de los cultivos por debajo del mínimo óptimo provoca distintos desórdenes fisiológicos, fisiopatías, parada vegetativa, etc. Por otro lado, la advección de heladas con temperaturas bajas extremas con la suficiente duración pueden producir la muerte del cultivo o la pérdida completa de la cosecha.

Sistema de calefacción con generadores de aire caliente:

Los sistemas de calefacción con generadores de aire caliente son sistemas recomendados en localizaciones con temperaturas mínimas exteriores suaves, con cultivos que presentan una temperatura mínima óptima no muy exigente, o para proyectos donde se pretende acometer una mejora en la explotación mediante una mayor precocidad y productividad del cultivo en fechas frías con un grado de tecnificación medio. También son una solución adecuada en proyectos donde se precisa disponer de un equipamiento únicamente para su operación como seguridad frente a las heladas.




El funcionamiento de un generador de aire caliente, consiste en la generación de calor a partir de un determinado combustible en un hogar, parte integrante de un intercambiador aire – aire. El combustible se quema en el hogar con la ayuda de un quemador atmosférico o presurizado según el modelo. En el lado secundario del intercambiador el calor es evacuado en el aire del invernadero con la ayuda de un ventilador normalmente helicoidal. Un adecuado número y disposición de los generadores, junto con un adecuado caudal de aire y dardo de alcance de los ventiladores, permite una distribución adecuada del aire caliente en todo el volumen del invernadero.


Una instalación de calefacción con generadores de aire caliente (G.A.C.) consta de:

* Instalación de almacenamiento y suministro de combustible
* Redes de suministro de combustible: conjunto de conducciones, valvulería, filtros y reguladores de presión, que alimentan a cada generador de aire caliente.
* Red de electrificación.
* Generadores de aire caliente: equipo con quemador, cámara de combustión, intercambiador de calor aire – aire y ventilador. Dispone de todas las seguridades relativas al encendido y al funcionamiento exigidas para aparatos que utilizan combustibles. Para gasóleo y policombustibles, el generador expulsará los gases de la combustión tras su paso por el intercambiador al exterior del invernadero (G.A.C. de combustión indirecta), en generadores que utilizan gas propano o gas natural, los gases pueden ser vertidos dentro del invernadero previo control necesario del caudal de renovación del aire empleado en la combustión (G.A.C. de combustión directa).



Calefaccion de Invernaderos con Biomasa



En las explotaciones de invernaderos, la introducción de sistemas de calefacción basados en gasoil, supone un importante handicap a la viabilidad de los cultivos debido al continuo incremento de su precio.

Ante el ajuste de costes que se exige y la rentabilidad tan "apretada" de todo el sector, y dada la incertidumbre de precios de este combustible (ahí está la tendencia de precios que todos conocemos), esto no ayuda precisamente al invernaderista a lanzarse a esta piscina. Cosa que, por otro lado, haría que se entrase en otra dinámica de ciclos de producción, otros momentos de mercado o simplemente se incrementase la producción total alcanzada, así como su calidad.

Ante estas circunstancias, las calderas de biomasa despuntan como elementos de gran interés, ya que permitirían la utilización de combustibles de menor precio y de menor impacto ambiental.

En este artículo, sin pretensiones de ser muy ambiciosos, vamos a hacer una pequeña presentación del tema, que es ya una realidad muy interesante.
Haremos una descripción de los tipos de biomasa que existen y sus características, bien a riesgo de ser un poco farragoso. Finalmente veremos un ejemplo sobre un estudio real. En él, se valora económicamente lo que supondría la instalación de una caldera de biomasa en una explotación que ya cuenta con una calefacción de gasoil. El estudio se ha realizado en un invernadero de la Finca Experimental de Sartaguda y ha sido realizado por el CENER (Centro Nacional de Energías Renovables).

¿Qué es la Biomasa?

Es un término muy amplio usado para denominar toda materia orgánica utilizable como fuente de energía.
En definitiva, hablamos de restos vegetales susceptibles de ser utilizados como sustitutos del gasoil: serrín y virutas, astillas de madera, huesos de aceituna, cáscaras de almendra, paja de cereal, etc.
La heterogeneidad es la característica fundamental de la biomasa. Una heterogeneidad que afecta no sólo a los materiales en sí mismos, sino también a los posibles usos energéticos que se les dé.
Nos centraremos principalmente en los biocombustibles sólidos, los más habituales como fuente energética de las calderas de biomasa de uso agrícola.

Tecnologia en Invernaderos: La Calefaccion



Actualmente, el costo de la energía es muy alta. Por este motivo, el concepto de adaptación de un sistema adecuado de calefacción es bastante importante.
En algunas regiones, la calefacción es un requisito altamente costoso. Por consiguiente, Netafim ha puesto bastante esfuerzo en optimizar la utilización de los recursos usados para la calefacción, tomando en cuenta los siguientes factores:

o Control exacto y eficiente de la temperatura y la humedad
o El suministro de calor debe adaptarse a los requerimientos de las plantas.
o El sistema de calefacción debe adaptarse a los recursos de energía disponibles en la región.
o Dispersión uniforme de calor en todo el invernadero.

Durante la etapa de diseño del sistema de calefacción, Netafim calcula el suministro de calor requerido, y basados en este cálculo, determina el tamaño del quemador, del calentador y del sistema de dispersión de calor,los requisitos de calor para los invernaderos son determinados por:

o Requisitos de Calor del Cultivo,
o Temperatura mínima promedio en la región.
o Pérdidas de calor esperadas de los Invernaderos

Para estimar la pérdida de calor, Netafim toma en cuenta:

o Las propiedades de coberturas
o Volumen del cambio de aire.
o Estructura del invernadero y la forma.
o Diferencias de temperatura entre el exterior y el interior del invernadero y el intercambio de aire.
o Velocidad del viento.

Dos opciones de calefacción:

o Dispersión de calor a través de agua caliente (tuberías de aluminio o acero).
o Dispersión de calor a través de aire caliente (Mangas de polietileno).

Método de Agua Caliente:

Este método de calefacción está basado en parte en la radiación directa, en la cual las partes de las plantas reciben la radiación directa de las tuberías de la calefacción.
La temperatura del agua está normalmente controlada por válvulas de 3 – 4 vías las cuales controlan la proporción de agua fría y caliente.
El sistema permite el establecimiento de un régimen de temperatura continua, con pocas fluctuaciones. Otra ventaja es que la dispersión de calor dentro del invernadero es uniforme. El control y el comando se llevan a cabo a través de la computadora del sistema central.
Conducir el agua en tuberías de acero es también un método conveniente para transportar carros de transportación sobre las tuberías, y de este modo mejorar la eficiencia.

Método de Aire Caliente:

El calor es producido dentro de una cámara de combustión del calefactor. Ese calor es producido por un Quemador diseñado para la cantidad de calor necesario y el tipo de combustible disponible.
El aire frío del Invernadero es succionado por un soplador centrífugo operado por un motor eléctrico. Ese aire pasa por fuera de la cámara de combustión y es calentado por radiación y convección.
El aire caliente resultante es expulsado y distribuido uniformemente al Invernadero a través de mangas de polietileno perforadas.

La Cubierta del invernadero

La cubierta del invernadero es un punto de importancia en la construcción del mismo, ya que una cubierta inadecuada en una estructura óptima echará por tierra todos los beneficios contemplados en la inversión.
El primer tema es el tipo de material, en el mercado existen distintas clases de polietilenos. Se aconsejan de 150 micrones, larga duración, térmicos, tricapa.
Cada dos años deben ser cambiados ya que las condiciones climáticas locales, por lo general desgastan el material en ese tiempo.
En INTA EEA Alto Valle se realizan experiencias sobre propiedades del material en la región las cuales pueden ser consultadas por los interesados.




Fig. 1: cubierta de techo terminada y comienzo de la colocación de los laterales.


Fig. 2: colocación de la cubierta lateral.
Figuras 1 y 2: dos imágenes de la colocación de la cubierta en un invernadero combinado.


Fig.3: cubierta del techo de un invernadero capilla.


Fig.4: varios operarios son necesarios para la colocación de la cubierta.
Figuras 3 y 4: dos imágenes de la colocación de la cubierta de un invernadero metálico multicapilla situado en INTA EEA Alto Valle


Para que la cubierta permita la mayor captación de luz y mejor durabilidad, debe estar correctamente tensada, para eso se aconsejan días de temperatura media y SIN VIENTO.
Dado que por lo general los cultivos se realizan a partir del mes de julio, es IMPRESCINDIBLE PLANIFICAR CON TIEMPO la construcción y/o cambio de cubierta, ya que estas condiciones por lo común se dan entre los meses de marzo-abril.


Fig. 5: inadecuado tensado de las cubiertas. Nótese los pliegues y la falta de tensión del polietileno.







Fig. 6: cubierta óptimamente tensada.
La cubierta debe impedir la mayor pérdida de calor que sea posible, es importante colocar el techo a lo largo de la cumbrera cerrando bien los empalmes laterales.
En las figuras 7 y 8 se observa un invernadero de madera con serios problemas de pérdida de aire y consecuentemente pérdidas de calor debido al ineficiente aislamiento térmico en la unión de las paredes y el techo.
Estas estructuras, muy común en la zona de Corrientes o Entre Ríos, no son aconsejables la Patagonia porque, como ya que hemos remarcado al comienzo es imprescindible de disminuir los costos y aumentar la productividad.


Fig.7: invernadero con mala aislación.


Fig. 8: detalle de los lugares por los cuales se pierde calor.

Calefaccion en invernaderos



Dada las condiciones de mercado y los cultivos hortícolas posibles de desarrollar en invernaderos,  es imprescindible contar con un equipo de calefacción. El cálculo de las necesidades calóricas se hace en función de las temperaturas óptimas para cada cultivo (generalmente entre 10-14ºC nocturna y 1-25ºC diurna), las dimensiones del invernadero y la temperatura externa.

En la tabla siguiente se presentan distintos rangos de temperaturas óptimas para diferentes cultivos. Temperaturas por debajo de los mínimos o por encima de los máximos óptimos producirán pérdidas considerables en los rendimientos potenciales.

Valores óptimos de temperatura para diferentes cultivos

Especie
Tº óptima nocturna (ºC)
Tº óptima diurna (ºC)
tomate
10-16
22-26
pepino
18-20
24-18
melón
18-21
24-30
calabaza
15-18
24-30
judía
16-18
21-28
pimiento
16-18
22-28
berenjena
15-18
22-26
lechuga
10-15
15-20

La fórmula de cálculo de necesidades de calefacción es muy sencilla, para cada metro cuadrado de suelo cubierto por el invernadero:



Como la potencia de los calefactores suele venir expresada en Kilocalorías/hora, al resultado obtenido luego de la aplicación de la fórmula, debe dividírselo por 1,163
(1 Kcal/h: 1,163 watt)

µ: es un coeficiente el cual para nuestra región es 6.
Sup. Cubierta es toda la superficie, en metros cuadrado, del polietileno de la cubierta
Sup. Suelo es la superficie, en metros cuadrado, del suelo cubierto por el invernadero.
∆T: es la diferencia de temperatura a cubrir, entre las necesidades del cultivo y la mínima estimada en el exterior.

Una forma de disminuir pérdidas de calor es el empleo de una doble capa de techo, utilizando polietileno cristal de 50 micrones para el techo interno. La misma no debe superar los 10 cm. de separación del techo exterior.

Cubiertas plásticas para invernadero, cobijando su inversión



Las cubiertas plásticas cumplen una importante función dentro de la agricultura protegida porque con ellas se logra tener un control sobre la radiación solar, la humedad, la temperatura y la composición gaseosa que existe dentro de los invernaderos, además de que funcionan como una barrera contra el viento, la lluvia, el granizo y los insectos.

Dichas cubiertas están elaboradas de materiales plásticos cuyo espesor es de entre cuatro y ocho milésimas de pulgada con propiedades diferentes en cada capa, que les permite tener un efecto sobre el medio ambiente, el cultivo o sobre el mismo material.

María Isabel Rodríguez Caballos, especialista de la empresa Agroplasticos, comenta que en la temperatura del invernadero influye en gran medida la cubierta utilizada, ya que las cubiertas determinan la capacidad de calentamiento del ambiente y de retención del calor, evitando o favoreciendo la pérdida hacia la atmósfera dependiendo de la termicidad de las películas.

Durante el día, la película plástica debe ser capaz de permitir el paso de la radiación solar, la cual es necesaria para que las plantas lleven a cabo sus procesos fisiológicos como la fotosíntesis, y por la noche debe evitar la pérdida excesiva del calor, detalla.

En el mercado existen películas refrescantes o frías que impiden el paso de la radiación infrarroja al interior del invernadero sin impedir el paso de la radiación fotosintéticamente activa, lo cual es de gran importancia en países con climas cálidos de alta radicación, puesto que reduce la temperatura media en alrededor de 5°C.

Con éste tipo de películas, el productor se evita la aplicación de una lechada de cal sobre la cubierta del invernadero para reducir el paso de la luz al interior, misma que a la larga resulta perjudicial pues provoca una falla prematura del plástico, puntualiza en un estudio Rodríguez Caballos.

Protección solar

Según la formulación de las películas plásticas serán las características ópticas que permiten la modificación de la radiación que llega al cultivo, evitando radiaciones nocivas para las plantas y permitiendo el paso sólo de aquellas que resultan benéficas como la fotosintéticamente activa y la difusa.

Las cubiertas de plástico de luz difusa cuentan con aditivos que hacen que la luz no pase directamente, sino que se desvíe a través de ellas evitando la formación de sombras bajo el invernadero causadas por la propia estructura o por el cultivo.

La luz difusa permite que las plantas reciban una distribución de luz más uniforme; evita que se quemen; además de que reduce un poco la temperatura dentro del invernadero y permite un desarrollo uniforme del cultivo generando frutos de mayor calidad, explica la experta.

Otro tipo de películas llamadas fotoluminiscentes, están diseñadas para absorber los dañinos rayos UV y transformarlos en luz roja, la cual utiliza la planta para crecer y madurar. Este tipo de cubierta permite incremento en la producción, crecimiento de las plantas más rápido, florecimiento temprano y mayor cantidad de flores, incremento en la calidad, reducción en la muerte de plantas, incremento en el contenido de vitaminas y concentración de azúcares.

Hidratación adecuada

De acuerdo con Rodríguez Caballos, las películas plásticas usadas como cubiertas son impermeables al paso del vapor de agua y al viento, lo que permite que la humedad del ambiente se mantenga alta al disminuir la evaporación, generando a su vez un considerable ahorro de agua. Por lo que existen cubiertas para invernadero anti goteo y anti-vaho.

Dentro de las características de una cubierta se encuentra su acción como barrera a los gases, permitiendo modificar su adición o acumulación dentro del invernadero de acuerdo a la ventilación, sin que éstos se pierdan hacia la atmósfera.

Por otra parte, también funge como una barrera contra los insectos que se alimentan de las plantas o son portadores de virus que merman la vida del cultivo; disminuyen los rendimientos y la calidad de la producción.

A manera de conclusión se puede decir que la respuesta de los cultivos que se desee producir estará en función del sistema utilizado -a mayor control del medio ambiente y el cultivo, el rendimiento y la calidad serán superiores-, por ello el agricultor dedicado a la producción bajo invernadero no debe soslayar las ventajas y los beneficios que tienen las cubiertas plásticas; teniendo siempre presente las recomendaciones de los expertos al momento de elegir la cubierta que cuidará de su inversión.

Una mayor transmisión de luz para cubiertas de invernadero




Los nuevos paneles paneles de policarbonato Lexan ZigZag de la compañía GE Advanced Materials Specialty Film & Sheet, ya tienen su primera aplicación comercial. La empresa Corn. Bak BV, especializada en el cultivo y la exportación de plantas de bromelia, ha seleccionado el material para la restauración de las cubiertas de tres de sus invernaderos, un área total de 3.800 metros cuadrados. La compañía ha apostado por el plástico, por su precio y propiedades, frente al cristal convencional.
 
La selección de los paneles de policarbonato Lexan ZigZag se basó en una investigación realizada por Corn. Bak, que tiene experiencia en prácticamente todos los sistemas de cubierta para invernaderos (incluidos los de cristal, cristal de seguridad, acrilato y policarbonato), y en un estudio especial dirigido por la Universidad Agrícola Holandesa de Wageningen.

Los resultados de la investigación demostraron que Lexan ZigZag ofrecía una transmisión de luz aún mayor que el cristal sencillo, junto con valores de aislamiento equivalentes a los del acristalamiento doble. Una clave de este nuevo y mayor nivel de transmisión de luz es la forma especial del panel de pared doble que refleja la luz hacia el interior del invernadero, con lo que compensa cualquier pérdida de luz derivada de la doble pared del panel.

Además, la pared doble retiene un 45 por ciento más de calor que el cristal sencillo, lo que supone una gran ventaja para los cultivadores, ya que el uso de paneles de policarbonato Lexan ZigZag permite un mayor aislamiento y disminuye el riesgo de daños en los cultivos. Este aislamiento mejorado puede reducir la demanda pico de energía en hasta un 50 por ciento, lo que lleva a un ahorro económico sustancial. En función de los requisitos de calefacción y ventilación de los distintos cultivos, los ahorros energéticos anuales pueden estar en torno al 20-40 por ciento.

“Siempre hemos seguido con gran interés todos los desarrollos de sistemas de cubiertas de invernaderos, y hemos llegado a la conclusión de que el futuro no está en el cristal, dijo Peter Bak, Director Gerente. El precio de la energía seguirá aumentando, y materiales innovadores como el policarbonato Lexan ofrecen ahorro energético combinado con otras ventajas. Decidimos utilizar Lexan ZigZag porque creemos que tiene el potencial de convertirse en el material favorito para los invernaderos del futuro”.

La renovación de Corn. Bak incluye tres invernaderos con cubiertas tipo wide-span de 12,80 m de ancho por 96 de largo, con una altura de plantación de 3,50 m. La obra se realizó con sistemas de cubiertas diseñados por la firma Bosman Kassenbouw de Aalsmeer (Holanda).

El diseño incorpora ventanas anchas de ventilación continua y doble cara de 1,95 m de longitud protegidas con malla mosquitera. Cabe destacar por lo innovador el perfil especial de las ventanas que permite la colocación de distintos tipos de mosquiteras.

Por otra parte, por cada pendiente de la cubierta se instalan sólo tres persianas enrollables en lugar de las cuatro que requiere un invernadero convencional, con lo que el número de motores y cerchas para las persianas se reduce también a tres por cada lado de la cubierta.

Los lados y los hastiales de los invernaderos están hechos con paneles de estructura en X de Lexan Thermoclear de 16 mm, seleccionados por su gran valor aislante combinado con su alta rigidez. La rigidez del material es especialmente importante para poder garantizar que la estructura resistirá las fuerzas de viento previstas.

El objetivo de Corn. Bak es aprovechar al máximo la luz natural disponible en otoño e invierno. La estructura de Lexan Zigzag ayuda a conseguirlo porque permite que la luz entre antes en el invernadero y permanezca durante más tiempo que con un panel de cubierta plano. En el período de noviembre a marzo, cuando el sol va bajo, la dirección de los canales del material, de norte a sur, aportará entre un 6 y un 8 por ciento más de luz comparado con el sistema de cubierta de cristal sencillo Venlo estándar.




“Además de la elevada permeabilidad a la luz y el excelente valor aislante, la garantía por diez años de Lexan ZigZag contra rotura, pérdida de transmisión de luz y resistencia a la radiación UV también fueron determinantes para la selección, afirmó Van der Laarse, Director General de Bosman Kassenbouw. La garantía incluye una disposición según la cual la transmisión de luz no puede disminuir más de un 2 por ciento a lo largo de 10 años. Sabemos que otros materiales plásticos han creado confusión en torno a las propiedades de transmisión de luz en el sector hortícola, pero Lexan ZigZag resuelve esos problemas. Además, los materiales alternativos como el acrilato no cumplen nuestros requisitos de resistencia al fuego”.
La Directora Asociada de Corn. Bak, Elly Bak, responsable de recursos humanos, también cree que la contribución de este material a la seguridad es muy importante: “No quiero que nuestro personal trabaje bajo cubiertas acrílicas, porque el riesgo de incendio es demasiado alto. Lexan ofrece una resistencia al fuego superior y no se pondría a arder en pocos minutos”.

Las propiedades aislantes y de transmisión de luz de Lexan ZigZag se complementan también con su seguridad de instalación y su resistencia al granizo. Además, los paneles llevan un recubrimiento anticondensación, antialgas y antigoteo en el interior de los canales, mientras que por fuera están tratados con una protección contra el deterioro provocado por la luz solar.

Una mayor transmisión de luz para cubiertas de invernadero

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PRINCIPALES TIPOS DE INVERNADEROS



INTRODUCCIÓN.
Un invernadero es toda aquella estructura cerrada cubierta por materiales transparentes, dentro de la cual es posible obtener unas condiciones artificiales de microclima, y con ello cultivar plantas fuera de estación en condiciones óptimas.

Las ventajas del empleo de invernaderos son:

1.- Precocidad en los frutos.
2.- Aumento de la calidad y del rendimiento.
3.- Producción fuera de época.
4.- Ahorro de agua y fertilizantes.
5.- Mejora del control de insectos y enfermedades.
6.- Posibilidad de obtener más de un ciclo de cultivo al año.
Inconvenientes:
7.-Alta inversión inicial.
8.-Alto costo de operación.
9.-Requiere personal especializado, de experiencia práctica y conocimientos teóricos.

Los invernaderos se pueden clasificar de distintas formas.

Según se atienda a determinadas características de sus elementos constructivos (por su perfil externo, según su fijación o movilidad, por el material de cubierta, según el material de la estructura, etc.).
La elección de un tipo de invernadero está en función de una serie de factores o aspectos técnicos:

Tipo de suelo.

Se deben elegir suelos con buen drenaje y de alta calidad aunque con los sistemas modernos de fertirriego es posible utilizar suelos pobres con buen drenaje o sustratos artificiales.
a) Topografía. Son preferibles lugares con pequeña pendiente orientados de norte a sur.
b) Vientos. Se tomarán en cuenta la dirección, intensidad y velocidad de los vientos dominantes.
c) Exigencias bioclimáticas de la especie en cultivo
d) Características climáticas de la zona o del área geográfica donde vaya a construirse el invernadero
e) Disponibilidad de mano de obra (factor humano)
f) Imperativos económicos locales (mercado y comercialización).
Según la conformación estructural, los invernaderos se pueden

Clasificar en:
Planos o tipo parral.
Tipo raspa y amagado.
Asimétricos.
Capilla (a dos aguas, a un agua)
Doble capilla
Tipo túnel o semicilíndrico.
De cristal o tipo Venlo.


2. INVERNADERO PLANO O TIPO PARRAL.



Este tipo de invernadero se utiliza en zonas poco lluviosas, aunque no es aconsejable su construcción. La estructura de estos invernaderos se encuentra constituida por dos partes claramente diferenciadas, una estructura vertical y otra horizontal:
La estructura vertical.
Está constituida por soportes rígidos que se pueden diferenciar según sean perimetrales (soportes de cerco situados en las bandas y los esquineros) o interiores (pies derechos).
Los pies derechos intermedios suelen estar separados unos 2 m en sentido longitudinal y 4m en dirección transversal, aunque también se presentan separaciones de 2x2 y 3x4.
Los soportes perimetrales tienen una inclinación hacia el exterior de aproximadamente 30º con respecto a la vertical y junto con los vientos que sujetan su extremo superior sirven para tensar las cordadas de alambre de la cubierta. Estos apoyos generalmente tienen una separación de 2 m aunque en algunos casos se utilizan distancias de 1,5 m.
Tanto los apoyos exteriores como interiores pueden ser rollizos de pino o eucalipto y tubos de acero galvanizado.
La estructura horizontal
Está constituida por dos mallas de alambre galvanizado superpuestas, implantadas manualmente de forma simultánea a la construcción del invernadero y que sirven para portar y sujetar la lámina de plástico.
Los invernaderos planos tienen una altura de cubierta que varía entre 2,15 y 3,5 m y la altura de las bandas oscila entre 2 y 2,7 m. Los soportes del invernadero se apoyan en bloques troncopiramidales prefabricados de hormigón colocados sobre pequeños pozos de cimentación.
Las principales ventajas de los invernaderos planos son:
Su economía de construcción.
Su gran adaptabilidad a la geometría del terreno.
Mayor resistencia al viento.
Aprovecha el agua de lluvia en periodos secos.
Presenta una gran uniformidad luminosa.
Las desventajas que presenta son:
Poco volumen de aire.
Mala ventilación.
La instalación de ventanas cenitales es bastante difícil.
Demasiada especialización en su construcción y conservación.
Rápido envejecimiento de la instalación.
Poco o nada aconsejable en los lugares lluviosos.
Peligro de hundimiento por las bolsas de agua de lluvia que se forman en la lámina de plástico.
Peligro de destrucción del plástico y de la instalación por su vulnerabilidad al viento.
Difícil mecanización y dificultad en las labores de cultivo por el excesivo número de postes, alambre de los vientos, piedras de anclaje, etc.
Poco estanco al goteo del agua de lluvia y al aire ya que es preciso hacer orificios en el plástico para la unión de las dos mallas con alambre, lo que favorece la proliferación de enfermedades fúngicas.


3. INVERNADERO EN RASPA Y AMAGADO.



Su estructura es muy similar al tipo parral pero varía la forma de la cubierta. Se aumenta la altura máxima del invernadero en la cumbrera, que oscila entre 3 y 4,2 m, formando lo que se conoce como raspa. En la parte más baja, conocida como amagado, se unen las mallas de la cubierta al suelo mediante vientos y horquillas de hierro que permite colocar los canalones para el desagüe de las aguas pluviales. La altura del amagado oscila de 2 a 2,8 m, la de las bandas entre 2 y 2,5 m.
La separación entre apoyos y los vientos del amagado es de 2x4 y el ángulo de la cubierta oscila entre 6 y 20º, siendo este último el valor óptimo. La orientación recomendada es en dirección este-oeste.
Ventajas de los invernaderos tipo raspa y amagado:
•- Su economía.
•-Tiene mayor volumen unitario y por tanto una mayor inercia térmica que aumenta la temperatura nocturna con respecto a los invernaderos planos.
•- Presenta buena estanqueidad a la lluvia y al aire, lo que disminuye la humedad interior en periodos de lluvia.
•- Presenta una mayor superficie libre de obstáculos.
•- Permite la instalación de ventilación cenital situada a sotavento, junto a la arista de la cumbrera.
Inconvenientes:
•-Diferencias de luminosidad entre la vertiente sur y la norte del invernadero.
•- No aprovecha las aguas pluviales.
•- Se dificulta el cambio del plástico de la cubierta.
•-Al tener mayor superficie desarrollada se aumentan las pérdidas de calor a través de la cubierta.


4. INVERNADERO ASIMÉTRICO O INACRAL.



Difiere de los tipo raspa y amagado en el aumento de la superficie en la cara expuesta al sur, con objeto de aumentar su capacidad de captación de la radiación solar. Para ello el invernadero se orienta en sentido este-oeste, paralelo al recorrido aparente del sol.
La inclinación de la cubierta debe ser aquella que permita que la radiación solar incida perpendicularmente sobre la cubierta al mediodía solar durante el solsticio de invierno, época en la que el sol alcanza su punto más bajo. Este ángulo deberá ser próximo a 60º pero ocasiona grandes inconvenientes por la inestabilidad de la estructura a los fuertes vientos. Por ello se han tomado ángulo comprendidos entre los 8 y 11º en la cara sur y entre los 18 y 30º en la cara norte.
La altura máxima de la cumbrera varía entre 3 y 5 m, y su altura mínima de 2,3 a 3 m. La altura de las bandas oscila entre 2,15 y 3 m. La separación de los apoyos interiores suele ser de 2x4 m.
Ventajas de los invernaderos asimétricos:
•-Buen aprovechamiento de la luz en la época invernal.
•- Su economía.
•- Elevada inercia térmica debido a su gran volumen unitario.
.- Es estanco a la lluvia y al aire.
•- Buena ventilación debido a su elevada altura.
•- Permite la instalación de ventilación cenital a sotavento.
Inconvenientes de los invernaderos asimétricos:
•- No aprovecha el agua de lluvia.
•- Se dificulta el cambio del plástico de la cubierta.
•-Tiene más pérdidas de calor a través de la cubierta debido a su mayor superficie desarrollada en comparación con el tipo plano.



5. INVERNADERO DE CAPILLA.



Los invernaderos de capilla simple tienen la techumbre formando uno o dos planos inclinados, según sea a un agua o a dos aguas.
Este tipo de invernadero se utiliza bastante, destacando las siguientes ventajas:
• Es de fácil construcción y de fácil conservación.
• Es muy aceptable para la colocación de todo tipo de plástico en la cubierta.
• La ventilación vertical en paredes es muy fácil y se puede hacer de grandes superficies, con mecanización sencilla. También resulta fácil la instalación de ventanas cenitales.
• Tiene grandes facilidades para evacuar el agua de lluvia.
• Permite la unión de varias naves en batería.
La anchura que suele darse a estos invernaderos es de 12 a 16 metros. La altura en cumbrera está comprendida entre 3,25 y 4 metros.
Si la inclinación de los planos de la techumbre es mayor a 25º no ofrecen inconvenientes en la evacuación del agua de lluvia.
La ventilación es por ventanas frontales y laterales. Cuando se trata de estructuras formadas por varias naves unidas la ausencia de ventanas cenitales dificulta la ventilación.



6. INVERNADERO DE DOBLE CAPILLA



Los invernaderos de doble capilla están formados por dos naves yuxtapuestas. Su ventilación es mejor que en otros tipos de invernadero, debido a la ventilación cenital que tienen en cumbrera de los dos escalones que forma la yuxtaposición de las dos naves; estas aberturas de ventilación suelen permanecer abiertas constantemente y suele ponerse en ellas malla mosquitera. Además también poseen ventilación vertical en las paredes frontales y laterales.
Este tipo de invernadero no está muy extendido debido a que su construcción es más dificultosa y cara que el tipo de invernadero capilla simple a dos aguas.


7. INVERNADERO TÚNEL O SEMICILÍNDRICO.



Se caracteriza por la forma de su cubierta y por su estructura totalmente metálica. El empleo de este tipo de invernadero se está extendiendo por su mayor capacidad para el control de los factores climáticos, su gran resistencia a fuertes vientos y su rapidez de instalación al ser estructuras prefabricadas.
Los soportes son de tubos de hierro galvanizado y tienen una separación interior de 5x8 o 3x5 m. La altura máxima de este tipo de invernaderos oscila entre 3,5 y 5 m. En las bandas laterales se adoptan alturas de 2,5 a 4 m.
El ancho de estas naves está comprendido entre 6 y 9 m y permiten el adosamiento de varias naves en batería. La ventilación es mediante ventanas cenitales que se abren hacia el exterior del invernadero.
Ventajas de los invernaderos tipo túnel:
• Estructuras con pocos obstáculos en su estructura.
• Buena ventilación.
• Buena estanqueidad a la lluvia y al aire.
• Permite la instalación de ventilación cenital a sotavento y facilita su accionamiento mecanizado.
• Buen reparto de la luminosidad en el interior del invernadero.
• Fácil instalación.
Inconvenientes:
• Elevado coste.
• No aprovecha el agua de lluvia.


8. INVERNADEROS DE CRISTAL O TIPO VENLO.


Este tipo de invernadero, también llamado Venlo, es de estructura metálica prefabricada con cubierta de vidrio y se emplean generalmente en el Norte de Europa.
El techo de este invernadero industrial está formado por paneles de vidrio que descansan sobre los canales de recogida de pluviales y sobre un conjunto de barras transversales. La anchura de cada módulo es de 3,2 m. Desde los canales hasta la cumbrera hay un solo panel de vidrio de una longitud de 1,65 m y anchura que varía desde 0,75 m hasta 1,6 m.
La separación entre columnas en la dirección paralela a las canales es de 3m. En sentido transversal está separadas 3,2 m si hay una línea de columnas debajo de cada canal, o 6,4 m si se construye algún tipo de viga en celosía.
Ventajas:
• Buena estanqueidad lo que facilita una mejor climatización de los invernaderos.
Inconvenientes:
• La abundancia de elementos estructurales implica una menor transmisión de luz.
• Su elevado coste.
• Naves muy pequeñas debido a la complejidad de su estructura.



9. MATERIALES EMPLEADOS EN LAS ESTRUCTURAS.

La estructura es el armazón del invernadero, constituida por pies derechos, vigas, cabios, correas, etc., que soportan la cubierta, el viento, la lluvia, la nieve, los aparatos que se instalan, sobrecargas de entutorado de plantas, de instalaciones de riego y atomización de agua, etc. Deben limitarse a un mínimo el sombreo y la libertad de movimiento interno.
Las estructuras de los invernaderos deben reunir las condiciones siguientes:
• Deben ser ligeras y resistentes.
• De material económico y de fácil conservación.
• Susceptibles de poder ser ampliadas.
• Que ocupen poca superficie.
• Adaptables y modificables a los materiales de cubierta.
La estructura del invernadero es uno de los elementos constructivos que mejor se debe estudiar, desde el punto de vista de la solidez y de la economía, a la hora de definirse por un determinado tipo de invernadero.
Los materiales más utilizados en la construcción de las estructuras de los invernaderos son madera, hierro, aluminio, alambre galvanizado y hormigón armado.
Es difícil encontrar un tipo de estructura que utilice solamente una clase de material ya que lo común es emplear distintos materiales.
En las estructuras de los invernaderos que se construyen en la actualidad se combinan los materiales siguientes: madera y alambre; madera, hierro y alambre; hierro y madera; hierro, alambre y madera; hormigón y madera; hormigón y hierro; hormigón, hierro, alambre y madera.

Influencia de la luz de invernadero en lechuga


Cultivar el tipo correcto de la lechuga de hoja verde en invernaderos durante el invierno podría aumentar los niveles de los carotenoides nutricionalmente beneficiosos.
Cultivar el tipo correcto de la lechuga de hoja verde en invernaderos durante el invierno--y exponiéndola al tipo correcto de luz ultravioleta—podría aumentar los niveles de los carotenoides nutricionalmente beneficiosos, según un estudio por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS).

Los carotenoides dietéticos son antioxidantes biológicos que protegen las células y los tejidos contra daños causados por radicales libres de oxígeno que ocurren naturalmente en el cuerpo humano. Un consumo regular de carotenoides obtenidos de la cantidad recomendada de verduras frondosas verdes, junto con una dieta sana, podría ayudar a reducir el riesgo de las cataratas y la degeneración macular relacionada con la edad.

El estudio fue realizado por fisiólogos de plantas Charles Caldwell (retirado) y Steven Britz con el Centro de Investigación de Nutrición Humana mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland.

Se piensa que en el campo, las plantas producen compuestos químicos beneficiosos para protegerse contra los efectos de la radiación ultravioleta (UV). Caldwell y Britz estudiaron el papel de la exposición a la luz y la selección de variedades en el contenido relativo de varios de los compuestos. Ellos estudiaron ocho variedades de lechuga de hoja verde y ocho de hoja roja, exponiendo cada una a la luz UV-A, o una combinación de la luz UV-A y UV-B, o ninguna luz UV (solamente la luz normal).

La combinación de la luz UV-A y UV-B aumentó significativamente las concentraciones de carotenoides y clorofila en las variedades de lechuga de hoja verde, mientras reduciendo un poco, pero significativamente, los niveles de los compuestos en las variedades de lechuga de hoja roja. De manera interesante, niveles significativamente más altos de otros fitoquímicos fenólicos fueron producidos en las variedades de lechuga de hoja roja, comparados con los niveles en las variedades de lechuga de hoja verde bajo las mismas condiciones de tratamiento con la luz UV.

Entre las variedades de lechuga de hoja verde, bajo idénticas condiciones de luz y crecimiento, la variedad de lechuga 'Concept' tuvo aproximadamente 10 veces más del carotenoide llamado luteína, comparada con la variedad 'Black-Seeded Simpson'. También, la cantidad de luteína en dos variedades verdes—'Marin' y 'Waldmann's Dark Green'—aumentó más de doble después de recibir la luz UV-A y UV-B, cuando comparada con el nivel de luteína en la lechuga que recibió solamente la luz normal.

Estos y otros hallazgos publicados del estudio muestran que la selección de cultivares específicos para producción comercial en invernaderos puede llevar a lechugas que contienen cantidades significativamente diferentes de fitonutrientes.

Una mosca nuevamente identificada en Norteamérica caza las plagas de invernaderos


Insectos en los invernaderos en Norte América deben tener cuidado, porque hay un nuevo predador entre ellos.

Algunos científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) han ayudado colegas de la Universidad de Cornell en hacer la primera identificación en este continente de la mosca cazadora del Viejo Mundo, Coenosia attenuata.

Este predador alado es originalmente de Europa, donde también se conoce como "la mosca tigre". Un miembro de la misma familia de insectos como la mosca casera común (Muscidae), la mosca cazadora del Viejo Mundo ataca algunos de los insectos que plagan los invernaderos. Estos incluyen zancudos de hongo, las moscas scatella, minadoras, moscas de la fruta, moscas palomillas y algunas saltarillas.

La presencia en EE.UU. de la mosca cazadora del Viejo Mundo fue confirmada en estudios por Emily Sensenbach, quien es una estudiante graduada de Cornell, bajo la dirección del ecólogo Steve Wraight de la Unidad de Investigación de la Protección de Plantas (PPRU por sus siglas en inglés) y el profesor asociado John Sanderson de Cornell. PPRU está ubicada en el campus de Cornell en Ithaca, Nueva York.

Según Wraight, esta mosca particular cumple con su nombre – y no sólo porque se alimenta de otros insectos voladores. Aparentemente, también disfruta un reto.

La mosca se sienta, espera y solamente persigue la presa que está en vuelo. Cuando coge su objetivo, la mosca pincha el insecto con una parte de su boca semejante a una daga y consume el líquido dentro de su víctima. Las larvas de mosca que viven en el suelo también son predadoras, alimentándose principalmente en la larva de otros insectos.

Esta mosca primero fue observada en EE.UU. en 1999 en el condado Onondaga en Nueva York. Wraight no está seguro de cómo llegó la mosca al Nuevo Mundo, pero sospecha que el sector hortícola tuvo un papel.

Él también dice que la mosca se vio en Sudamérica, Asia sureña, África, las Islas Canarias, Nueva Guinea y Australia antes de ser identificada en EE.UU.

Según Wraight, hay un potencial considerable de usar las moscas cazadoras en el control biológico de plagas de insectos.

La investigación acerca de la mosca cazadora fue financiada por la Iniciativa de Investigación de Floricultura e Invernaderos del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés).

Un consejo para los cultivadores en invernaderos: Agregue el silicio


Métodos modernos de cultivación en invernaderos a menudo han eliminado la tierra convencional como un medio de crecimiento y, de este modo, también han eliminado el silicio, un mineral naturalmente encontrado en el suelo.

Los cultivadores en invernaderos podrían beneficiarse volviendo a poner el silicio en sus aplicaciones de nutrientes, riego o mezclas para macetas, según los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS). La razón es porque un conjunto creciente de investigaciones sugiere que el silicio aumenta los rendimientos y protege las plantas contra toxicidad y enfermedades fungales. Esto significa que el silicio podría reducir la necesidad de utilizar reguladores de crecimiento de plantas y pesticidas para controlar enfermedades.

Durante los últimos tres años, el horticultor Jonathan Frantz y el patólogo de plantas Jim Locke con el Grupo de Investigación de Producción en Invernaderos, mantenido por ARS en Toledo, Ohio—junto con otros colegas del ARS y de la Universidad de Toledo—han estudiado la absorción de silicio en una variedad de plantas ornamentales, incluyendo begonia, clavel, geranio, alegría de casa, caléndula, orquídea, pensamiento, petunia, dragón, verbena y zinia.

Un análisis por rayos X ha mostrado que algunas de estas plantas—tales como la alegría guineana, caléndula y zinia—acumulan el silicio en concentraciones significantes en las células únicas de sus hojas. Los investigadores quieren ver cuáles de los cultivos ponen los nutrientes donde son más útiles para la planta.

Los científicos también ensayaron algunas de estas plantas para ver si el silicio imparte una resistencia a dos hongos patogénicos comunes, el moho gris y las cenicillas polvorientas. Ellos descubrieron que el silicio ayuda a reducir síntomas de las cenicillas polvorientas en zinia, pero no tiene ningún efecto en especies tales como geranio y begonia que no acumulan el silicio.

Los científicos continuarán a usar pruebas similares para ver si el silicio se acumula en las hojas de otros cultivos ornamentales y probar esos cultivos para determinar si tienen resistencia contra insectos como resultado de la presencia de silicio.

Tal conocimiento sobre el uso del silicio por las plantas ayudará a los cultivadores a escoger líneas prometedoras para crear nuevas variedades de flores y plantas ornamentales que necesitarán menos aplicaciones de pesticida.

Lechugas superiores rechazan virus dañosos



La lechuga iceberg es una de las verduras favoritas en EE.UU. Sin embargo, esta lechuga crujiente, con su sabor delicado y un poco dulce, y sus parientes — la lechuga romana de la ensalada César, la lechuga hoja con su textura mas suave, o las lechugas mantecosas tales como la Boston y la Bibb—son vulnerables a ataques por un surtido impresionante de virus furtivos y otros enemigos naturales.

Pero cinco tipos superiores de lechuga iceberg, desarrollados hace varios años por Edward J. Ryder del Servicio de Investigación Agrícola (ARS), todavía están rechazando dos enemigos malos: el virus de las venas grandes y el virus del mosaico. Ryder, ahora retirado, es famoso mundialmente como un cultivador de nuevas variedades de lechuga. Él desarrolló las lechugas durante su carrera en la Unidad de Investigación del Mejoramiento de Cultivos, mantenida por ARS en Salinas, California.

En 2004, las plantas desarrolladas por Ryder eran las primeras lechugas iceberg disponibles al público que tenían resistencia a ambas enfermedades. Por esta razón, cultivadores de nuevas variedades de lechuga y compañías de semillas de lechuga en California y en otras partes rápidamente pidieron muestras de las minúsculas semillas negras.

La resistencia doble aumenta la sobrevivencia de las plantas porque un campo de lechuga fácilmente puede estar asediado por ambos virus a la misma vez. Esto es según el horticultor James D. McCreight, quien es el líder de investigaciones del ARS en Salinas.

Proveer las plantas de lechuga con genes que producen una resistencia fuerte y natural todavía es la manera más económica y amigable con el medio ambiente para defender las plantas vulnerables contra las enfermedades virales.

El virus de las venas grandes de lechuga es nombrado por la apariencia extendida y enferma de las venas en las hojas infectadas de lechuga. Estas lechugas pueden parecer espesas o pequeñas.

¿El probable culpable? El virus Mirafiori de las venas grandes de la lechuga, el cual infecta las raíces de lechuga por un microbio, semejante a un hongo, que vive en el suelo.

El mosaico de la lechuga, causado por el virus del mismo nombre, causa atrofia y hojas moteadas. El pulgón verde del duraznero puede transmitir el virus cuando infecta un campo de lechuga, chupando los jugos de planta.

Nueva lechuga de hoja tiene resistencia a las moscas minadoras de las hojas



Las lechugas de hoja agregan un color fuerte y una textura agradable a cualquier ensalada. Además de ser una favorita para los aficionados a las ensaladas, este tipo de lechuga también es una favorita de los insectos destructores conocidos como las moscas minadoras de las hojas, o Liriomyza langei.

Para combatir estas moscas, genetistas de plantas Beiquan Mou y Edward Ryder (ahora retirado) con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) desarrollaron la primera lechuga de hoja que tiene resistencia a la mosca minadora.

Las moscas minadoras adultas, de color negro brillante con un triángulo amarillo en el lomo, arruinan las hojas de lechuga cuando las pinchan para alimentarse en la savia. Las hembras causan más daño cuando ponen huevos minúsculos dentro de las hojas. Las larvas se empollan de los huevos pequeños y crean túneles cuando se alimentan.

Además de su resistencia a la mosca minadora, la lechuga robusta y atractiva puede rechazar ataques por el virus del mosaico de la lechuga. Esta enfermedad, la cual es transmitida por los pulgones verdes del melocotonero (Myzus persicae), les da a las hojas una apariencia moteada, haciendo la lechuga invendible.

Trabajando en la Unidad de Investigación del Mejoramiento y la Protección de Cultivos mantenida por el ARS en Salinas, California, Mou y Ryder evaluaron más de 100 tipos de lechugas de la colección mundial de lechugas ubicada y mantenida por el ARS en Pullman, Washington, y también de otras fuentes. Ellos seleccionaron la lechuga del ARS 'Salinas 88' y una lechuga de hoja roja como progenitores de la nueva lechuga de hoja. Ellos probaron la nueva variedad por siete años en el laboratorio, el invernadero y el campo, y la hicieron disponible a los criadores de plantas e investigadores temprano este año.

La nueva lechuga, llamada MU06-857, es la última en una serie de lechugas iceberg y romana--y espinaca--de la calidad más alta producidas por el programa de crianza de plantas en Salinas. Las lechugas desarrolladas en el laboratorio en Salinas han hecho la lechuga iceberg la más vendida en EE.UU. Casi cada lechuga iceberg cultivada en EE.UU. hoy en día le debe por lo menos un poco de su origen a los programas de crianza de lechuga del ARS.

Carotenoides de lechuga afectados por la luz UV en el invernadero



Cultivar el tipo correcto de la lechuga de hoja verde en invernaderos durante el invierno--y exponiéndola al tipo correcto de luz ultravioleta—podría aumentar los niveles de los carotenoides nutricionalmente beneficiosos, según un estudio por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS).

Los carotenoides dietéticos son antioxidantes biológicos que protegen las células y los tejidos contra daños causados por radicales libres de oxígeno que ocurren naturalmente en el cuerpo humano. Un consumo regular de carotenoides obtenidos de la cantidad recomendada de verduras frondosas verdes, junto con una dieta sana, podría ayudar a reducir el riesgo de las cataratas y la degeneración macular relacionada con la edad.

El estudio fue realizado por fisiólogos de plantas Charles Caldwell (retirado) y Steven Britz con el Centro de Investigación de Nutrición Humana mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland.

Se piensa que en el campo, las plantas producen compuestos químicos beneficiosos para protegerse contra los efectos de la radiación ultravioleta (UV). Caldwell y Britz estudiaron el papel de la exposición a la luz y la selección de variedades en el contenido relativo de varios de los compuestos. Ellos estudiaron ocho variedades de lechuga de hoja verde y ocho de hoja roja, exponiendo cada una a la luz UV-A, o una combinación de la luz UV-A y UV-B, o ninguna luz UV (solamente la luz normal).

La combinación de la luz UV-A y UV-B aumentó significativamente las concentraciones de carotenoides y clorofila en las variedades de lechuga de hoja verde, mientras reduciendo un poco, pero significativamente, los niveles de los compuestos en las variedades de lechuga de hoja roja. De manera interesante, niveles significativamente más altos de otros fitoquímicos fenólicos fueron producidos en las variedades de lechuga de hoja roja, comparados con los niveles en las variedades de lechuga de hoja verde bajo las mismas condiciones de tratamiento con la luz UV.

Entre las variedades de lechuga de hoja verde, bajo idénticas condiciones de luz y crecimiento, la variedad de lechuga 'Concept' tuvo aproximadamente 10 veces más del carotenoide llamado luteína, comparada con la variedad 'Black-Seeded Simpson'. También, la cantidad de luteína en dos variedades verdes—'Marin' y 'Waldmann's Dark Green'—aumentó más de doble después de recibir la luz UV-A y UV-B, cuando comparada con el nivel de luteína en la lechuga que recibió solamente la luz normal.

Estos y otros hallazgos publicados del estudio muestran que la selección de cultivares específicos para producción comercial en invernaderos puede llevar a lechugas que contienen cantidades significativamente diferentes de fitonutrientes.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.

Selección de sustratos para la producción de hortalizas en invernadero



El sistema más comúnmente utilizado es el producir utilizando sustratos con o sin recirculación de la solución nutritiva. Antes de utilizar un sustrato en explotaciones comerciales es muy importante el conocimiento de las propiedades físicas, químicas y biológicas del mismo, de esto depende el éxito o el fracaso de una buena producción de las partes que se comercializan de un cultivo hortícola. Por otro lado es importante tomar en consideración el costo del sustrato. Es posible que un sustrato barato no posea todas las propiedades físicas, químicas y biológicas adecuadas de un sustrato caro, sin embargo es importante considerar que éstas se pueden adecuar por medio del manejo, de tal manera que la relación costo/ beneficio se puede incrementar utilizando un sustrato barato.

En este documento se abordan por un lado los aspectos generales de los sistemas hidropónicos utilizados para la producción de hortalizas en invernadero y por otro lado, los sistemas que utilizan sustratos. Se definen los conceptos de sustrato y contenedor, se enfatiza la necesidad de la caracterización de los sustratos en relación con las propiedades físicas, químicas y biológicas adecuadas para ser utilizados en la producción de frutos o partes comestibles de hortalizas, se establece la relación del contenido de humedad de un sustrato con la altura que ocupa en un contenedor, se mencionan algunos sustratos utilizados en la producción de hortalizas. Se exponen en forma breve aspectos económicos relacionados con los sustratos y finalmente se presentan las conclusiones y las referencias bibliográficas.


Selección de Sustrato para la Producción de Hortalizas en Invernadero

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Fertilización lumínica y carbónica en invernaderos



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En la Epidermis de las hojas de tomate se desarrolla un tipo especial de células, llamadas tricomas (pelos), que pueden ser lineales y absorbentes. Pueden ser además unicelulares y pluricelulares, fibrosos o jugosos, largos o cortos, abundantes o escasos, glandulares, urticantes. Esta diversidad le confiere importantes respuestas fisiológicas, como la de reducir la transpiración, mejorar la dispersión de la luz y respuesta del fitocromo, reducir el daño por exceso, atraer o repeler el ataque de insectos y microorganismos, mediante la liberación de un complejo de compuestos volátiles orgánicos, principalmente terpenos.
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La densidad de estos tricomas o pelos en la epidermis de las hojas es afectada por la disponibilidad del nutriente mineral silicio (Si), el radio de temperatura diurna/nocturna y el fotoperiodo, ocurriendo una mejor densidad de 1,200 tricomas cm2 a una temperatura de 25º C día/ 20º C noche y una cantidad de 16-18 horas de iluminación. Condiciones mayores o menores reducen la densidad en un 30 a 50%.
Es importante mencionar que la epidermis de tallos, flores y frutos también tienen tricomas y es posible que estos controlen las transpiración a través de crear una capa de células altamente humectada. En la Figura 1 se muestra la estructura típica de tricomas presentes en hoja y flores.
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Otro tipo de estructuras que apoyan la resistencia al estrés ambiental, son los fitolitos, estructuras sólidas ricas en silicio en la forma de cuarzo (S1O2), las cuales pueden cubrir el 50%-60% de la epidermis, reduciendo la perdida de agua por transpiración, limitando el ataque de insectos y mejorando la asimilación de luz.
En la fotografía de la Figura 2 se muestran fotolitos que se producen en la hoja de maíz.
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También en la epidermis de las hojas ocurre otro tipo de células, los estomas, con la función vital del intercambio gaseoso con el medio ambiente. En las hojas de tomate es posible encontrar, 12 estomas mm2 y 130 estomas mm2 en el haz y envés, respectivamente y tienen un tamaño de 13 x 6 µm, permitiendo una respuesta fisiológica caracterizada por una transpiración de 4.60 mmol H2O m-2 s-1 (83 mg H20 m-2 s-1), y una asimilación de bióxido de carbono (CO2) de 16.70 mmol m-2 s-1 (736 mg CO2 m-2 s-1), para una eficiencia del uso del agua de 3.73 mmol CO2 mmol H2O-1 y una producción de 16.9 kg m-2.
La actividad y densidad de los estomas también es afectada por la disponibilidad, en cantidad, oportunidad y calidad de luz solar, agua, nutrientes minerales, potasio (K) y Silicio, y CO2. Normalmente cuando se aportan atmósferas enriquecidas con CO2 (1,000 ppm) a la canopia del cultivo de tomate la densidad de estomas se reduce en 15% y la transpiración en 25% y la eficiencia en el uso del agua se incrementa en 30% (CO2 kg/H2O kg), mientras que la actividad fotosintética o asimilación de CO2 se incrementa de 1.8 a 3.2 g CO2 m-2 de hoja h-1, en condiciones de máxima radiación solar.
A manera de resumen se muestra en las Figuras 3 y 4, la respuesta fisiológica de la hoja a la radiación solar y al enriquecimiento atmosférico con CO2. Aquí también es importante resaltar que el numero de cloroplastos de célula fotosintética varia de 10 a mas de 50, esto dependiendo de la nutrición mineral básicamente de microelementos.
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La fertilización lumínica y carbónica
Tomando como base los antecedentes arriba mencionados, se propone la fertilización lumínica y carbónica, como herramientas para mejorar la producción de cosechas en volumen y calidad sanitaria y alimenticia. Las técnicas que se proponen permiten dar valor agregado a los materiales empleados en el cultivo de hortalizas bajo invernadero. Las propuestas tienen como base la amplia respuesta fisiológica y productiva de la planta de tomate (Lycopersicum esculentum). Basta mostrar que es posible producir desde 100 a 700 toneladas por hectárea (t/ha) de tomate en condiciones de cultivo bajo invernadero, aunque experiencias exitosas, realizadas en Japón, muestran que es posible lograr cosechas de 1,000 t/ha. La mejor producción se logra cuando es posible estimular las respuestas fisiológicas de la planta, aunque muchas de ellas no se conocen bien.
En el cuadro 1 se ilustra la producción obtenida bajo diferentes condiciones de cultivo y país. En México, la producción en cultivo tradicional a cielo abierto de promedio es de 28 t/ha, mientras que cuando se aplican el riesgo por goteo y acolchado de suelos con películas plásticas el promedio es de 55 t/ha, y en invernadero con manejo hidropónico la producción esta por debajo de las 200 t/ha. La producción reportada para el cultivo en invernadero en los Estados Unidos, Canadá y Holanda superan en más de doble esta producción. Esto indica una gran demanda de tecnología especifica para las condiciones de climáticas actuales y las mas de 1,500 hectáreas cultivadas actualmente en todo el país.
Los invernaderos se han construido con diferentes formas, destacando los semicirculares con ventilación cenital fija y abatible, y lateral. Los materiales aplicados en las estructuras son de madera, bambú, tubular-metálico.
Por otro lado, también los materiales aplicados en la cubierta son diversos, películas plásticas de polietileno con y sin aditivos térmicos y difusores de luz, y en su diseño no se aplican variables medibles como el flujo de masa de aire (déficit de presión de vapor, recambio de CO2) y energía (intercambio de calor por conducción y convección, radiación solar, directa, difusa).  También deben medirse las respuestas fisiológicas del cultivo, como las arriba descritas. Aunque se debe reconocer que pese a esto, se tienen ejemplos de éxito.
En la Figura 5 se muestra un ejemplo del balance de energía que debe considerarse en el diseño de la tecnología de invernadero para la producción de hortalizas. Figura 5.
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Fertilización lumínica
Aquí, ahora destacamos la fertilización lumínica, donde es importante aportar cantidad y calidad de radiación solar, en especial la radiación del espectro visible de longitud de onda (k) entre 400 y 700 nm, donde ocurre la mejor respuesta fisiológica de las hojas para la asimilación de CO2, por lo que se conoce como radiación fotosintéticamente activa (PAR, por sus siglas en inglés). De esta radiación en un día claro sin nubes, al medio día es posible recibir 2,000 µmol m-2 s-1 y se ha demostrado que fisiológicamente los cultivos como tomate y pepino se saturan a una radiación PAR por arriba de 1000 µmol m-2 s-1, por lo que de la radiación solar PAR máxima se aprovecha el 50-60%. Algunos cultivos como la lechuga se saturan a más de 350 µmol m-2 s-1, por lo que se pueden cultivar con solo aplicar radiación artificial. (Figura 6).
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Lo anterior, permite considerar, de manera general, que los materiales empleados en la cubierta de invernaderos no deben ser totalmente transparentes a PAR, Por ello en las películas de polietileno, se adicionan aditivos sólidos, en tamaño manometrito, para generar sombra de 10 a 25%. Algunos de estos materiales son el óxido de titanio (películas blancas) y minerales especiales de silicio o cuarzo (alta difusión de luz, impermeabilidad térmica). También ya se desarrollan películas con permeabilidad selectiva a la radiación infrarroja caliente, fotocromáticas y las que pueden además transformar la energía solar en energía eléctrica.
A nivel de ejemplo se muestra en la Figura 7, donde se observa la respuesta a PAR de películas plásticas producidas por la empresa Summiplast S.A. de C.V. Estas películas son la térmica difusa (TD), diseñada para climas fríos, ya que cuenta con alta impermeabilidad térmica, reduce la entrada y salida de radiación infrarroja caliente y la antitérmica difusa (ATD) para climas calidos donde ocurre una alta intensidad de radiación solar y alta temperatura.
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Propiedades de destacar en la película ATD son la permeabilidad selectiva de radiación del infrarrojo cercano, de 1,500 a 2,500 nm esto permite que el calor del suelo, planta y materiales se libere al exterior para que la temperatura del invernadero no se incremente.
Por otro lado, ya que en el clima calido se tienen buena radiación solar de longitud de onda de 400 nm del color azul se transforma en radiación de 630-700 nm, activando el fitocromo activo (Pfr), induciendo la productividad de los cultivos. Así también, la película, dada la mayor concentración de cuarzo manométrico (activo) en su formulación tiene alta difusión de luz y una sombra PAR del 24% con respecto a una película de PE-natural, sin aditivos (ver el cuadro 2).
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Fertilización carbónica
Para la fertilización carbónica e invernaderos existen diferentes técnicas. La pasiva que emplea sistemas de ventilación cenital y lateral propios de la estructura del invernadero, para el recambio de aire con el exterior, su limitante, únicamente aporta las concentraciones del ambiente, 300-400 ppm, mismas que durante la mayor actividad fotosintética no tienen la capacidad de mantener las concentraciones optimas mínimas que demanda el cultivo. Figura 8.
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Otras técnicas emplean el proceso de combustión de gas LP, petróleo, diesel o combustóleo. Adecuada, cuando los climas son templados o fríos, ya que además de CO2, generan calor, para calentar el aire y/o agua, que se emplean para mantener la temperatura de la canopia del cultivo. Su mayor limitante, que se supera cada vez más con tecnologías donde se aporta aire rico en oxígeno (O2) para mejorar la combustión y limitar la producción de gases CO y NOX, tóxicos para la planta. (Figura 9)
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Una limitante para el aire rico en CO2, es su requerimiento de impulso para mantener un flujo constante y distribución homogénea de gas en la canopia del cultivo, lo que implica el empleo de sistemas de ventilación eléctricos.
Otra técnica es el empleo de CO2gas antropogénico, proveniente de procesos industriales de combustión, el cual es purificado (99.9%), concentrado y licuado, para su almacenamiento y/o transporte en pipas. Este gas liquido se mantiene en tanques especiales de 0.15 a 25 toneladas con requerimientos mínimos de refrigeración. Las técnicas se muestran gráficamente en las Figuras 10 y 11.
La fertilización carbónica con CO2gas liquida antropogénico se puede aplicar a todos los cultivos y tipos de invernaderos, con o sin ventilación cenital, en clima calido, templado o frío. Se puede aplicar directo o mezclado con el agua de riego, a través de sistemas de riego con flujo de agua regulado, como las cintas con goteros compensados, el riego de microaspersion (como se muestra en la Figura 10).
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La distribución, concentración y flujo de CO2 en el invernadero se puede regular y automatizar eficientemente. La concentración de CO2 se puede mantener constantemente a una concentración de 800 ppm, aunque las experiencias indican que es mejor la aplicación de pulsos para mantener un gradiente de concentración entre 500 y 1000 ppm (como se muestra en la Figura). Esta practica permite un mejor vaciado y llenado de floela, acorde con el flujo de nutrientes minerales, presentes en una solución nutritiva de 2.0-2.5 dS m-1, mayores concentraciones no mejoran la asimilación fotosintética de CO2, aunque pueden causar mejoras en la calidad de cosecha.
En la practica el CO2gas mezclado con agua de riego se aplica a intervalos de 45 a 60 minutos a partir de las 9 am, cuando la concentración del CO2 del ambiente llega a 400 ppm. Es importante monitorear constantemente la concentración de CO2 en la canopia del cultivo para aprovechar el flujo de CO2 proveniente del intercambio de gases, causado por la ventilación cenital y lateral. Figura 11.
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El CO2 cuando se mezcla eficientemente a presiones mayores a 15 libras con el agua de riego, presenta fenómenos químicos importantes. El primero, forma ácido carbónico según la reacción siguiente: CO2gas + H2O ←→H2CO3. El ácido carbónico a un pH entre 6.0 y 7.0, forma especies químicas HCO3- (ion bicarbonato) que solubilizan a los minerales catiónicos contenidos en la solucion nutritiva, mejorando la disponibilidad para la asimilación por las raices.
Ante excesos de la mezcla H2CO3/CO2, los carbonates contenidos en el agua de riego se solubilizan para proporcionar cationes y CO2gas que es liberado a la atmosfera de la canopia del cultivo. En esta condición, el CO2gas mezclado con el agua de riego no forman carbonates.
Las especies H2CO3 y HCO3- son estables, mientras son transportadas a través del sistema de riego y se descomponen cuando el agua enriquecida llega al sustrato y sistema radicular formando nuevamente CO2 gas, el cual fluye por gradiente de concentración a la canopia del cultivo.
Otra reacción importante de considerarse es que del ácido carbónico solubiliza a los minerales ricos en silicio, por lo que mejora la asimilación por las plantas, mejorando adicionalmente los mecanismos de protección y productividad de los cultivos.
A manera de resumen en el Cuadro 3 se presenta, los aportes de radiación solar y consumo de CO2 en cultivo de tomate bajo invernadero.