- Los diseñadores y fabricantes de invernaderos buscan soluciones tecnificadas para una producción agrícola más sostenible tanto económica como medioambientalmente
- J. Huete Greenhouses, empresa española, exporta su nuevo modelo de invernaderos semicerrados hidropónico de plástico
La evolución del sector agrícola tiene como objetivo fundamental el aumento en la calidad y la cantidad de la producción transformándose gracias a la tecnología en lo que se conoce como agricultura de precisión. La agricultura altamente tecnificada no solo mejora la eficiencia y productividad, sino que también contribuye a la sostenibilidad al optimizar el uso de recursos y reducir el impacto ambiental.
La agricultura protegida, en particular, incorpora cada vez más tecnología dando como resultado productos de alta calidad que además han sido producidos de una forma más eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Uno de estos avances son los invernaderos con cubierta de plástico semicerrados que permiten, con respecto a los invernaderos convencionales, conseguir un mejor control climático manteniendo unas condiciones óptimas de crecimiento durante todo el año permitiendo así obtener mayores rendimiento y ciclos de cultivo más cortos.
Invernaderos semicerrados: qué son y por qué suponen un avance
Los invernaderos semicerrados cuentan con un sistema de distribución de aire mediante mangas a través de las cuales se impulsa aire gracias a unos potentes ventiladores regulados electrónicamente. Estas mangas se sitúan por debajo de las líneas de cultivo y cuentan con unas perforaciones a lo largo de su longitud estratégicamente diseñadas para garantizar que el aire se distribuye de forma uniforme por toda la superficie de cultivo. Este aire impulsado se adecúa previamente en una zona especialmente dedicada para ello. En esta zona también denominada pasillo climático se puede ajustar la temperatura del aire (enfriándolo o calentándolo), ajustar la humedad (aumentándola o disminuyéndola) y aumentar el contenido en CO2 para realizar una fertilización carbónica del cultivo. Para enfriar el aire se pueden incorporar desde sistemas refrigerantes evaporativos hasta chillers, y de igual modo para calentar el aire, es posible emplear sistemas de aire caliente o con agua caliente. Una vez tenemos distribuido el aire adecuado dentro de la zona de cultivo, este puede recircularse y volver a la zona de adecuación o liberarse a través de las ventanas cenitales.
Toda esta tecnología se complementa con el resto de sistemas que encontramos en invernaderos convencionales como pueden ser pantallas (de sombreo, de ahorro energético, de fotoperiodo), sistema de riego y fertilización localizados, control climático o iluminación de asimilación. Gracias a toda esta tecnología los invernaderos de plástico semicerrados presentan una serie de ventajas:
Invernaderos semicerrados de mayor longitud y clima más uniforme
Las mangas de distribución permiten llevar el aire a distancias de líneas de cultivo de más de 100 m de largo. Esto supone una gran ventaja sobre todo si lo comparamos con sistemas evaporativos tipo pad&fan tradicionales que deben ajustarse a no más de 40-50 m de distancia entre los extractores y los paneles evaporativos de celulosa. Esto supone una limitación a la hora de realizar el diseño de la instalación que aún sin superar estas distancias este sistema genera importantes gradientes de temperatura entre zonas opuestas del invernadero que pueden llegar a ser de más de 6 grados con las consecuentes consecuencias para el cultivo. Esta diferencia de temperatura dentro del invernadero no solo complica el manejo del clima, sino que también influye en la estrategia de fertirrigación ya que las plantas sometidas a mayores temperaturas necesitan mayor aporte de agua. Esto puede dar lugar a desigualdades en cuanto al nivel de desarrollo y estado fenológico de las plantas dentro de una misma zona productiva. En los sistemas semicerrados se alcanza una alta uniformidad térmica consiguiendo que estas diferencias de temperaturas no superen los 1,5ºC.
Ahorro de energía y agua
El sistema de recirculación de aire de los invernaderos semicerrados permite disminuir el número de renovaciones por hora y junto con los ventiladores regulados electrónicamente se logran reducciones en el consumo de energía en torno al 30%. Se consigue también un ahorro en el consumo de agua. De nuevo, si lo comparamos con un invernadero convencional con sistema pan&fan, este requiere de un mayor número de renovaciones/hora, entre 30 y 60 veces, mientras que en los sistemas semicerrados se puede disminuir hasta 10-12 renovaciones. Esto conlleva una reducción en el consumo de agua que pasa por los paneles evaporativos.
De manera análoga sucede cuando queremos calentar el invernadero semicerrado. La recirculación y las mangas permiten una estrategia de incremento y mantenimiento de temperatura más uniforme que resulta en un menor consumo de los sistemas de calefacción empleados.
Presión positiva en invernaderos semicerrados
Los invernaderos semicerrados de plástico permiten trabajar a presión positiva, esto es, permiten mantener una presión de aire ligeramente superior a la del exterior. Generar una presión positiva dentro de la zona de crecimiento del cultivo impide la entrada de insectos vectores y plagas.
De esta manera evitamos fitopatologías que potencialmente pueden disminuir el rendimiento y/o la calidad de la producción. Consecuentemente al minimizar la entrada de plagas, se reduce la necesidad de aplicar pesticidas y otros productos químicos. Esto da como resultado un producto más limpio a un coste menor.
Sistemas de cultivo hidropónicos
En este tipo de instalaciones de alta tecnología se utilizan métodos de cultivo sin suelo o hidropónicos. Los cultivos sin suelo o en sustrato como fibra de coco o lana de roca permiten realizar una fertilización precisa con sistemas de riego localizados que optimizan el uso de los recursos al máximo. Este tipo de técnica de cultivo posibilita la recolección y reutilización de los drenajes del riego que se desinfectan y vuelven a incorporarse en el sistema de riego aprovechando tanto el agua como los nutrientes que esta contiene.
Control de clima y sensores
El control de todos los parámetros climáticos dentro del invernadero es un proceso complejo que requiere de automatización, software inteligente y sensores de medición.
El clima exterior influye en gran medida en el clima dentro del invernadero y en la estrategia de cultivo. Por lo tanto, una estación meteorológica es indispensable para el manejo climático de los invernaderos, ya que es un componente esencial para tomar medidas a tiempo en función de las condiciones meteorológicas externas. Las estaciones meteorológicas cuentan con sensor de temperatura, piranómetro, anemómetro, sensor de dirección del viento, sensor de lluvia y sensor de humedad relativa exterior.
Ya dentro del invernadero también es necesario monitorear las condiciones realizando medidas para así obtener datos que nos digan cual es la situación en la zona de crecimiento del cultivo. Se pueden incorporar distintos y variados tipos de sensores como pueden ser sensores de humedad y temperatura, sensores de presión, de radiación PAR, sensor de CO2, etc, que darán datos al software de control climático.
Con todos los datos recogidos por la estación meteorológica, los sensores dentro del invernadero, la configuración y estrategia de clima programada el equipo de control de clima se encargará de realizar automáticamente las acciones necesarias.
Por ejemplo, se configura el software de manera que si la temperatura interior es superior a 35ºC, las ventanas cenitales deben abrirse al 100% automáticamente. Así, cuando se alcance o se supere esta temperatura el software dará orden para que los motores de ventana abran al máximo sin intervención humana. Sin embargo, también se puede incorporar a esta configuración la influencia del viento de manera que si se produce un viento en el exterior de más de 30 km/hora, se cierren las ventanas para salvaguardar la integridad de la estructura, sea cual sea la temperatura interior.
Los softwares actuales de control de clima permiten una amplía configuración de distintos parámetros y las influencias entre ellos para que el manejo de las condiciones climáticas dentro del invernadero sea óptimo a nivel de cultivo, pero también en cuanto al consumo energético y del buen funcionamiento de los equipos instalados.
Sin olvidar que estos sistemas permiten un control y manejo de la instalación de forma remota, sin necesitar de estar físicamente en el invernadero. Incluso ya se incorporan algoritmos inteligentes para analizar datos y proporcionar recomendaciones personalizadas sobre el manejo de cultivos, uso de insumos y estrategias de riego. Algoritmos que prevén la temperatura durante todo el día permitiendo realizar ajustes climáticos de forma muy precisa, cada pocos minutos, a los técnicos de campo de forma fácil e intuitiva.
Particularmente, en J. Huete Greenhouses llevamos muchos años trabajando con proyectos agrícolas que incorporan invernaderos de alta tecnología en todo el mundo, por lo que sabemos lo importante que es contar con equipamiento de control de clima. Nuestra experiencia nos hace estar convencidos de que el futuro es una agricultura de precisión altamente tecnificada en la que se lleve a cabo una toma de decisiones basada en el big data y en la que entren en juego innovaciones como el modelo semicerrado de plástico para desarrollar una práctica agrícola rentable y cada vez más eficiente.
Autores:
Juan Francisco Moreno y María Giménez. Departamento técnico. J. Huete Greenhouses
