Invernaderos: Control de temperatura

Transcripción

1 OGlA DE PRODUCCION, Invernaderos: Control de temperatura y humedad MANUEL GÓMEZ CARMONA Ing. Agr.; Dpfo Agronomía PB-Systems La temperatura es uno de los factores climáticos que se debe controlar en un invernadero. Es un factor fundamental para la actividad metabólica y el crecimiento de los vegetales. Las plantas que se cultivan en los invernaderos son originarias de latitudes subtropicales, por lo que necesitan regímenes térmicos menos variables y más suaves que los que se dan en España. La mayoría de estas plantas, cuando m-., I Pantallas interiores. El control de la entrada de luz juega un papel fundamental en mantener moderada la temperatura durante el día y evitar su descenso durante la noche. (Foto PB-Systems) HORTICULTURA INTERNACIONAL la temperatura es inferior a 12 "C, frenan su crecimiento y presentan síntomas de deterioro más o menos importante. Podríamos decir lo mismo cuando las temperaturas son superiores a los 30 "C, ya que las temperaturas demasiado altas provocan pérdidas de producción y calidad. Temperatura y humedadf La fuente principal de calor en un invernadero es el sol y como complemento a aquella está la calefacción. La planta de forma natural baja su temperatura mediante la transpiración, cuando ésta no es suficiente hay que recurrir a otros sistemas de regulación. En cuanto a la humedad del aire, los problemas de exceso provocan graves problemas sanitarios en la planta, mientras que el defecto de humedad suele causar el cierre estomático. Se deben te-

2 I INVERNADEROS 1 I Las plantas que se cultivan en invernadero son originarias de regiones subtropicales, por lo que necesitan regímenes térmicos más suaves que los que se encuentran en España el aire y la cantidad de vapor de agua que cabe en el aire. Depende de la HA y la HS y se mide en % ner claros ciertos conceptos teóricos para poder controlar la humedad del aire. El aire húmedo es una mezcla de aire seco y vapor de agua. Conceptos básicos - HA (Humedad del aire): Es la masa de vapor de agua por unidad de masa de aire. Depende de muchos factores; por ejemplo, cuanto mayor sea la densidad de cultivo y el estado de Cste, más transpiración se producirá y más alta será la HA, la cual se mide en g/kg. - HS (Humedad de saturación): Es la máxima masa de vapor de agua que cabe en la unidad de masa de aire. Depende exclusivamente de la temperatura: a mayor temperatura, mayor HS, la cual se mide en glkg. - HR (Humedad relativa): Es la relación existente entre la cantidad de vapor de agua que hay en Nebulización de alta presión, ventiladores interiores y raíles de calefacción de agua. (Foto PB- Systems) - DH (Déficit hídrico): Es la cantidad de vapor de agua que admite la unidad de masa de aire sin que se produzca saturación, es decir, la masa de vapor que aún cabe en el aire. ~ e~eñde la HA y la HS y se mide en glkg o g/m3. DPV = HS - HA. - Diagrama de Mollier: Es un diagrama que relaciona la cantidad de vapor de agua que admite la atmósfera con la temperatura. A más temperatura, más vapor de agua cabe en la atmófera. Conociendo dos de los cuatro factores fundamentales (T, HR, HA y HS)' podemos saber el valor de los

3 TECNOLOGIA DE PRODUCCION -. S, + otros dos. Este diagrama permite ver cómo influye cada sistema de regulación en la humedad. Si la HR es superior al 100 % o el DH es inferior a cero, significa que la HA es mayor que la HS, por lo que se produce una sobresaturación en la astmófera y se produce la condensación. Sería interesante reseñar que la HR y el DH son dos formas de medir la humedad del aire. La HR, como concepto relativo que es, nos puede llevar a error, mientras que esto no ocurre con el DH. Veamos un ejemplo aclaratorio: Situación A HA= 5 g/ Kg Esta situación se daría a una temperatura de 14 "C. HS= 10 g/kg Situación B HA= 10gIKg Esta situación se daría a una temperatura de 22 "C. Primer plano de ventana cenital, con sensor de posición de ventana. Se aprecia la nebulización de alta presión. (Foto PB-Systems). HR, = (HAIHS) x 100 = ((10 g/kg) 1 ( 16,6 glkg)) x 100 = 60 %. En principio, podríamos pensar que el aire en la situación A está más seco que en la situación B, pero eso no es así. Si calculamos el dcficit hídrico, podremos verlo claramente. DH, = (HS-HA) = 10 glkg - 5 g/kg = 5 glkg. DH, = (HS-HA) = 16.6 g/kg - 10 g/kg = 6,6 glkg. En la situación A, el aire sólo necesita 5 g de vapor de agua por kg de aire para saturarse, mientras que en la situación B necesita 6,6 g de vapor de agua por kg de aire. Por lo que podemos concluir que en la situación B el aire está más seco. Con este ejemplo, vemos que HS= 16,6 g/kg el valor de la HR no sirve siempre Aplicando las fórmulas, cal- para comparar situaciones, en culamos la HR en cada una de las cambio, el DH sí. Podemos afirsituaciones: mar, con la seguridad de no equi- HR, = (HAIHS) x 100 = ((5 vocarnos, que cuanto mayor sea el glkg) / (10 glkg)) x 100 = 50 %. DH, más seca estará la atmósfera. Más de 15 años cuidando de sus cultivos Eon una gama eatnplm d8 Turbas y Sustratos de Faromonas sexual= - Y- Productos biológicos Hagan la prueba y le Fuego, Cumar... convenceremos con calidad! Enrai2aates y Bioeotimnlar '- S Mioor, B W y un amplio grupo de Correctores, Materias orgánicas... Oficina en España: gramoflo@teleline.es U BIAGRO B[OESTIMULANTES AGR~COLAS, S.L. &b*- G/ Jaime 1 8 W!~MI~ Industrial del ~e~iterrineo Masallasar Valencia Te Fax bia~ro@edlho es hnp Ilwww edho eshiagro 1 HORTICULTURA INTERNACIONAL

4 INVERNADEROS Regulación de la temperatura y la humedad Para evitar el exceso de temperatura hay dos vías: I ) evitar la entrada de luz en el invernadero o 2) bajar la temperatura. Para evitar el defecto de temperatura hay que evitar la pérdida de calor o calentar. Exceso - Pantallas. - Nebulización. - Ventiladores. - Pad Fan. - Cooling. Defecto. - Calefacción. mos la HA o bien subimos la HS - Pantallas. (calentando el aire). Los proble- Exceso y defecto de la hu- mas de defecto de humedad se somedad. lucionan subiendo la HA o bajan- Para paliar los problemas de do la HS (enfriando el aire). Esto, exceso de humedad, o bien baja- que desde el punto de vista teóri- Censor de temperatura y humedad tipo aspirocicrómetro; se puede ver también una nebulización de alta presión, ventiladores interiores y raíles de calefacción de agua. (Foto PB- Systems). co es simple, es bastante complejo de implimentar en la realidad. Exceso. - Calefacción. Defecto. - Nebulización. - Cooling. - Pad Fun. - Pantallas. - Ventiladores. Transpiración Hemos hablado de la transpiración como un proceso que se da en todas las plantas, mediante el cual se disminuye la temperatura y se incrernenta la HA. En la superficie de las hojas de una planta hay una gran cantidad de pequeños poros que se llaman estomas, mediante ellos la planta realiza el intercambio gaseoso con la at- ' -e y 8 Bandejas multipots soportes foraiiaias L ENYACETAOORA MODELO: W LA lka- W SU Domicilio Social: "arqués de Sotelo. 1 i610 GUAOASSUAR (Valencia) rica: - - CADENA PñCIDWiíU Camino la Mata, sin - En 11~'- --' Tel.:+% Fu.: t GUAOASSUAR (Va 1 da-

5 TECNOLOGIA DE PRODUCCION, I Los problemas de exceso o falta de humedad en la atmósfera del invernadero se controlan 1 en parte manipulando la temperatura del aire mósfera. La planta abre y cierra los estomas en función de ciertas condiciones externas e internas a la planta, como el nivel de agua en la planta, la humedad relativa del aire, la intensidad de la luz y el nivel de COZ en el aire. Cuando la planta abre los estomas, pierde agua en forma de vapor, con ello la planta consigue enfriarse, por lo que podemos decir que la transpiración es una forma de refrigeración propia de la planta. Si la planta pierde más agua por transpiración que la que toma por las raíces, la planta empieza a marchitarse y cierra los estomas. El agua que pierde la planta a través de la transpiración en forma de vapor de agua eleva la hurnedad relativa del invernadero; es por ello que cuando el cultivo está en una etapa de desarrollo alta, sube la humedad relativa del invernadero. La transpiración del cultivo se ve influenciada por: - La diferencia de humedad relativa entre el estoma y el aire del invernadero. En el estoma, la humedad relativa es del 100 % o el DH es igual a O glkg, mientras que en el aire del invernadero, la humedad relativa es inferior al 100 % o el DH es superior a cero. Debido a estas diferencias de presión de vapor de agua entre el interior y el exterior de la planta, saldrá agua de la planta, es decir, la planta transpirará. - La resistencia estomática. El estoma puede estar más o menos abierto dependiendo de la situación del agua en la planta y de la concentración de COZ en el aire del invernadero. Con una alta concentración de CO, en el aire, el estoma se cierra y disminuye la Instalaciones de calefacción por agua (Foto PB- Systems). I transpiración. Cuando la planta pierde más agua por transpiración que la que toma por las raíces, también cierra sus estomas. El cierre estomático suscita una parada de la actividad fotosintttica en la planta. - La diferencia de temperaturas que existe entre la planta y el aire del invernadero. La presión de vapor de agua depende de la humedad relativa y de la temperatura, como se puede ver en el diagrama de Mollier. El proceso de transpiración requiere calor para evaporar el agua que hay dentro de la planta. Por eso cuando se da la transpiración, la planta toma el calor de su alrededor y con ello baja la temperatura. Durante los días nublados, la planta recibirá poco calor procedente del sol. Cuando el aire del invernadero está insaturado, es decir, su humedad relativa es inferior al 100 %, la planta sólo podrh transpirar si existe diferencia entre la presión de vapor de agua dentro de la planta y el aire del invernadero. Como hay poco calor en el aire, la planta toma el calor necesario para la transpiración de ella misma, por lo que se queda la planta más fría que el aire del invernadero. La planta puede llegar a perder de 10 a 12 mm de agua, es decir, de 10 a 12 I/m2 en un día soleado de verano. Si disponemos de agua suficiente, cuando la transpiración es máxima, la producción tambicn lo es. Esto es debido a que la transpiración estimula mucho movimiento de agua en la planta, que promueve refrigeración y rápido suministro de nutrientes. Condensación Otro fenómeno interesante que se produce en los invernaderos, debido a problemas de temperatura y humedad, es la condensación, tanto sobre el cultivo como sobre el plástico. A veces esto no es visible de forma inmediata, pero el cultivo se siente húmedo. Este fenómeno se suele dar durante el amanecer. En ese momento los rayos del sol llegan sobre la planta y ésta se calienta. La temperatura de la hoja aumenta, por 10 que se eleva la presión de vapor en el estoma, lo que conlleva que la transpiración se incremente, lo que provoca el crecimiento de la HA y, consecuentemente, el de la temperatura y la humedad del aire del invernadero. La temperatura de la planta y del plástico aumenta más lentamente, por ello el vapor de agua del aire del invernadero se condensa en las partes más frías: en la planta, especialmente en los frutos y los brotes, y en el plástico. La solución a este problema es compleja, pues que se produzca condensación no significa que tengamos niveles de humedad altos, sino que siempre que haya diferencia de temperatura entre el aire y la planta o el plástico se podrá dar la condensación. Cuanto mayor sea la humedad del aire, más elevada será la condensación. La forma de evitar esto es mantener unos niveles de HR, durante el amanecer, cercanos al 80%, cosa que se puede conseguir usando la calefacción y de la ventilación del invernadero.

6 Ventiladores de recirculaci6n de aire.. - Ventiladores de ht - gran caudal Motores actuadc...4 aire caliente arrykaitgi $l'al kji@mt. 'u Regiila&rG pyi@g@rnables..- Sondas :.. 1- J Estaciones metere~%$'c?cas