La estrategia de control climático no debe perder de vista que los requerimientos climáticos deben considerarse en relación a la obtención de una buena calidad de la producción, obtenida en un tiempo adecuado, a un costo razonable y con riesgos aceptables.
El conocimiento del rango de los parámetros climáticos que propicien un adecuado crecimiento y desarrollo de las especies hortícolas, así como de los diferentes métodos de control del clima del invernadero es fundamental para elegir la estrategia de actuación.
Principales parámetros climáticos a considerar:
Radiación
La mayor parte de los cultivos hortícolas comestibles que se cultivan en invernadero deben considerarse Especies de alta saturación lumínica, cuyo dosel vegetal no llega a saturarse, a este grupo pertenecen los cultivos: tomate, pepino, judía, melón, pimiento, etc. Estas plantas suelen alcanzar altas tasas fotosintéticas, puntos de compensación luminosos elevados y presentan valores altos de respiración de “fase obscura”.
Se puede inferir que en los periodos próximos al cultivo protegido, la luz suele ser un factor limitante para el crecimiento y desarrollo; por lo tanto es aconsejable diseñar y disponer de estructuras de cultivo que tengan adecuada orientación y máxima transmisión de la cubierta y optimizar el ángulo de incidencia de la radiación solar en el periodo más desfavorable; todo ello permite mejorar sustancialmente el resultado productivo del ciclo, pues ha sido ampliamente demostrado, en numerosas condiciones, que la producción potencial disminuye proporcionalmente a la reducción de iluminación.
Durante los periodos de alta radiación, a menudo es necesario reducir la transmisión de energía al interior del invernadero para evitar situaciones de estrés térmico e hidrológico, esto se consigue sombreando la cubierta del invernadero.
Imagen 1. La radiación solar depende de la ubicación de la estructura del invernadero.
Temperatura
La temperatura es un factor determinante de la actividad metabólica y del crecimiento y desarrollo de los vegetales. La distribución biogeográfica original de las hortalizas comestibles como el: tomate, pimiento, pepino, berenjena, calabacín y la judía tiene lugar en latitudes subtropicales, generalmente asociadas a regímenes térmicos poco variables y temperaturas mínimas superiores a 12 °C, límite considerado como el mínimo por debajo del cual estas especies realizan el crecimiento y presentación síntomas de deterioro.
Verlodt (1990) establece el umbral de las temperaturas mínimas nocturnas entre 15 – 18 °C, por debajo de las que se necesitaría incorporación de calor para los cultivos de tomate, pimiento, pepino, melón y judía. Van de Vooren y Challa (1981) sitúan 12 °C como límite nocturno mínimo para el cultivo de pepino en la optimización dinámica del control climático en invernadero.
Las altas temperaturas también producen desórdenes fisiológicos que afectan a la reducción de cuajado y maduración de los frutos de tomate y pimiento. La obtención de frutos de tomate compactos exige que la temperatura no exceda de los 30 °C.
Imagen 2. La temperatura interviene en los procesos fisiológicos (fotosíntesis, respiración)
Déficit de presión de vapor
La transpiración y la evaporación están determinadas por un fenómeno físico que es el gradiente de humedad entre la atmósfera y el interior de la hoja (transpiración) o la superficie del suelo (evaporación), término que se conoce como déficit de presión de vapor (DPV). El agua se mueve desde donde hay mayor humedad relativa hacia donde hay menor humedad relativa, por lo tanto, el agua pasa desde el interior de las hojas, a través de los estomas hacia la atmósfera.
En ausencia del control climático dentro de las estructuras de cultivo se producen grandes variaciones diarias de humedad relativa. Es habitual pasar en un mismo día desde el punto de roció a una humedad relativa del 30 % o de un déficit de presión de vapor de 0.2 kPa durante la noche a valores superiores a 3 kPa al medio día solar. Estas situaciones extremas que originan elevado déficit de presión de vapor entre las hojas y el aire suelen presentarse los días de alta insolación, especialmente al inicio del cultivo y pueden alcanzarse DPV próximos a 5 kPa, esto sucede cuando el índice de área foliar del cultivo es bajo y por tanto también su capacidad de disipar energía a través de la transpiración.
El control de una humedad de la atmósfera excesiva en el interior de las estructuras de cultivo es un método para la prevención de enfermedades causadas por hongos, a la vez que tiende a evitar desórdenes fisiológicos como la deficiencia de calcio inducida en hojas jóvenes en expansión que puede producirse cuando se desarrollan a bajos déficits de presión de vapor, inferiores a 0.1 kPa. Un adecuado diseño y manejo del sistema de ventilación natural puede prevenir estas situaciones.
Imagen 3. Déficit de presión de vapor interviene en la transpiración de las plantas.
Dióxido de carbono
Uno de los factores determinantes en la producción de los cultivos protegidos es la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera del invernadero. La actual concentración de CO2 ambiental se sitúa en torno a 375 µmol/mol, en la zona no saturante de la relación que existe entre la asimilación neta y la concentración de CO2, siendo infra óptima para el crecimiento y desarrollo de la mayoría de los cultivos hortícolas. Los resultados experimentales muestran rendimientos productivos superiores cuando se aplica la técnica de enriquecimiento carbónico a concentraciones entre el rango de 700 – 900 µmol/mol.
El agotamiento de dióxido de carbono se incrementa cuando la tasa de asimilación neta del cultivo es elevada (alta radiación, dosel vegetal cerrado) y la renovación del aire en el interior de las estructuras en baja ( velocidad del viento en el exterior inferior a 1.5 m/s y reducido gradiente térmico interior – exterior), en estas circunstancias es habitual registrar valores entre 205 – 270 mol/mol, estas concentraciones al mismo tiempo que reducen la asimilación neta de carbono, incrementa la conductancia estomática y pueden originar un desequilibrio hídrico transitorio en el cultivo.
Humedad relativa
La humedad es la masa de agua en unidad de volumen, o en unidad de masa de aire. La humedad relativa es la cantidad de agua contenida en el aire, en relación con la máxima que sería capaz de contener a la misma temperatura.
Existe una relación inversa de la temperatura con la humedad por lo que, a elevadas temperaturas, aumenta la capacidad de contener vapor de agua y por tanto disminuye la HR. Con temperaturas bajas, el contenido en HR aumenta.
Cada especie tiene una humedad ambiental idónea para vegetar en perfectas condiciones: al tomate, al pimiento y berenjena les gusta una HR sobre el 50-60%; al melón, entre el 60-70%; al calabacín, entre el 65-80% y al pepino entre el 70-90%. La HR del aire es un factor climático que puede modificar el rendimiento final de los cultivos.
El control ambiental está basado en manejar de forma adecuada todos aquellos sistemas instalados en el invernadero: sistema de calefacción, la ventilación y el suministro de fertilización carbónica, para mantener los niveles adecuados de la radiación, temperatura, humedad relativa y nivel de CO2, y así conseguir la mejor respuesta del cultivo y, por tanto, mejoras en el rendimiento, precocidad, calidad del producto y calidad del cultivo.
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Bibliografía
InfoAgro. (2018). InfoAgro. Obtenido de http://www.infoagro.com/industria_auxiliar/control_climatico3.htm
Javier Z. Castellanos. (2004). Manual de producción hortícola en invernadero. Celaya, Guanajuato, Mexico: Impresos profesionales del centro.