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Aislamiento térmico y lumínico de los invernaderos

por Redacción

Los plásticos son los principales protagonistas del nuevo escenario agrícola, se utilizan como cubiertas para invernaderos, pequeños túneles, filmes para acolchados, mallas de sombreo, bolsas para cultivos hidropónicos, tuberías de riego por goteo, láminas de impermeabilización en embalses. Se usan en la producción de semillas, viveros de plantas. Son fundamentales en la gestión y uso racional del agua, desde el almacenamiento en embalses impermeabilizados con láminas de polietileno hasta la distribución, redes antigranizo, corta vientos, anti-pájaros, anti-heladas, anti-insectos, etc. Están presentes en los sistemas productivos dentro de los invernaderos, post cosecha y comercialización.

En la actualidad, la “plasticultura”, ciencia joven de no más de 50 años, ha alcanzado niveles de gran desarrollo en todo el mundo, en especial en los países desarrollados, esta ciencia se ocupa de la ingeniería de los plásticos en la agricultura y horticultura modernas. En los países en desarrollo esta ciencia aún no ha alcanzado un desarrollo sostenido debido a muchos factores, técnicos, sociales y económicos. Desde que apareció en los Estados Unidos de la década de los años 20 el primer sustituto del vidrio para su aplicación en agricultura, nada nuevo apareció hasta que en 1938 se dio a conocer el polietileno; posteriormente y en los últimos 40 años, hubo en todo el mundo un desarrollo vertiginoso de los plásticos, toda una ciencia, desarrollo industrial y tecnológico acorde a las exigencias de una agricultura intensiva.

En una descripción amplia, un invernadero es un sistema destinado a crear un microclima específico y deseado que hace posible el cultivo de una determinada especie hortícola en regiones donde las condiciones ambientales no lo permitirían, o adelantar la cosecha de este. Naturalmente las altas temperaturas que pueden prevalecer al interior del invernadero, pueden crear trastornos en las plantas, por lo que es necesario reducir los aportes de energía y eliminar los excesos de esta, para ello se eliminan los sistemas artificiales de calefacción, en otros sistemas naturales limitar la radiación solar, mediante el sombreo, interior o exterior al invernadero. Las altas temperaturas también se reducen con ventilación natural o forzada, en muchos casos la ventilación natural es suficiente.

La aireación o ventilación es el intercambio de aire entre el invernadero y el exterior, esto se realiza a través de puertas y ventanas. La renovación del aire permite evacuar calor en exceso y reducir la temperatura del aire, modificar la humedad atmosférica, evacuando el aire interior enriquecido de vapor de agua por la transpiración de las plantas y modificar la composición gaseosa de la atmósfera en especial del CO2. La ventilación lateral es muy importante en invernaderos pequeños, son efectivas incluso respecto de las cenitales en la hora de renovar el aire, en invernaderos grandes –anchos superiores a 35 m– es la ventilación cenital la que predomina. Se recomienda que el área de las ventanas es del 15 al 20 % en túneles y del 25 al 33 % en invernaderos multicapilla.

Para protegerse de los daños por insectos y, sobre todo, de las virosis transmitidas por ellos, se puede filtrar el aire a nivel de las aperturas con la ayuda de mallas de trama fina para evitar la entrada de insectos. Estas mallas frenan el aire y reducen notablemente la ventilación, por lo que se debe aumentar el área de apertura. 

Técnicas de ahorro energético

En el caso de invernaderos y la crisis energética, se desarrollan una serie de alternativas como técnicas de ahorro energético, emplear una pantalla antirradiativa, que consiste en un plástico simple, tela o arpillera colocada sobre el cultivo, debajo de la cubierta, cuya función es la de cortar la radiación que emite un cuerpo negro –suelo invernadero, plantas, etc.– y de esta forma se mejora el comportamiento térmico del invernadero. 

Las características y efectos principales que producen al ser instaladas en un invernadero son una mejora el aislamiento térmico de los invernaderos, impermeables a las radiaciones infrarrojas de onda larga (rad TIR). Las pantallas térmicas son móviles o removibles; se emplean por lo general en las noches frías. Se colocan entre el cultivo y la cubierta, reduce la transferencia de calor. Esta reducción es mayor cuanto menor es la emisividad de la pantalla a la radiación infrarroja –pantallas aluminizadas–.

Los principales efectos que se observan: Aumento de la temperatura mínima nocturna del invernadero en 2–3°C, disminuyendo las pérdidas por radiación en el periodo nocturno. Aumento en 1 a 2° C la temperatura de las plantas y el suelo. Reducción de las pérdidas de calor por infiltración del aire. Al desplegar la pantalla al atardecer y recogen a la salida del sol, disminuyen el consumo de combustibles empleados para calefacción entre el 20 al 27 %.

Una pantalla térmica posee un factor de transmisión lo más pequeño posible y un factor de reflexión lo más elevado posible en el infrarrojo medio y largo (2.5 – 40 µm). Las pantallas pueden ser de polietileno o poliéster con una o dos caras aluminizadas, si tiene una cara, ésta debe mirar al exterior, también suelen emplearse fibras tejidas enrollables, telas, etc. Tanto en el interior como en el exterior. En cualquiera de los casos deberá realizarse un análisis económico.

Otras alternativas de ahorro energético son: paredes dobles del invernadero, micro túneles hechos de polietileno, acolchados, cortavientos, aumento de la hermeticidad del invernadero, acumuladores de agua –bolsas, tanques, etc.–.

Reacciones fotomorfogénicas de las plantas

Las plantas utilizan la radiación solar como un suministro de energía y como una fuente de información. La fotomorfogénesis define el efecto de la radiación en el desarrollo de las plantas. 

La presencia de luz, independientemente de su intensidad siempre que se superen unos niveles mínimos, genera diversas respuestas en floración, germinación o fototactismos.  La mayor parte de las reacciones fotomorfogénicas están inducidas por longitudes de onda en la región del azul (400 a 500 msnm) o en el rojo y rojo lejano (600 a 700 msnm y 700 a 800 msnm, respectivamente) y controladas por el pigmento o fitocromo.

Las longitudes de onda más relevantes están en torno a 660 msnm (rojo) y a los 725 msnm (en el rojo lejano). Hay tres grupos principales de pigmentos asociados a las principales foto-respuestas de las plantas: 

  • Clorofilas, implicadas en fotosíntesis. 
  • El fitocromo, implicado en algunos cambios morfogénicos, en la percepción de la duración de la luz y en los ritmos diarios que afectan a algunos movimientos de las plantas. 
  • El β-caroteno o las flavinas, relacionados con el fototropismo.

Es el mecanismo de control del desarrollo de las plantas que impone la duración del día y de la noche en ciclos de 24 horas. Así, existen plantas de día corto que generalmente florecen cuando la duración del día es inferior a su fotoperiodo crítico, normalmente menos de 12 horas, mientras que las plantas de día largo florecen cuando la duración del día es mayor de su fotoperiodo crítico, usualmente más de 12.5 horas.

Estos umbrales de fotoperiodo no son exactos, están influidos por otros factores: edad de las plantas, condiciones climáticas. Aquellas plantas cuya floración no dependa de la duración del fotoperiodo se llaman de día neutro. La mayor parte de las hortalizas cultivadas en invernadero son de día neutro. Las semillas de algunas especies necesitan radiación para germinar, lo que consiguen si sus semillas se encuentran en la superficie del suelo (a menos de 5 mm de profundidad).

Las plantas presentan tres tipos de órganos vegetativos: raíces, tallos y hojas, además de los órganos generativos

La respiración consume hidratos de carbono de origen fotosintético


Salvador Cuevas Vargas

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