Ventajas del uso en invernadero del sombreado móvil frente al fijo

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1 ACTAS DE HORTICULTURA Nº 6! Ventajas del uso en invernadero del sombreado móvil frente al fijo M.C. Sánchez-Guerrero, E. Medrano, M.J. Cabezas, P. Lorenzo. IFAPA Centro La Mojonera. Camino San Nicolás, La Mojonera, Almería. Palabras clave: malla, radiación, pimiento, producción, eficiencia uso agua. $ Resumen En este estudio se caracterizó, durante un ciclo de cultivo de primavera, la evolución del clima en un invernadero donde se aplicó un sombreado móvil con funcionamiento selectivo a lo largo del día-noche, en comparación con el clima generado en otro invernadero en el que se incorporó según las pautas habituales un sombreado fijo de igual intensidad. Se evaluó la respuesta agronómica de un cultivo de pimiento en sustrato desarrollado en ambas estructuras. Los resultados pusieron de manifiesto ciertas ventajas del sombreado móvil frente al fijo, como su efecto como pantalla térmica nocturna durante los periodos fríos (aumento de temperaturas mínimas hasta de 2ºC) y fundamentalmente la mejora generada en la integral de radiación incidente durante el ciclo de cultivo (incremento global del 17%), sin aumentar notablemente los niveles máximos de temperatura y déficit de presión de vapor del aire. El incremento en la integral de radiación con el sombreado móvil supuso un aumento del 15% en el consumo hídrico y del 13% en el volumen de solución nutritiva aportada al cultivo. Las mejoras climáticas obtenidas con el sombreado móvil se tradujeron en un incremento significativo de la producción comercial (21,5%), lo que permitió mantener una eficiencia del uso del agua y de los fertilizantes similar, respecto al sombreado fijo. INTRODUCCIÓN El sombreado fijo es el método de refrigeración tradicional en los invernaderos mediterráneos durante periodos cálidos, el 1% de los productores de Almería utilizan el encalado de la cubierta (Céspedes y col., 29). A menudo esta práctica reduce en exceso la radiación incidente sobre el cultivo (Baille y col., 21), lo que se traduce en una menor asimilación fotosintética y como consecuencia en una reducción de la producción (Lorenzo y col., 21). Cockshull y col. (1992) obtuvieron una relación lineal entre radiación incidente acumulada y producción acumulada. Los sistemas de malla móvil se muestran como alternativa para mejorar la integral de radiación incidente, ya que permiten una aplicación selectiva del sombreado de forma que se puede limitar su actuación a los periodos en los que el clima es más inadecuado para las plantas. Estudios sobre la aplicación del sombreado móvil en invernadero mediterráneo muestran su efectividad como método de refrigeración y ponen de manifiesto la incidencia del control de su actuación sobre los resultados productivos (Lorenzo y col., 23; Lorenzo y col., 24; García, 27). En este sentido, se muestra el interés de la variación de las consignas con el desarrollo del cultivo para aproximar los resultados al +!'$

2 HORTICULTURA potencial del sistema (Lorenzo y col., 21). La evaluación comparativa de la aplicación de sombreado móvil y fijo, en un ciclo de otoño-invierno, puso de manifiesto la necesidad de establecer con precisión las consignas de activación para mantener las ventajas productivas obtenidas inicialmente con la aplicación móvil (Sánchez-Guerrero y col., 28). El objetivo de este trabajo fue evaluar las posibles ventajas de la aplicación selectiva del sombreado móvil respecto al fijo en un ciclo de primavera, analizando las diferencias climáticas generadas entre ambas actuaciones, así como la respuesta agronómica de un cultivo de pimiento. MATERIAL Y MÉTODOS El experimento se llevó a cabo en el IFAPA La Mojonera (Almería), en dos invernaderos multitúnel de 72 m 2, con control automático de la ventilación, calefacción y sombreado móvil exterior (malla aluminizada del 35% de reducción de transmisión de radiación). Se desarrolló un ciclo de Pimiento, cv. Vergasa, en contenedores de 27 L con perlita. El transplante se realizó el 17 de enero de 211, a una densidad de 2,5 plantas m -2. Las plantas se guiaron con poda holandesa a 2 tallos. Durante las primeras semanas de cultivo (hasta los 36 días después del transplante, ) se programó la calefacción para actuar con temperaturas < 1ºC. En uno de los invernaderos (SM) se aplicó el sombreado con funcionamiento selectivo a lo largo del día-noche durante todo el experimento, mientras que en el otro (SF) se aplicó de manera fija a partir del 1 de abril (74 ), una vez que la temperatura máxima en el invernadero superó los 35ºC. El control del sombreado en SM se realizó durante el periodo diurno con consignas simultáneas de radiación (Rg) exterior y de temperatura interior, modificadas durante el experimento (Tabla 1); adicionalmente la malla se extendió durante toda la noche hasta la semana 17 para su aprovechamiento como pantalla térmica en los meses fríos. A lo largo del cultivo se registraron (cada 5 minutos) los parámetros climáticos: radiación (piranómetros, Sky), temperatura y déficit de presión de vapor -DPV- (GMD2, Vaisala), así como la actuación del sombreado móvil. Se evaluó la biomasa producida en cada invernadero y su distribución entre las fracciones de hoja, tallo, poda y fruto, mediante pesada tras 48 horas en estufa a 8ºC. Se midió el área foliar de las plantas. En las sucesivas recolecciones de los frutos maduros (rojo) se cuantificó la producción clasificada por categorías: comercial (1ª y 2ª) y no comercial. Los frutos comerciales se diferenciaron por calibres: GGG (11-13 mm), GG (9-11 mm), G (7-9 mm) y M (5-7 mm). Tres veces por semana se cuantificó el volumen de las soluciones nutritiva y lixiviada y se determinó su ph y conductividad eléctrica (C.E.). Durante el cultivo se efectuaron análisis de la composición iónica de la solución nutritiva aportada. Se aplicó un diseño estadístico factorial de medidas repetidas, con un factor: método de sombreado aplicado, y un número variable de repeticiones según el parámetro evaluado: 6 (1 planta) para el análisis de biomasa y el área foliar, 8 (16 plantas) para el control de la producción y 4 (6 plantas) para el estudio del gasto de agua y fertilizantes. RESULTADOS Y DISCUSIÓN La figura 1 muestra la evolución de la actuación diurna media del sombreado en los tratamientos SM y SF, expresado en porcentaje de tiempo respecto al periodo diurno. En SM apenas actuó el sombreado hasta la semana 6 (finales de febrero, 41 ), a partir de entonces, la activación diurna comenzó a ser considerable y variable, según las condiciones de radiación, temperatura y de la incidencia de viento fuerte (> 8 +!($

3 ACTAS DE HORTICULTURA Nº 6 m s -1 ) que determinó, en ciertos periodos, la recogida del sombreado por motivos de seguridad de la instalación. La actuación dinámica de la malla permitió disminuir el tiempo con sombreado en SM hasta valores inferiores al 5% del periodo diurno, lo que significó una reducción media del orden del 7% en la actuación diurna respecto a la actuación del 1% en SF una vez aplicada la malla fija. La relación observada entre la duración del sombreado diurno y la transmisividad media diaria de Rg al interior del invernadero se muestra en la figura 2. En el rango de actuación experimentado en SM (duración del -5% del periodo diurno) una reducción del 1% en el periodo sombreado supuso un aumento en la transmisividad media diurna próximo al 5%, considerando que el valor máximo de dicha transmisividad fue del 7% y que el valor mínimo registrado en SF con la aplicación fija del sombreado (1% del periodo diurno) fue del orden del 4%. Estos resultados podrían ser útiles en el establecimiento de las consignas de actuación del sombreado móvil. La evolución diaria de la Rg registrada en el exterior y en el interior de los invernaderos (Fig. 3) pone de manifiesto la ventaja del sistema móvil de sombreado al permitir su aplicación sólo cuando las condiciones térmicas son estresantes para el cultivo; esta ventaja fue más evidente en días nublados, en los que no hubo necesidad de sombrear ni siquiera al mediodía solar. Como resultado del sombreado selectivo se incrementó la integral diaria (IRg) incidente sobre el cultivo SM respecto al SF: +1% en el día nublado y +2% en el día despejado (Fig. 3, A y B respectivamente). El análisis a lo largo del ciclo de la diferencia en la IRg acumulada, expresada en términos relativos (%) de SM frente a SF se muestra en la figura 4. Inicialmente, antes de aplicar el sombreado en SF, la activación de la malla móvil en SM redujo la IRg hasta un 6% respecto a SF; posteriormente, esta diferencia se redujo e invirtió, aumentando progresivamente a favor de SM hasta un valor final del 17%. El distinto manejo del sombreado realizado en cada invernadero no generó diferencias en las medias térmicas e higrométricas (Fig. 5). En cuanto a los valores máximos únicamente hubo diferencias en una fase (56-74 ) previa a la instalación del sombreado fijo en SF, donde se alcanzaron niveles más elevados que en SM (+4ºC y + 1kPa). Durante el periodo en el que la calefacción estuvo desconectada y en SF no se había instalado la malla (36-74 ) se registró un aumento de la temperatura mínima de hasta 2ºC en SM frente a SF (sin malla), atribuible a la actuación nocturna del sistema de sombreado móvil; este efecto adicional de la malla móvil como pantalla térmica nocturna es un aspecto importante a considerar en la repercusión económica del sistema. Inicialmente, antes de incorporar la malla en SF, el sombreado en SM provocó una mayor expansión foliar que en SF, mostrando diferencias significativas en el índice de área foliar (LAI) a los 16 (,9 y,7 m 2 m -2 respectivamente), en línea con los resultados de Cockshull y col. (1992) y García (27). Este efecto puede considerarse una ventaja al permitir mejorar el porcentaje de intercepción de radiación incidente sobre el cultivo (Lorenzo y col., 23). Las diferencias en LAI se redujeron posteriormente y al final del ciclo los cultivos mostraron un mismo valor de 2,7 m 2 m -2 bajo ambas estrategias de sombreado; sin embargo, la producción de materia seca total fue mayor en SM que en SF (147 y 893 g m -2, respectivamente), debido exclusivamente a la fracción de fruto recolectado (58 y 46 g m -2, en SM y SF respectivamente). La producción comercial de fruto acumulada se mantuvo superior en el cultivo SM respecto al SF, alcanzando valores finales de 5,34 y 4,39 kg m -2 respectivamente. La mejora en la producción comercial del cultivo obtenida con el sombreado móvil se produjo de forma significativa en la primera categoría y, dentro de esta, en los calibres mayores (GG y G). La producción no comercial afectada por +!"$

4 HORTICULTURA necrosis apical de fruto (BER) también fue mayor en el cultivo SM frente al SF, sin embargo, esta fracción fue inferior al 5% del total en ambos tratamientos. La relación entre el aumento de la radiación incidente sobre el cultivo (17%), obtenido con el sombreado móvil frente al fijo, y el incremento correspondiente en la producción comercial (21,5%) es ligeramente superior a la respuesta descrita por Cockshull y col. (1992): 1% de reducción en producción por 1% de pérdida en radiación. El consumo hídrico de los cultivos SF y SM estuvo relacionado con la integral de radiación incidente en cada invernadero, de acuerdo a los resultados de Medrano y col. (211) que mostraban una misma relación positiva entre transpiración por superficie foliar y radiación interceptada en cultivos con diferente estrategia de sombreado. A pesar del mayor valor total de agua absorbida por el cultivo con sombreado móvil (269 L m -2 ) que con fijo (233 L m -2 ), la eficiencia en el uso del agua respecto a la producción comercial fue similar en ambos cultivos: 2 y 19 g L -1 en SM y SF respectivamente. Con el sombreado móvil, si bien el aporte total de solución nutritiva al cultivo fue un 13% mayor que con el fijo, el aumento productivo obtenido permitió obtener valores ligeramente superiores de la eficiencia en el uso de los nutrientes aportados (Fig. 6). Conclusiones: Los resultados ponen de manifiesto las ventajas de la aplicación selectiva del sombreado respecto al uso tradicional de sombreado fijo, entre las que cabe destacar la limitación de la actuación diurna a los periodos necesarios y por tanto la notable mejora de la integral de radiación incidente sobre el cultivo, sin afectar considerablemente a los máximos térmicos e higrométricos del aire alcanzados en el invernadero. Adicionalmente, se muestra el efecto positivo del sistema como pantalla térmica nocturna durante los periodos fríos. La importante repercusión de estas ventajas sobre la producción comercial del cultivo de pimiento, hacen del sombreado móvil una alternativa al tradicional de interés en el área mediterránea. Agradecimientos Este estudio se ha desarrollado en el marco del Proyecto Transforma de Horticultura Protegida del IFAPA, cofinanciado por el Programa Operativo del Fondo Europeo de Desarrollo Regional de Andalucía Referencias Baille, A., Kittas, C., Katsoulas, N. 21. Influence of whithening on greenhouse microclimate and crop energy partiotining. Agric. For. Met. 17: Céspedes, A.J., García, M.C., Pérez-Parra, J.J. and Cuadrado, I.M. 29. Caracterización de la explotación hortícola protegida de Almería. I.M. Cuadrado (Ed.). FIAPA. Almería. 177 pp. Cockshull, K.E., Graves, C.G., Cave, G., Carol, R.J The influence of shading on yield of glasshouse tomatoes. J.Hort.Sci. 67 (1): García M.L. 27. Refrigeración de invernadero: Influencia sobre la bioproductividad y la eficiencia en el uso del agua en un cultivo de tomate en sustrato sometido a distintos niveles de salinidad. Tesis Doctoral. Univ. Almería. Pp Lorenzo P., Sánchez-Guerrero M.C., Medrano E., García M.L., Caparrós I. 23. External greenhouse Mobile shading: effect on microclimate, water use efficiency and yield of a tomato crop Brown under different salinity levels of nutrient solution. Acta Hort. 69: !)$

5 ACTAS DE HORTICULTURA Nº 6 Lorenzo P., Sánchez-Guerrero M.C., Medrano E., Alonso F.J., García M. 21. Sombreado. En Manejo del clima en invernadero mediterráneo. M.C. Sánchez- Guerrero, F.J. Alonso, P. Lorenzo y E. Medrano (Eds.). IFAPA. Almería. Pp: Medrano E., Alonso F.J., Lorenzo P., Sánchez-Guerrero M.C Transpiration and nutrient use efficiency of a sweet pepper crop under two external shading systems: mobile and fixed. Acta Hort. 893: Sánchez-Guerrero M.C., Alonso F.J., Medrano E., Lorenzo P. 28. Respuesta del cultivo de pimiento a la aplicación de sombreado exterior móvil y fijo en invernadero mediterráneo, Actas de Hort. 5: Tabla 1. Consignas diurnas de activación del sombreado móvil. La duración de cada fase se indica con las semanas de cultivo (S). Temperatura Interior (ºC) Radiación Global Exterior (W m -2 ) FASE I (S1-S13): Desarrollo foliar bajo (LAI <,6) Bajo nivel de radiación exterior (IRg < 2 MJ m -2 d -1 ) > 28 > 55-6 FASE II (S14-S17): Desarrollo foliar medio (,6 < LAI < 1) Nivel medio de radiación exterior (IRg: 2-25 MJ m -2 d -1 ) > 29 > 55-6 FASE III (S18-S25): Desarrollo foliar alto (LAI > 1) Alto nivel de radiación exterior (IRg > 25 MJ m -2 d -1 ) > 29 > 6-65 Duración diurna sombreado (%) Transmisividad diaria de Rg, % SM SF y = -.47x + 7 R 2 = Duración sombreado diurno, % Fig. 1. Evolución de la duración media semanal de la actuación diurna del sombreado móvil (SM) y fijo (SF) durante el ciclo de cultivo. Fig. 2. Relación entre la duración del sombreado diurno (%) y la transmisividad media diaria de radiación global (Rg) al interior del invernadero. Medias semanales registradas en SM ( ) y SF ( ). La ecuación corresponde a los datos de SM. ++*$

6 HORTICULTURA Rg, W m A) B) 4 MJ m -2 d -1 : 4: 8: 12: 16: 2: Hora solar 11 MJ m -2 d -1 8 MJ m -2 d -1 1 MJ m -2 d -1 : 4: 8: 12: 16: 2: Hora solar 25 MJ m -2 d MJ m -2 d -1 Exterior SM SF Fig. 3. Radiación global (Rg) en el exterior e interior de los invernaderos con sombreado móvil (SM) y fijo (SF) a lo largo de los días: A) 5 y B) 8 de abril. Se indica el valor de la integral diaria obtenida en cada caso DIF IRg SM-SF (%) Fig. 4. Evolución de la diferencia porcentual en la integral de radiación global incidente (DIF IRg) acumulada durante el ciclo, sobre el cultivo con sombreado móvil (SM) respecto al fijo (SF). Datos medios semanales. 4 SM SF 5 4 Temperatura, ºC DPV, kpa Fig. 5. Evolución de la temperatura y del DPV en el interior de los invernaderos con sombreado: móvil (SM) y fijo (SF). Media semanal de valores máximos, medios y mínimos diarios. La flecha indica la fecha de aplicación del sombreado fijo. ++!$

7 ACTAS DE HORTICULTURA Nº SF SM g mmol SO42- PO43- NO3-- K+ Ca2+ Mg2+ SO 4 PO 4 NO 3 K + Ca Mg Fig. 6. Eficiencia en el uso de los nutrientes aportados en el ciclo, respecto a la producción comercial de los cultivos con sombreado: móvil (SM) y fijo (SF). $ +++$

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