Optimización de Sistemas de Riego y Manejo de Invernaderos: Factores Clave

Sistemas de Riego y Fertirrigación: Clasificación y Manejo

Clasificación de Sistemas de Riego

  1. Riego por goteo
  2. Riegos aéreos:
    • Cintas exudantes
  3. Aspersores:
    • Nebulización
    • Pulverización
  4. Goteros
  5. Riego por inundación: La conductividad eléctrica del agua debe ser menor de 0,7.

Sistemas de Fertirrigación

  • Venturis: Clasificados como sistemas de fertirrigación no proporcional.
  • Controladores de fertirrigación: Controlan el PH.

Ventajas del Control de PH y Dosificación Proporcional

  • Control de PH: Mantenimiento de los emisores de riego.
  • Dosificación proporcional: Posibilidad de utilizar la CE (Conductividad Eléctrica) como origen de las alarmas.

Cálculos de Fertirrigación

Ejemplo 1: Cálculo de kilogramos de abono 25-10-20 para abonar a 200 ppm:

  • Depósito del inyector: 200 litros
  • Inyector: 40 l/hora
  • Caudal de riego: 2800 litros

Respuesta: 200/40 = 5 horas; 5 * 2800 * 200 = 2800000 ppm = 2,8 kg; (2,8 kg * 100) / 25 = 11,2 kg

Ejemplo 2: Cálculo de kilogramos de abono 15-15-15 para abonar a 150 ppm:

  • Depósito del inyector: 240 litros
  • Inyector: 60 litros/hora
  • Caudal de riego: 2400 litros

Respuesta: 240/60 = 4 horas; 4 * 2400 * 150 = 1440000 ppm = 1,44 kg; (1,44 kg * 100) / 15 = 9,6 kg

Factores a Considerar en la Implantación de un Vivero

  1. Mano de obra:
    • Evitar zonas con baja densidad de población o alta competencia industrial.
    • Considerar la superficie del vivero (multiplicación y crianza).
    • Elegir la composición del personal.
  2. Venta:
    • Al por menor: Buena vía de paso, zona en expansión, considerar competencia y urbanización, publicidad.
    • Al por mayor: Aislamiento relativo.
  3. Proveedores: Transporte que facilite el aprovisionamiento, pero que no sea excesivamente costoso. Evitar aislamiento extremo.
  4. Subsuelo y suelo:
    • Buena retención de agua.
    • Riqueza en elementos fertilizantes.
    • Suelo permeable.
    • Evitar suelos húmedos y calcáreos.
  5. Relieve: Pendiente ligera para evitar encharcamientos. Evitar tierras bajas con riesgo de heladas y exceso de humedad.
  6. Orientación:
    • Norte: Más frío, vegetación tardía.
    • Este: Intermedia, calor y luz.
    • Sur: Vegetación temprana, riesgo de heladas tardías y sequía.
    • Oeste: Vientos fuertes, temperaturas intermedias.
  7. Clima:
    • Determina la elección de la planta.
    • Considerar temperaturas intermedias y extremas.
    • Clima duro = planta rústica.
    • Estación marcada = asegura agostamiento.
    • Periodo de vegetación largo para ventas de otoño.
    • Humedad media bien repartida.
    • Viento moderado.

Instrumentos de Medición de Agentes Climáticos

  • Temperatura: Termómetro.
  • Lluvia: Pluviómetro.
  • Nieve: Piranómetro.
  • Luz: Heliógrafo.
  • Viento: Anemómetro.
  • Humedad: Higrómetro.
  • Granizo: (No se especifica instrumento, pero existen pluviómetros con función de medición de granizo).

Optimización del Espacio en el Vivero

  • Gran altura de techo para almacenar árboles.
  • Puerta exterior opuesta a vientos dominantes, con acceso para camiones y cierre hermético.
  • Estructura sin pilares centrales.
  • Iluminación natural de día y artificial de noche.
  • Aislamiento térmico con calefacción.
  • Suelo con pendiente y hormigón.
  • Prever en la nave o proximidad:
    • Habitación isoterma con cerradura frigorífica.
    • Taller de reparación y área de lavado.
    • Almacén equipado para pequeño utillaje.
    • Muelle de carga.
    • Taller de transporte completo.
    • Almacén de materiales.

Comportamiento de la Luz Solar en Invernaderos

  • Luz reflejada: Cambia de dirección sin atravesar el material.
  • Luz absorbida: Nula en cristal, 5% en PVC, 5-30% en PE (según grosor), mayor en poliéster.
  • Luz transmitida: Atraviesa el material (no es reflejada ni absorbida). Beneficiosa para las plantas.
    • Luz directa: En forma de rayo, produce un punto, sentido único. Favorece crecimiento vertical.
    • Luz difusa: Actúa en todo el contorno de las plantas, llega en todas direcciones. Favorece crecimiento horizontal.

Control Climático en Invernaderos

Factores a Considerar

  1. Temperatura
  2. Humedad relativa
  3. Iluminación
  4. CO2

Temperaturas Clave

  • Temperatura óptima para las plantas: Generalmente entre 10°C y 20°C (aunque este rango puede variar significativamente según la especie).
  • Temperatura mínima letal: Aquella por debajo de la cual se producen daños en la planta.
  • Temperaturas máximas y mínimas biológicas: Límites de temperatura (máxima y mínima) fuera de los cuales la planta no puede alcanzar una determinada fase vegetativa (floración, fructificación, etc.).
  • Temperatura máxima letal: Aquella por encima de la cual se producen daños en las plantas.

Humedad Relativa

Definición: Cantidad de agua contenida en el aire, en relación con la máxima que podría contener a la misma temperatura.

Causas de Menor Rendimiento por Alta Humedad

  • Disminuye el crecimiento.
  • Reduce la transpiración.
  • Abortos florales por apelmazamiento del polen.
  • Mayor desarrollo de enfermedades criptogámicas.

Mejora de la Luminosidad Natural

  • Materiales de cubierta con buena transparencia.
  • Orientación adecuada del invernadero.
  • Materiales que reduzcan las sombras interiores.
  • Aumento del ángulo de incidencia de las radiaciones.
  • Acolchados del suelo con plástico blanco.

Reducción de la Luminosidad en Verano

  • Blanqueo de cubiertas.
  • Mallas de sombreo.
  • Acolchados de plástico negro.

Fertilización con CO2

  • Concentración atmosférica normal de CO2: 0,03%
  • Concentración para aumentar rendimientos: 0,1% – 0,2%
  • Concentraciones excesivas (perjudiciales): 0,3%
  • Óptimo de asimilación de CO2: Entre 18°C y 23°C.
  • Efectos de la fertilización con CO2:
    • Aumento de precocidad (+20%).
    • Aumento de rendimiento (+25-30%).
    • Mejora de la calidad.
    • Mayor cosecha.

Sistemas de Calefacción en Invernaderos

  • Material de cubierta.
  • Hermetismo.
  • Pantallas térmicas (aumento de 2-4ºC).
  • Condensación (pérdida de radiación, pero goteo sobre plantas).
  • Capas dobles de polietileno de 150 galgas.
  • Invernaderos voluminosos (mayor captación de luz y pérdida de calor por conducción).
  • Follaje de las plantas.
  • Sistemas de calefacción por agua caliente o aire caliente.

Calefacción del Suelo por Agua Caliente

  • Temperatura del aire más uniforme.
  • Uso de agua a baja temperatura (30-40ºC), posibilidad de energías alternativas.
  • Mayores costes de bombeo.
  • Uso de materiales económicos (polietileno).
  • Ahorro de energía.
  • Costes de instalación elevados.

Reducción de la Temperatura en Invernaderos

  • Reducción de la radiación solar.
  • Evapotranspiración del cultivo.
  • Ventilación del invernadero.
  • Refrigeración por evaporación de agua.

Inconvenientes del Blanqueo

  • Permanencia de la cal en periodos nublados.
  • Aplicación no homogénea.
  • Reducción de la transmitancia con mayor cantidad de blanqueante.
  • Consumo de mano de obra.
  • Limpieza no homogénea.

Ventanas en Invernaderos

Deben ocupar entre un 18% y 22% de la superficie.

Fog System

Definición: Distribución de partículas de agua líquida (aproximadamente 10 micras) en el aire. Permanecen suspendidas y se evaporan sin mojar los cultivos.

Iluminación Artificial y Regulación de la Iluminación Natural

  • Aumentar la asimilación neta (fotosíntesis) en invierno.
  • Aumentar la duración del día (plantas de día largo).
  • Romper la continuidad del periodo oscuro (plantas de día corto).
  • Disminuir la intensidad luminosa en siembras estivales.
  • Disminuir la duración del periodo iluminado.

Sistemas de Aportación de CO2

  • Por combustión: Genera CO2 y calor.
  • Aportación directa de gas puro: Bombonas de CO2 líquido, con válvula y medidor.

Plásticos en la Agricultura

Usos

  • Invernaderos
  • Macrotúneles
  • Microtúneles
  • Acolchados
  • Mallas
  • Control de plagas
  • Control de enfermedades

Degradación de Plásticos

Observación de desgarros en láminas y mallas, desprendimiento de aluminios en plásticos.

Envejecimiento Radiométrico de la Cubierta

Medición periódica de la radiación fotosintética activa (PAR) entre 400 y 700 nm, tanto al aire libre como bajo el material de cubierta.

Tipos de Plásticos

  • Normal: 150 micras (600 galgas), 6-8 meses.
  • Larga duración: 180 micras (720 galgas), 2 años.
  • Térmico larga duración: 200 micras (800 galgas), 2 años.
  • Copolímero EVA (12% AV): 200 micras (800 galgas), 2 años.
  • Copolímero EVA (6% AV): 100 micras (400 galgas), 1 año.

Transmitancia

Propiedad de los materiales de dejar pasar la radiación solar. Se expresa como la relación entre la radiación interior y exterior.

Material Ideal para Invernaderos

  • Buen efecto abrigo.
  • Gran retención de calor.
  • Gran rendimiento térmico.
  • Gran transparencia a las radiaciones solares.
  • Gran opacidad a las radiaciones infrarrojas.

Grupos de Materiales de Cubierta

  • Vidrios impresos o catedral.
  • Plásticos rígidos:
    • Polimetacrilato de metilo (PMM).
    • Policarbonato (PC).
    • Poliéster con fibra de vidrio.
    • Policloruro de vinilo (PVC).
  • Plásticos flexibles:
    • Policloruro de vinilo (PVC).
    • Polietileno de baja densidad (PEBD).
    • Etileno vinil acetato (EVA).
    • Materiales coextruidos.

Características de Materiales Específicos

  • Vidrio: 2 a 4 mm de espesor, 2400 kg/m³.
  • Polimetacrilato de metilo (PMM): 1180 kg/m³, 85-92% de transmitancia, elevado coste, 2m y 3m de ancho, 4 mm de espesor.
  • Policarbonato (PC): Siglas PC, espesores de 4 a 16 mm, protección contra rayos UVA, anticondensación, antigoteo, duración de 10 años o más.
  • Policloruro de Vinilo (PVC): Liso y ondulado, 1 a 1,5 mm de espesor, 90% de transmitancia, fija polvo, 1250 a 1500 kg/m³, duración de 2 a 3 años.
  • Polietileno (PE):
    • Alargamiento a la rotura: 500%.
    • Alargamiento a la tracción: 50%.
    • Absorción de agua: 5 a 30%.
    • Tipos:
      • Normal.
      • Larga duración.
      • Térmico larga duración.
  • EVA (Etil Acetato de Vinilo): 6 y 18% de AV, duración de 2 años y 1 año respectivamente.
  • Plásticos fotoselectivos: Controlan la cantidad y calidad de la luz, entre 700 y 1000 nanómetros.

Factores que Afectan la Duración del Plástico

  • Radiaciones ultravioletas.
  • Temperatura.
  • Colocación de la lámina.
  • Tipo y estado de la estructura.
  • Calidad de la lámina y materia prima.
  • Régimen de vientos.
  • Productos fitosanitarios.

Prolongar la Vida Útil del Plástico Durante el Cultivo

  • Desinfección del suelo con técnicas de solarización antes de instalar la nueva cubierta.
  • Ventilar el invernadero.
  • Traslado de plásticos deteriorados a centros de recogida.

Test y Preguntas Adicionales (Respuestas)

  • Micras de 720 galgas: 180
  • Transmitancia: Propiedad de dejar pasar la radiación solar
  • PP es un plástico: Rígido en placas
  • Peso del PE: Más de 940 kg/m³ (para PE de alta densidad)
  • PE de larga duración son de: Entre 2-3 años
  • Ventajas PMM:
    • Resistencia a los agentes atmosféricos.
    • Deja pasar los rayos UV.
    • Gran resistencia al impacto.
    • Facilita el deslizamiento de la nieve.
    • Gran transparencia a las radiaciones solares.
    • Uso de estructuras más ligeras que las que necesita el vidrio.
  • Inconvenientes PMM: Elevado coste, fácil de rayar
  • Clasificación densidad PE:
    • Baja: Menos de 930 kg/m³
    • Media: 930-940 kg/m³
    • Alta: Más de 940 kg/m³

Prolongar la Vida Útil del Plástico: Transporte y Almacenamiento

  • No arrastrar las bobinas ni rozar sus bordes.
  • Apoyarlas sobre una superficie lisa.
  • No colocar objetos duros o punzantes sobre las bobinas.
  • Guardar las bobinas en un lugar oscuro y seco.

Prolongar la Vida Útil del Plástico: Colocación

  • No rodar la bobina por el suelo.
  • No colocar en las horas de máxima calor.
  • Verificar que la parte exterior del laminado quede por encima del invernadero.
  • No tensar excesivamente los plásticos.
  • Revisar el invernadero antes de instalar el plástico.
  • Sujetar bien los plásticos.

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