Agricultura Protegida en México - 01 La agricultura protegida y los invernaderos
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Agricultura Protegida en México - 01 La agricultura protegida y los invernaderos

on

  • 2,762 views

Los invernaderos y la agricultura protegida en Mexico.

Los invernaderos y la agricultura protegida en Mexico.

Statistics

Views

Total Views
2,762
Views on SlideShare
2,762
Embed Views
0

Actions

Likes
4
Downloads
73
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

CC Attribution License

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Agricultura Protegida en México - 01 La agricultura protegida y los invernaderos Agricultura Protegida en México - 01 La agricultura protegida y los invernaderos Document Transcript

  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos CAPÍTULO 1 LA AGRICULTURA PROTEGIDA Y LOS INVERNADEROS Aurelio Bastida Tapia En Almería han sido los invernaderos los que han logrado, en el último tercio del siglo XX, sacar a la provincia de una prolongada situación de pobreza. (Instituto de Estudios Cajamar, 2004) En este capítulo se presenta un panorama general de la agricultura protegida, en México y en el mundo. Se abordan los principales conceptos que en ella se manejan y se diserta sobre la importancia de las diferentes técnicas empleadas para proteger cultivos que actualmente se utilizan en la producción agrícola de México y el mundo, desde los acolchados hasta los invernaderos, pasando por la hidroponía y la fertigación. Además se exponen las ventajas y desventajas del cultivo bajo invernadero. 1.1. La agricultura y el desarrollo. Los avances de la ciencia y la tecnología en las últimas décadas del siglo XX y primera del presente siglo han sido espectaculares, impulsando todas las ramas del saber humano, desarrollo que sin duda será superado por los logros científicos y tecnológicos de los años futuros. La agricultura no es ni será ajena a estos acontecimientos y tarde o temprano se beneficia de muchos de los descubrimientos y avances tecnológicos desarrollados en las diversas ramas del conocimiento humano. Actualmente, en el ámbito de la producción agrícola existen nuevos conceptos que engloban y dan cuenta de los avances que están contribuyendo a revolucionar todas las ramas de la agricultura. Términos como agricultura protegida, cultivos protegidos, agricultura intensiva, agricultura de precisión, invernaderos, casas sombra, plasticultura, cultivo de tejidos, semillas artificiales, ingeniería genética, riego localizado, hidroponía, fertigación, agrótica, acolchados, sustratos, agricultura orgánica, labranza de conservación, implante de embriones, ganadería alternativa, inocuidad alimentaria, entre otros, son de uso frecuente en el medio agronómico para hacer referencia a las nuevas tecnologías que están impulsando el desarrollo agrícola mundial y nacional. Al mismo tiempo modernas herramientas, como los satélites, las computadoras y los programas, los sensores, la Internet y los sistemas de información geográfica, hacen más fácil la toma, envío y procesamiento de datos e información necesaria para encontrar
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos solución a muchos problemas específicos que se plantean a diario en la producción de alimentos y materias primas del agropecuario. Así, la agricultura, actividad que inicio como sistema económico hace unos diez mil años, cuando los grupos humanos prehistóricos domesticaron las primeras plantas, inventaron las primeras herramientas y desarrollaron los procesos necesarios para acondicionar los terrenos y el medio donde realizaron sus primeros cultivos, hoy vislumbra nuevos horizontes para abastecer de alimentos a una población mundial en constante crecimiento y cada día más numerosa, para de esta forma enfrentar mejor una serie de cambios que están ocurriendo a nivel global. A diferencia de la flora natural, donde los vegetales crecen espontáneamente, mediante una serie de prácticas y cuidados, al inicio de la agricultura los primeros agricultores propiciaron condiciones más favorables para el desarrollo de las plantas cultivadas, modificando el entorno natural y dirigiendo su desarrollo y evolución mediante la selección cuidadosa de los materiales y semillas utilizadas en su reproducción, siempre buscando aquellos elementos de mayor utilidad e interés. Proceso mediante el cual generaron un cúmulo de conocimientos necesarios para desarrollar la agricultura, conocimientos que con el paso de los siglos se fueron perfeccionando y agregándoseles nuevos aportes hasta constituir un bagaje cultural que se heredaba de generación en generación. De esta forma, con la domesticación de plantas y animales se dio origen a la revolución del neolítico, época en que se originó e inicio nuestro modo de vida en sociedades o grupos sociales. Actualmente la agricultura se practica en una amplia variedad de ambientes modificados conocidos como agro ecosistemas, con diferentes niveles de evolución. Entre ellos destacan una serie de estructuras utilizadas para la protección de plantas y animales, donde las granjas automatizadas y los invernaderos con cultivos en sistemas hidropónicos o sustratos inertes y control ambiental, representan el sector tecnológico más elevado de los ecosistemas artificiales creados para desarrollar una agricultura más intensiva, misma que tiene como finalidad satisfacer una creciente demanda de alimentos y productos agropecuarios que se requieren para el desarrollo de la sociedad. Los cambios experimentados durante el desarrollo y evolución de los sistemas agrícolas han contribuido al aumento de los rendimientos pero también han implicado alteraciones drásticas del entorno, algunas de graves consecuencias. Sin embargo, así como la ciencia tiene posibilidades de destrucción, también tiene la posibilidad de creación y restauración de la naturaleza. En este sentido, lo criticable no es el uso de la técnica y la tecnología, sino su mal empleo, en sí misma la tecnología no es la
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos responsable de los desequilibrios ocasionados al medio, los responsables son quienes las usan indiscriminadamente en aras de una acumulación de riqueza desmedida. Cuando la sociedad cobra conciencia de esos desequilibrios está dando el primer paso para corregirlos, situación que se logra empleando diversas técnicas y estrategias (Cubero y Moreno, 1993). Aun cuando el problema del deterioro ambiental presenta muchas aristas, una forma de contribuir a minimizar los efectos negativos de la agricultura sobre el medio natural es intensificando la producción agrícola por unidad de superficie, esto es aumentando la productividad mediante el uso de tecnologías modernas que sean compatibles con el entorno, tecnologías con las que se puede apoyar para que los agricultores, sobre todo los de escasos recursos de diferentes regiones montañosas, obtengan en pequeñas superficies de cultivo los productos agrícolas necesarios para su alimentación utilizando tecnologías de producción intensiva de la agricultura protegida y los invernaderos, mientras las tierras actualmente erosionadas e infértiles puedan destinarse a usos más ecológicos, como plantaciones forestales, pastizales, restablecer la vegetación natural con diversos fines de conservación y ecoturismo, entre otros. Usos en los que se puede incluir la captura de CO2, la purificación del aire, la captación de agua y recarga de los mantos acuíferos, así como la conservación de la biodiversidad. Lo anterior implica que los agricultores deberán estar cada día más y mejor preparados en conocimientos e infraestructura para desarrollar una agricultura más eficiente y menos contaminante, los invernaderos y las nuevas tecnologías agrícolas, entre ellas los modernos sistemas de riego por goteo y micro aspersión, están contribuyendo a minimizar el impacto ambiental, situación que exige una mayor capacitación de los productores. De esta forma, los agricultores del futuro se parecerán más a técnicos de laboratorio que a los actuales trabajadores del campo (Calvo, 1995). Esta situación ya es una realidad en muchas partes del mundo, incluido México, y lo más importante es que las nuevas tecnologías son aptas para usarse en cualquier tamaño de predio, permitiendo un alto control de las variables productivas, haciendo a la agricultura una actividad más productiva (Sánchez, 2004). El caso de Almería en España se ha constituido en un caso emblemático a nivel mundial, como una de región ejemplo del desarrollo alcanzado por la agricultura bajo invernaderos, situación que se trata de reproducir en muchas partes del mundo. Esa zona hace 40 años era una de las regiones más pobres de Europa debido problemas ambientales como elevadas temperaturas, alta insolación, vientos extremadamente fuertes, mala calidad de los suelos, escasez de lluvias y ausencia de aguas superficiales. Condiciones que hacían prácticamente imposibles las actividades agrícolas. Hoy nos deja una gran enseñanza ya que se ha convertido en uno de los sistemas más rentables, productivos y eficientes de la agricultura
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos europea, sobre todo mediante el empleo de los invernaderos (Junta de Andalucía, s/f; Sánchez y et al, 2001). Figura 1.1. Región de Almería, España (Fecha ingreso: 11/05/12) A finales del siglo pasado la superficie cubierta por invernaderos en Almería era de más de 25 mil hectáreas y representaba alrededor del 50 % de la superficie de España (Valera, et al, 1999). Muchas regiones de México cuentan con mejores condiciones naturales para el desarrollo de los invernaderos que las presentes en Almería. Debido a ello en varias partes de México la agricultura protegida se está desarrollándose en forma acelerada, buscando la obtención de productos de alta calidad tanto para el mercado interno como de exportación. De esta forma los invernaderos y otras técnicas de la agricultura protegida están contribuyendo ampliamente en la producción de alimentos y en el desarrollo de varias regiones del mundo y de México. 1.2. La agricultura protegida. En las últimas décadas, los principales cultivos hortícolas y ornamentales han experimentado una tendencia cada vez más marcada hacia la obtención de una producción anticipada o fuera de estación, en condiciones diferentes a aquellas en las que tradicionalmente dichos productos se cultivaban a campo abierto. Tendencia que ha creado la necesidad de usar diversos elementos, herramientas, materiales y estructuras en la protección de los sistemas de producción agrícola, con la finalidad de
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos obtener altos rendimientos con productos de mejor calidad y en mayor cantidad que a campo abierto. A esta actividad es a la que se le conoce como agricultura protegida y en gran medida ha sido resultado de la conjunción de diversas tecnologías, entre otras, semillas mejoradas, fertilizantes más solubles, el cultivo de tejidos, el control ambiental y uso de sustratos, así como del desarrollo de los materiales plásticos, los cuales a su vez son resultado del desarrollo de la petroquímica, misma que se aceleró a mediados del siglo pasado, dando como resultado nuevos materiales para cubierta de estructuras de protección con diferentes propiedades, como plásticos y mallas de diversos tipos, así como materiales plásticos utilizados para la conducción y control del agua para riego. 1.2.1. El concepto y dimensión de agricultura protegida. El concepto agricultura protegida hace referencia una amplia variedad de técnicas, estrategias y estructuras que se utilizan para proteger cultivos y animales domésticos. Mismas que van desde una simple bolsa que se coloca en los racimos de los plátanos para protegerlos durante su desarrollo, hasta invernaderos y granjas altamente tecnificados en los cuales se tiene control completo de los factores ambientales. Figuras 1.2 y 1.3. Racimos de plátanos e invernaderos con cubierta de vidrio, dos extremos de la agricultura protegida en México. La agricultura en si misma implica una serie de actividades y prácticas tendientes a proteger a las plantas y animales para reproducirlos en condiciones más idóneas que aquellas presentes en el ambiente natural. Sin embargo cuando nos referimos a la agricultura protegida se hace alusión a algunas de las modernas técnicas de cultivo que se están implementado para aumentar los rendimientos y la productividad.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Así, en un sentido amplio, la agricultura protegida es aquella que utiliza estructuras y técnicas de protección para abrigar en su interior a plantas y animales, con la finalidad de protegerlos de los fenómenos ambientales adversos a su desarrollo. Ejemplo de ello en la producción animal son las estructuras utilizadas en las granjas de pollos y otras aves, así como los establos donde se reproducen bovinos, ovinos, caprinos y cerdos. En la producción agrícola son ejemplo los invernaderos, túneles y casas sombra o enmallados, para el cultivo de diversos vegetales, así como los viveros, tanto de ornamentales como forestales donde se producen y multiplican gran variedad especies vegetales. Además de sistemas de producción en los que se hace uso de la hidroponía, los acolchados y la fertigación. En un sentido restringido, la agricultura protegida, u horticultura protegida, referida a los vegetales, es aquella que se realiza bajo estructuras construidas para protegerlos y utiliza técnicas de cultivo como las mencionadas arriba, con la finalidad de evitar las restricciones que el medio impone al desarrollo de las plantas cultivadas. Así, mediante el empleo de diversas estructuras y técnicas se reducen al mínimo algunas de las condiciones restrictivas del clima sobre los vegetales. De esta forma, a través de los años, pero sobre todo en las últimas décadas se han desarrollado varios tipos de estructuras y técnicas para la protección de las plantas, mismas que plantean diferentes alternativas para recrear condiciones ambientales óptimas para el desarrollo de los cultivos, de acuerdo a los requerimientos climáticos de cada especie y en concordancia con los factores climáticos de cada región. Lo anterior tiene con base el que en la agricultura los límites productivos de las plantas cultivadas están determinados por dos factores principales; la información genética de las distintas especies o variedades y el ambiente en el cual se desarrollan. Muchas de las especies cultivadas presentan un amplio rango en su rendimiento, en diferentes condiciones climáticas y bajo diferentes sistemas de cultivo, aspecto indicador de un alto potencial productivo que en muchos casos no ha logrado expresarse de manera plena debido a las restricciones que impone el medio en el cual se cultivan. Otras por el contrario presentan poca plasticidad genética. Entre los principales factores ambientales que impiden la expresión del potencial genético de los cultivos están; la baja fertilidad de los suelos, las enfermedades, las plagas, la competencia con otras plantas, condiciones climáticas poco favorables; entre ellas falta de agua y bajas o altas temperaturas, así como métodos y técnicas poco apropiadas para su
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos cultivo. Factores todos ellos que inciden sobre las plantas cuando se desarrollan a campo abierto o al aire libre, dando como resultado bajos rendimientos. Para evitar las pérdidas atribuidas a los factores ambientales adversos al desarrollo de los cultivos, han surgido una serie de elementos para proteger a las plantas dando origen al desarrollo y fortalecimiento de la agricultura protegida, la parte más dinámica de la agricultura del siglo XXI, basada en estructuras agrícolas, sistemas de riego y prácticas de cultivo apropiadas a cada especie. El tipo de protección utilizada y los resultados obtenidos están estrechamente relacionados con el conocimiento de las condiciones climáticas de la zona en la que se trabaja, de las exigencias y requerimientos ambientales y edáficos de cada especie y de la eficiencia de la estructura de protección (Tesi, 2001). Con ello, las modificaciones ambientales logradas con cada uno de los tipos de estructuras, empleadas en la agricultura protegida, permiten ofrecer un medio más favorable para que las plantas expresen su potencial productivo, sin las restricciones ambientales a que están sometidas cuando se desarrollan a campo abierto, ya sea en sistemas de riego o temporal. En este panorama, los invernaderos son los elementos de la agricultura protegida que permiten un mejor control de las condiciones ambientales y combinándolos con las ventajas de la hidroponía se logra un control óptimo de las condiciones edáficas para logara un mejor desarrollo de las plantas. Como ya se indicó, un eje fundamental de este tipo de agricultura son los plásticos para uso agrícola, cuyo uso y empleo que se engloba bajo en concepto plasticultura. 1.2.2. La plasticultura o agroplasticultura. En los últimos 50 años, la agricultura, actividad básica de la humanidad, primordial en la evolución social desde épocas remotas, se ha asociado con una de las actividades más recientes; la industria de los plásticos. Actualmente la variedad de plásticos es tal que ha penetrado en todos los ámbitos de la sociedad moderna y la agricultura de nuestros días no es la excepción. A los plásticos, en la agricultura, se les emplea con diversos fines tendientes a obtener mejores cosechas y mayores rendimientos (Papaseit et al, 1997; Díaz et al, 2001). De esta forma, el término plasticultura, hace referencia al empleo de materiales y elementos de plástico en la producción agrícola, mismos que se les encuentra tanto apoyando sistemas
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos a campo abierto, como en las estructuras empleadas en la protección de cultivos donde se usan como apoyo para el manejo y control de factores como la luz y la temperatura, en forma de películas para cubiertas de invernaderos y casas sombra, en la distribución del agua cuando se usan para fabricar mangueras, tuberías y goteros que se emplean en sistemas de riego, así como para la conservación y el empaque de frutos, entre otros procesos inherentes a la producción agrícola. Los plásticos empezaron a usarse a mediados del siglo pasado y para el año de 1995 ya se reportaba que la plasticultura mundial había tenido un consumo del orden de las 3 millones de toneladas de materiales plásticos, de los cuales por lo menos 2 millones se dedicaron a cultivos protegidos y ensilaje (Martín, 1995). Pendiente Figura 1.4. Diferentes ejemplos del uso de elementos de plástico en la agricultura. El origen de la plasticultura se dio a mediados del siglo pasado y se desarrolló y consolidó en las siguientes cuatro décadas con la fabricación de artículos de plástico para el apoyo y uso de diversas actividades en la agricultura, así como la implementación y expansión de estructuras para proteger cultivos. Antes de esa fecha solo existían los invernaderos de acero con cubierta de vidrio, mismos que se usaban para proteger plantas en jardines botánicos, pero no se les concebía como elementos de apoyo a la producción agrícola debido a su alto costo. Con el advenimiento de la plasticultura, los invernaderos paulatinamente empezaron a construirse con materiales estructurales más ligeros, mientras el vidrio fue sustituido, como material único en las cubiertas de los invernaderos, por las cubiertas de plásticos derivados de la petroquímica. Debido a lo anterior, a los invernaderos actuales, se les consideran como parte fundamental de la plasticultura o agroplasticultura. Actividad que en sus inicios se le conoció como plastopónia (Bauman, 1969; Papaseit et al, 1997, Castilla, 2005). Al respecto, las referencias indican que la historia de la aplicación de los plásticos en la agricultura inicio en el año de 1948, cuando Emery Myers Emmerrt, profesor de la Universidad de Kentucky, ante la imposibilidad de comprar un invernadero con cubierta de vidrio, construyó uno de madera y lo cubrió con películas de hidrato de celulosa (papel celofán), mismo que utilizó para cultivar plantas en su interior. De esa forma, su intuición lo llevo a concebir las principales aplicaciones de los plásticos en la protección de cultivos,
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos dando origen a la plasticultura, incluso antes de que los plásticos se desarrollaran y mucho antes de su aplicación a la agricultura. Posteriormente, a inicio de la década de 1950, cuando aparecieron los polietilenos y otros materiales plásticos, como resultado del desarrollo de la petroquímica, ya tenían un lugar asegurado en la protección de cultivos (Garnaud, 1992; Jensen, 1997; Díaz et al, 2001; Castilla, 2005). En otro extremo del planeta, la literatura señala que en Japón, en la década de los años cincuenta del siglo pasado, también se sustituyó el papel impregnado con aceite, utilizado para proteger los cultivos de frutas y verduras tempranas, por cintas de cloruro de polivinilo (PVC), dando un paso más en la plasticultura y la agricultura protegida (Castilla, 2005). De esta forma, el desarrollo comercial de los plásticos en la agricultura, inicio y se desarrolló entre los años 50 y 70, del siglo pasado, constituyéndose en el principal sustituto del vidrio en las cubiertas de los invernaderos y de la paja empleada para el acolchado de los cultivos. Funciones en las cuales los plásticos demostraron sus ventajas y cumplieron con creces, debido tanto a su bajo costo, con relación al vidrio, como a las ventajas y facilidades en su manejo. Esta situación contribuyó a la expansión de los plásticos como materiales de apoyo en diferentes actividades agrícolas en todo el mundo. Muchas de las aplicaciones encontradas a los plásticos en la agricultura fueron obra del azar y no necesariamente de la investigación científica. Los químicos que inventaron los plásticos no los concibieron, originalmente, para usos agrícolas, sino para aplicaciones industriales. De esta forma, las diversas aplicaciones que los plásticos tienen en la actualidad en la producción agrícola fueron apareciendo de manera casual y fortuita, desde finales de los años 40 del siglo pasado y las siguientes décadas, como resultado de la necesidad de solventar los problemas inmediatos y concretos que a los productores se les presentaban en la agricultura. Nacieron cuando los agricultores de diferentes partes del mundo se auxiliaron de materiales plásticos para buscar la solución a problemas como el alto costo de los invernaderos de cristal, el ensilaje del forraje, la escasez de agua o la necesidad de ajustar los calendarios agrícolas a las necesidades del mercado (Garnaud, 1992; Papaseit et al, 1997). A partir de la década de 1960, a la fecha, las exigencias de los usuarios han influido para que en las universidades y centros de investigación se desarrollen investigaciones más precisas y practicas sobre el uso de los plásticos en la agricultura. Así mismo los problemas
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos de la crisis energética han estimulado el desarrollo de investigaciones sobre el empleo de los plásticos en todos los ámbitos de la vida moderna. Lo anterior ha llevado a que las características de los plásticos utilizados en la agricultura se hayan reafirmado con nuevas formulaciones para adaptarlos mejor a cada tipo de uso. Actualmente las investigaciones agrícolas ponen a prueba nuevos materiales plásticos, donde se analizan sus propiedades con relación a las necesidades de los cultivos (Papaseit et al, 1997). No obstante lo anterior, hacen falta materiales plásticos adaptados a cada una de las posibles aplicaciones, así como una mayor difusión y conocimiento de las características de los mismos. Para atacar el problema en 1964 se creó el Comité Internacional de Plásticos en la Agricultura (CIPA), que organiza congresos internacionales, en los que se dan a conocer los avances logrados en la materia y edita la revista "Plasticulture", misma que está marcando la pauta para lograr una mayor colaboración y difusión internacional sobre el empleo de plásticos agrícolas. En España funciona el Comité Español de Plásticos en Agricultura (CEPLA), mismo que tiene una filial en México. Por otro lado, falta mucho por hacer sobre el reciclaje de plásticos o la generación de plásticos biodegradables, para evitar la contaminación ambiental y visual que ellos generan, esto no solo es válido para los plásticos utilizados en la agricultura, también lo es para todos los plásticos empleados en otras actividades, principalmente los usados como envases de diversos productos. El problema del reciclaje de los plásticos es un problema de grandes dimensiones, a nivel mundial y en todos los ámbitos de la vida moderna, para el que están pendientes las soluciones necesarias para evitar la contaminación provocada por ellos. Aspecto en el cual las empresas fabricantes y usuarios de los productos de plástico tienen una gran responsabilidad social. 1.2.3. Tipos de plásticos y sus usos. La evolución de los polímeros plásticos ha desarrollado una serie de productos que actualmente se usan en diferentes actividades agrícolas, entre ellas destacan los plásticos empleados en las cubiertas de los invernaderos y otros usos relacionados con estas estructuras. Entre los materiales plásticos para uso agrícola existen plásticos para acolchados, plásticos para emplearse como cubiertas flotantes; plásticos para cubiertas de túneles bajos, túneles
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos altos e invernaderos, así como para muchos otros usos a los que dichos materiales se pueden aplicar, tanto actuales como potenciales, de acuerdo a sus características y propiedades. (Papaseit et al, 1997; Díaz et al, 2001). Entre los plásticos agrícolas destacan los polietilenos, plásticos flexibles, a los que se les han encontrado diferentes aplicaciones en la agricultura y ganadería. De ellos existen varios tipos como polietilenos normales, polietilenos de larga duración y polietilenos térmicos. En la tabla 1.1 se presenta un listado con los nombres y abreviaciones, tanto en español como en inglés, de los principales productos de plástico disponibles en el mercado internacional y nacional, y en la tabla 1.2 se presentan las posibles aplicaciones de cada uno ellos. Mientras en la tabla 1.3 se presentan algunas ventajas y desventajas del uso de los polietilenos. Tabla 1.1. Principales productos plásticos aplicados a la agricultura. Español Inglés Nombre Polietileno de baja densidad Polietileno de baja densidad lineal Polietileno de alta densidad Etileno de acetato de vinilo Policloruro de vinilo Polipropileno Policarbonato Polimetracrilato Abreviatura Nombre PEBD Low density polyethylene PEBDL Linear low density polyethylene PEAD High density polyethylene EVA Ethylene vinyl acetato PVC Polyvinyl chloride PP Polypropylene PC Polycarbonate PMMA Polymethyl methacrylate Fuente: Papaseit et al, 1997 Abreviatura LDPE LLDPE HDPE EVA PVC PP PC PMMA Tabla 1.2. Posibilidades de usos agrícolas de los plásticos. USO Acolchados Cubiertas flotantes Micro túneles Túneles Invernaderos Estructuras ligeras Ensilaje Mallas Sacos hidroponía Impermeabilización Cortavientos Riego y drenaje Contenedores PEBDL * * * * * * * * * PEBD PEAD EVA * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Fuente: Papaseit et al, 1997 PVC * PP PC PMMA * * * * * * * * * * * * * * *
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Tabla 1.3. Ventajas e inconvenientes de las láminas de polietileno. Tipo lámina Polietileno normal (sin aditivos) Usos o aplicaciones * Invernaderos * Túneles * Acolchados * Desinfección * Empaque forraje Polietileno larga Duración * Invernaderos Polietileno térmico de una campaña * Acolchados * Micro túneles * Doble cubierta Polietileno térmico de larga duración * Invernaderos Ventajas * Precio bajo. Desventajas * Corta vida útil en climas soleados. * Poca protección térmica para los cultivos en invernadero y túneles. * Riesgo de inversiones térmicas. * Riesgo de heladas. * Precio medio. * Precio mayor al PE normal. * Duración de 2 a 4 años según * Comportamiento térmico condiciones climáticas. similar al PE normal. * Reducción del riesgo de * Precio considerable en heladas. comparación con el PE * Mayor precocidad en normal. cosechas. * Aumento de la producción. * Gran difusión de la luz. * Duración de 2 a 4 años de * Precio alto en comparación acuerdo con el clima. con el PE normal. * Protección térmica. * Necesidad de mayor * Escasa posibilidades de ventilación en épocas inversión térmica. calurosas. Fuente: Papaseit et al, 1997 1.3. Técnicas y estructuras para proteger cultivos. Las técnicas y estructuras para proteger cultivos se enfocan a minimizar el efecto de alguno o varios de los elementos que afecta la producción agrícola, como el viento, el granizo, las heladas y bajas temperaturas, el exceso de radiación lumínica, las altas temperaturas, la evaporación y la protección del suelo, entre otras (Tesi, 2001). Los elementos de la plasticultura enfocados a proteger cultivos son diversos, desde los acolchados y las cubiertas flotantes, que se emplean para cubrir los terrenos agrícolas o los cultivos, las cubiertas de mallas para disminuir luminosidad y evitar el daño de insectos y granizadas, pasando por los túneles bajos o micro túneles, hasta modernos invernaderos dotados de dispositivos automáticos y equipos apropiados para el control de los principales factores climáticos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos En todos los casos, los efectos de las estructuras protectoras se deben completar con eficientes sistemas de riego, así como cuidados y prácticas de cultivo apropiadas a cada especie en desarrollo bajo alguna estructura para proteger cultivos. De esta forma, los principales dispositivos empleados para proteger cultivos se pueden agrupar en los siguientes elementos: cubiertas flotantes, cubiertas de plástico, casas sombra y enmallados, túneles bajos, túneles altos e invernaderos de diversos tipos. Además de otros elementos de apoyo como los acolchados, las pantallas térmicas y mallas de diversos tipos que se usan con diferentes objetivos en la agricultura protegida y otras actividades agrícolas. Un aspecto central a determinar con precisión en la agricultura protegida es de que factor o elemento ambiental y/o edáfico, o grupo de ellos, se requiere proteger a los cultivos. Una vez precisado este aspecto es más fácil determinar qué tipo de protección o estructura se requiere. A continuación se explica brevemente en que consiste cada una de las estructuras empleadas para proteger físicamente a los cultivos y los elementos que las hicieron posibles. Sobre todo aquellas técnicas que tienen mayor aplicación en la agricultura protegida de nuestro país. Los acolchados, las técnicas contravientos, los medios utilizados contra las heladas y el granizo, así como los sistemas de sombreado constituyen un primer estadio en la protección de los cultivos donde se brinda una protección parcial ya que en términos generales dichas técnicas no cubre completamente la planta o no la aíslan del exterior (Tesi, 2001). Desde esta perspectiva, los diferentes materiales que se utilizan como cubiertas se pueden agrupar en permeables a la lluvia y el aire, como las mallas, e impermeables como las películas de plástico tanto flexibles como en placas o el vidrio. 1.3.1. Los acolchados. Las técnicas de acolchado no constituyen propiamente una estructura para proteger cultivos en su totalidad, es una técnica cuya principal función es cubrir el suelo para proporcionar mejores condiciones de desarrollo para las raíces y lograr algunos cambios del medio favorables a los cultivos. Aspectos con los que se han logrado rendimientos de importancia en la producción agrícola.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Se trata de una técnica muy antigua con origen en diversas partes del mundo, incluido México, que consistía en aplicar una cubierta de rastrojo para impedir el desarrollo de las malezas, proteger el suelo de las bajas temperaturas y evitar la evaporación de la humedad. La utilización de láminas o filmes de plástico en acolchado tuvo lugar después de la Segunda Guerra Mundial y se consolido en muchos países, entre ellos Estados Unidos, Japón, Francia e Italia (Tesi, 2001). Figura 1.5. Acolchado blanco en surcos para cultivo de hortalizas. Yurécuaro, Michocán. Actualmente son varios los cultivos en los que se aplican acolchados con películas de plástico. Las áreas protegidas por la utilización práctica de este medio de protección tan elemental se van extendiendo progresivamente en varios países. Entre las principales ventajas de los acolchados están: 1) incrementar la temperatura del suelo y reducir fluctuaciones de la misma, 2) ayudar a reducir la evaporación del agua del suelo, 3) evitar el contacto de los frutos con la tierra, 4) disminuir el consumo de agua, 5) disminuir labores culturales, 6) ayudar a reducir la erosión hídrica y eólica, 7) evitar el desarrollo de malezas, 8) elevar la eficacia de los fertilizantes, 9) incrementar la eficacia de la fumigación del suelo al retener gases, 10) ayudar a reducir la incidencia de plagas y enfermedades, 11) promover el desarrollo de las raíces, 12) disminuir problemas de compactación y encostramiento de los suelos, 13) promover la actividad de los micro organismos del suelo, y 14) ayudar a conservar la estructura del suelo. Efectos que se obtienen con diferentes tipos de plásticos, sin embargo no hay un solo material que logre todos los efecto anterior por si solo (Ramírez 1996; Papaseit et al, 1997; Gómez, 2002).
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.6. Acolchado negro en cultivo de fresa. Baja California, México. Actualmente el acolchado se emplea a campo abierto o bajo invernaderos y otras estructuras protectoras de cultivos. El mismo consiste en cubrir los surcos o camas de crecimiento, con películas de plásticos de diferentes colores, de acuerdo con el objetivo particular en cada caso, con la finalidad de modificar el micro clima del suelo y del aire superficial. Con ello se crea un ambiente favorable para el crecimiento de las plantas, incrementando los rendimientos y mejorando la calidad de las cosechas (Ramírez, 1996). En la tabla 1.4 se presentan algunos de los plásticos utilizados para acolchado y sus características. Sin embargo están surgiendo nuevos productos con nuevas características y propiedades, que posiblemente aquí no se consideren. Tabla 1.4. Características de los plásticos empleados para acolchados Color o tipo de plástico Transparente Principales características • • • • • Calentamiento del suelo en el día. Mayor precocidad de los cultivos. Evita la evaporación del agua del suelo. Rápido desarrollo de la raíz. Apropiado para terrenos sin maleza. Negro • • • • Impide el desarrollo de malezas. Calentamiento lento del suelo. Evita la evaporación del agua. Mejora los rendimientos y calidad. Blanco • • • • • Alta reflexión de la luz. Aumento de fertilización lumínica. Evita evaporación del agua. Repele insectos. Estimula precocidad de cultivos.
  • Aurelio Bastida Tapia Blanco / negro Plata/Negro Plata / plata Térmico / opaco Aluminio Amarillo Café Biodegradable La agricultura protegida y los invernaderos • Poco aumento de temperatura del suelo. • Impide el crecimiento de malezas. • Refleja la luz sobre las plantas. • Evita evaporación del agua. • Retarda el ataque de áfidos y mosca blanca. • Controla el exceso de temperatura. • El lado negro evita el desarrollo de malezas. • El lado plata refleja la luz aumentando fotosíntesis. • Retarda el ataque de áfidos y mosca blanca. • Evita evaporación del agua. • Refleja luz y calor aumentando la fotosíntesis. • Ayuda a desarrollar plantas con tallos vigorosos. • Evita el calentamiento excesivo del suelo. • Evita la evaporación del agua. • Retiene el calor durante la noche. • Impide el desarrollo de malezas. • Mejora el uso del agua. • Evita la evaporación del agua. • Ayuda a controlar insectos. • Refleja luz y calor aumentando la fotosíntesis. • Favorece la precocidad de los cultivos. • Controla aumentos de la temperatura. • Evita la evaporación del agua. • Por la noche permite el paso del calor. • Alta reflexión de luz. • Aumento de fertilización lumínica. • Ayuda a controlar insectos. • Aumento de precocidad del cultivo. • Evita la evaporación del agua. • Excelente reflexión de la luz. • Trasmite calor al surco. • Permite el control de maleza. • Evita la evaporación del agua del suelo. • Aumenta la temperatura del suelo. • Permite la recolección mecánica. • Evita evaporación del agua. Fuentes: Ramírez; 1996; Papaseit et al, 1997 y folletos comerciales. El ancho de las láminas para cubrir surcos, va de 1.1 a 1.5 m. La duración del acochado es de una sola temporada, pero las ventajas son tan importantes como para garantizar su aplicación. Cuando se emplean plásticos que deja pasar luz es necesario aplicar herbicidas para impedir el desarrollo de malas hierbas (Tesi, 2001). En el caso del acolchado en surcos, tanto a campo abierto como el invernadero, antes de colocar el plástico se requiere darle la forma apropiada a los surcos y colocar el sistema de
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos riego, el cual debe quedar por debajo del acolchado y sobre el surco o enterrado unos centímetros. En cuanto a la situación mundial, en 1997, se reportaban más de cuatro millones de hectáreas de cultivos acolchados. La tendencia futura es incrementar la superficie en los próximos años (Papaseit et al, 1997). Los factores que han contribuido a su expansión son principalmente la duración del material, su ligereza y flexibilidad, la facilidad de colocación, que puede ser manual o mecánica y la posibilidad de realizarse sobre grandes extensiones (Tesi, 2001). Las ventajas del acolchado están en función del color o tipo de acolchado. Entre las principales ventajas está el que los acolchados ayudan a adelantar la siembra en meses fríos, reducen el periodo de germinación y el desarrollo de los cultivos e incrementan los rendimientos y mejoran la calidad de los frutos. Como principales desventajas de la producción agrícola bajo el sistema de acolchados se tienen las siguientes: a) el sistema es más caro que los cultivos sin acolchar, b) se requiere equipo especial para instalarlos y mayores conocimiento para su manejo, con relación a los necesarios para realizar agricultura convencional, c) los plásticos deben retirarse cuando termina el ciclo agrícola y, d) si no se retiran o recogen los plásticos aumentan la contaminación ambiental. En México, la mayor superficie de acolchados se localiza en el noroeste del país, sobre todo en los Estados de Sinaloa, Sonora y Baja California. En la actualidad los acolchados están ganando terreno en muchas otras regiones agrícolas, incluyendo su empleo dentro de los invernaderos. La duración de la mayoría de los plásticos para acolchados es de un año. Recientemente se han empezado a introducir los filmes de polietileno fotodegradables con espesores de 0.02 milímetros con una duración diferenciada según los cultivos; esta innovación evita las operaciones de recuperación de los plásticos con notable ahorro de trabajo y con menos problemas de contaminación ambiental (Tesi, 2001). Otro uso de los plásticos de poco calibre es para la solarización del suelo. La solarización es la técnica que consiste en cubrir el terreno con polietileno a fin de elevar su temperatura a niveles que resulten letales para los organismos que en el habitan, como nemátodos, virus, bacterias, hongos y semillas de malezas, logrando así un proceso de pasteurización que permite el desarrollo de los cultivos sin la presencia de organismos patógenos que los dañen. El proceso se realiza durante la época del año que tenga las más altas temperaturas, para ello se limpia el terreno de residuos y se aplica un riego que proporcione la humedad
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos suficiente para favorecer la germinación de semillas de malezas y esporas de hongos. Después se coloca el plástico y se deja de cuatro a ocho semanas. Este mismo procedimiento se aplica para fumigación de los terrenos (Gómez, 2002). 1.3.2. Uso de mallas, enmallados y casas sombra. El uso de mallas en la agricultura determina una serie de técnicas y estructuras basadas en redes o telas, que tienen como característica principal ser cubiertas permeables a los vientos y las lluvias, pero que aportan una serie de beneficios para el cultivo de las plantas, sin llegar a brindar una protección total de todos los factores ambientales. Figura 1.7. Dos usos de mallas, en primer plano enmallado para cultivo de piña y al fondo estructuras con malla para cultivo de limón. Tecomán, Colima. La utilización de redes de plástico en la agricultura se inició en los años 60 del siglo pasado, con su aplicación para proteger diversos cultivos de cultivos de frutales, posteriormente se extendieron a otros cultivos (Tesi, 2001). Además de las mallas sombra, existe una amplia variedad de mallas o redes de plástico que se emplean con diferentes fines, entre las que se pueden citar: cortinas rompe vientos, mallas antigranizo, mallas mosquiteros, mallas antiáfidos, mallas extruidas para recolección de frutos, mallas para tutorado y soporte de frutos y flores, mallas anti pájaros, cubiertas de piso anti malezas, mallas para secado de fruta, mallas para protección de plantas, mallas para empaque de frutos y hortalizas, mallas para refuerzo de césped, mallas para usos avícolas, mallas para refuerzo de concreto y estabilización de suelos y mallas o pantallas de aluminio para escudos térmicos (Papaseit et al, 1997).
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos A continuación se abordan las principales técnicas y los principales usos de las mallas en la agricultura protegida de nuestros días. 1.3.2.1. Cubiertas flotantes o mantas térmicas. Las cubiertas flotantes, también conocidas como mantas térmicas, son protecciones textiles de textura suave y películas de plásticos ligeros, de 15 a 20 gramos por metro cuadrado, que se colocan sobre el terreno una vez sembrada la semilla o trasplanta la plántula. Estas cubiertas protegen los cultivos del ataque de insectos, de daños por la acción de los vientos, las lluvias, o granizadas y bajas temperaturas, sin interferir con el desarrollo de los vegetales, ya que debido a su poco peso las plantas las van levantando conforme se desarrollan. Las cubiertas con películas de plástico requieren de perforaciones para permitir la circulación de aire y renovación del dióxido de carbono (CO2), necesario para la elaboración de materia vegetal mediante la fotosíntesis. Con el empleo de las cubiertas flotantes se crea un micro clima más apropiado para el crecimiento de los cultivos mediante el control de temperaturas extremas, así como una disminución de daños por factores meteorológicos como viento, granizo y lluvias, favoreciendo la calidad de los productos y una mayor precocidad de los mismos, que puede ser de una a dos semanas con respecto a los cultivos a campo abierto. Así mismo, las cubiertas contribuyen a la sanidad de los cultivos disminuyendo la necesidad de tratamientos fitosanitarios, (Papaseit et al, 1997). La colocación de las mantas térmicas es relativamente fácil, ya sea en forma directa sobre los cultivos, sin ninguna estructura de soporte, enterrando los extremos en el suelo o atando las orillas a estacas u otras estructuras de soporte, en este caso se deja una holgura suficiente para que no limite el crecimiento de los cultivos, o empleándose sobre estructuras de mini túneles. En el año de 1997 se reportaban 68,000 hectáreas protegidas con cubiertas térmicas en el mundo, la mayoría de ellas en Europa. En México esta técnica ha tenido poco desarrollo, en 1995 se reportaban menos de 20 hectáreas (Reyes, 1995). Las mantas térmicas también se emplean como doble cubierta dentro de los invernaderos, mismas que se colocan a la altura del canalón y se utilizan para mantener relativamente estable la temperatura y disminuir luminosidad.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos 1.3.2.2. Redes o mallas anti granizo. Las mallas antigranizo, como su nombre lo indica, son cubiertas de tejidos o redes que se colocan sobre postes para proteger a los cultivos de los daños físicos ocasionados por el granizo y permitiendo el paso de la lluvia y la energía luminosa. Son relativamente fáciles de instalar y de poco peso por lo que no requieren de estructuras de soporte complejas y robustas. Figura 1.8. Malla antigranizo para proteger cultivos de rosas. Xochimilco, Distrito Federal. Por lo general son redes de color negro y alta resistencia a la presión (500 a 550 kg/m2), muy ligeras (40 g/m2), con mallas cuadrangulares de unos 4x7 mm que se fabrican en una achura entre 2 y 5 m y una longitud variable entre 100 y 300 m. En las instalaciones antigranizo es muy importante la fijación y la sustentación de las redes que pueden ser estables, así como capaces de resistir los más fuertes vientos. En el caso de invernaderos de vidrio en lugares con riego de granizadas intensas, es conveniente protegerlos con redes antigranizo (Tesi, 2001). También en zonas donde la intensidad y frecuencia de los vientos es fuerte se hace necesario proteger a los cultivos de sus efectos dañinos en los cultivos a campo abierto, protección que se logra colocando mallas contra el viento, las cuales además se les emplea para la protección de invernaderos y túneles así para la protección de cultivos leñosos y frutales en zonas con mucho viento (Tesi, 2001).
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.9. Malla antigranizo para producción de plántula de fresa. Zamora, Michoacán. 1.3.2.3. Mallas corta vientos, rompe vientos o contra vientos. Las mallas rompe vientos son permeables a los vientos, por lo que una parte de ellos las atraviesan y otra se desvía. La parte de viento que atraviesa la cortina disminuye su velocidad a niveles en los que no hay riesgo de daños a los cultivos. La reducción del viento con mallas puede ser entre el 30 y 80 %, pero la permeabilidad óptima es del orden del 50 % de forma que no se interrumpa el movimiento de las masas de aire y evitando por lo tanto, las turbulencias de las parte bajas del resguardo. La acción máxima de reducción de la velocidad del viento se consigue colocando la protección en posición perpendicular respecto a la dirección de las corrientes del aire dominantes y disponiendo el corta viento a una distancia entre dos y tres veces su altura (Tesi, 2001). Figura 1.10. Cortina rompe viento de malla, utilizada para proteger invernaderos. Alvarado, Veracruz.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos El efecto perjudicial de los vientos sobre los cultivos puede evitarse colocando diferentes tipos de barreras, desde cortinas rompe vientos realizadas con vegetación arbustiva y arbórea, hasta el uso de mallas de plástico fabricadas con este fin. La mallas son redes tejidas con monofilamento de polietileno de alta densidad, con anchos o alturas variables de 2 a 3 m que están provistas de borde en el sentido de su longitud para permitir la su fijación a los postes de sostenimiento, que pueden ser de hormigón o de madera. La vida útil de estas mallas es de 6 a 10 años. Los cortavientos, además de atenuar los efectos mecánicos del viento, que empieza a manifestarse a partir de una velocidad de 8 a 10 m/s, ejercen una acción favorable a reducir la evaporación y la transpiración, determinando un incremento de la humedad relativa y un aumento de la absorción de CO2 gracias a un período más prolongado de la apertura de los estomas (Tesi, 2001). Figura 1.11. Cortina rompe viento protegiendo cultivos de frutillas. Región de Ciudad Guzmán, Jalisco. Este tipo de tecnología se empieza a utilizar en México, en la protección de cultivos delicados, de la fuerza de los vientos y de invernaderos en regiones con fuertes vientos. 1.3.2.4. Mallas contra insectos plaga. El uso más común de las mallas contra plagas son las malla anti insectos y anti áfidos que se colocan en las ventilas de los invernaderos. Sin embargo, ya se están construyendo estructuras tipo casas sombra con mallas del mismo tipo para proteger frutales, como el caso del limón ante el ataque de la bacteria
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos huanglongbing (HLB), también conocida como “dragón amarillo” cuyo transmisor es la Diaphorina citri o psilido asiático de los cítricos. Figura 1.12. Mallas anti insectos en ventilas laterales de invernaderos. El tejido en hilos por pulgada determina el tamaño del orificio por lo que una malla de 40 x 40 es mucho más cerrada que un de 40 x 25, impidiendo así el paso de los insectos más pequeños. Estos dos calibres se utilizan contra mosca blanca y áfidos, mientras malla antitrips son de 52 x 26 hilos por pulgada cuadrada. Por lo general en rollos de 3.6 metros de ancho por 100 metros de largo. Una de las desventajas es que las mallas atraen el polvo y reduce la entrada de aire en un alto porcentaje. Por ello en la época de secas en lugares donde se levanta polvo, se deben lavar para permitir una buena ventilación. Bajo condiciones normales de uso su duración es de cinco a siete años. Figura 1.13. “Casa sombra” con malla cristalina para proteger cítricos. Tecomán, Colima.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Las mallas antiáfidos por lo general se fabrican de color cristal. Las hay con hilos de 9 milésimas de pulgada, un tejido de 55x30 hilos por pulgada cuadrada o 22x12 hilos por centímetro, hasta 25x25 hilos por pulgada cuadrada o 10x10 hilos por centímetro, en presentaciones de 1.15 a 3.70 metros de ancho, por 100 o 150 metros de largo, tratadas contra rayos ultravioleta (Tabla 1.5). Figura 1.14. Malla contra insectos de 16x16 hilos por centímetro cuadrado. (Fuente: Folleto Textiles Agrícolas). Tabla 1.5. Características y tipo de mallas anti insectos. Tipo Antiáfido Anti insectos Colores disponibles Cristal Cristal Cristal Ámbar, negro y cristal Cristal Bicolor y cristal Cristal Bicolor y cristal Cristal 1.3.2.5. Mallas cubre pisos. Grosor hilo (mm) 0.25 ND 0.25 0.25 ND 0.25 ND Hilo x pulgada cuadrada o cm2 55x30 o 22x12 52x26 50x25 o 20x10 40x40 o 16x16 40x40 o 16x16 40x25 o 16x10 40x25 o 16x10 0.25 25x25 o 10x10 ND 25x25 o 10x10 Fuente: Folletos comerciales. Presentaciones (Ancho x largo m) 3.65 x 150 metros 3.60 x 100 2.5, 3.2 y 3.56 x 150 m 3.60 x 150 m 1.15, 2.30 y 2.90 x 100 m 3.20, 3.65 x 150 m 1.15, 2.35, 3.0, y 3.6 x 100 m 3.20 y 3.70 x 150 m 1.20, 2.35 y 3.70 x 100 m
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Este tipo de malla se utiliza para cubrir el piso de los invernaderos y aislar el interior del lodo y las enfermedades del suelo, además de impedir el desarrollo de malezas. Comercialmente se conocen como Graund Cover. Las mallas cubre piso se fabrican en colores negro y blanco, elaboradas con cintas planas de 2.5 y 1.4 mm de ancho, con una construcción de 24x11 cintillas por pulgada cuadrada o 9.44x4.33 cintas por centímetro cuadrado, en presentaciones de 1.83, 2.10, 3.10, 3.66 y 4.20 metros de ancho por 100, 150 y 152 metros de largo. Están tratadas con aditivos contra rayos ultravioleta y su vida útil es de dos a cinco años en condiciones normales de uso. Cuando se colocan sobre arena u otro material de partículas se ha observado que su vida útil se reduce drásticamente. Figuras 1.15. Invernadero con malla para piso o Grand Cover. Irapuato, Guanajuato. Se utilizan tanto para cubrir piso de invernaderos y casas sombra, como en viveros a cielo abierto donde además del aislamiento del suelo e impedir el desarrollo de malezas, tiene como finalidad no permitir que las raíces de las plantas penetren en el suelo. 1.3.2.6. Mallas contra pájaros. Las mallas contra pájaros se utilizan para proteger del ataque de aves a cultivos como frutales o granos como trigo y girasol para semilla, así como en la acuacultura donde se evita que las aves rapaces capturen a los peces. Algunas de las mallas utilizadas contra los pájaros son de características similares a las utilizadas contra el granizo, otras son de mayor apertura del cuadro. Por lo general los entramados de las redes son mayores que se utilizan para otros usos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.16. Mallas contra pájaros en la producción de peces. Alvarado, Veracruz. Su duración es de tres a cinco años en condiciones normales de uso. Los colores son en negro, aunque pueden utilizarse otros colores. Figuras 1.17. Malla contra pájaros en la producción de arándano. Tangancicuaro, Michoacán. También se utilizan para impedir que las palomas y otras aves se posen y deterioren monumentos históricos como fachadas se templos y museos. 1.3.2.7. Mallas sombra o enmallados. Las mallas sombra o para sombreo pueden usarse como protección mediante una cubierta cuya finalidad es reducir la radiación directa y proteger los cultivos de lluvias, granizo,
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos vientos, insectos y aves, además de evitar el exceso de temperatura. Funciones inherentes a ellas tanto en su versión de enmallado como casa sombra. Los enmallados son protecciones que se colocan sobre los cultivos en dos versiones; a) sin una estructura de soporte, b) con estructura de soporte sin cerramiento total. Cuando se presenta un cerramiento total con malla en techos y laterales son casas sombra. Figuras 1.18. Enmallado para proteger el cultivo de piña. Isla, Veracruz. Por lo tanto el concepto enmallado se emplea para describir el uso de una malla para proteger o ayudar el desarrollo de los cultivos, como los usos anteriores y el término casa sombra cuando se hace un cubrimiento total del área de cultivo con mallas utilizando una estructura de soporte. Los enmallados cada día se utilizan más, como ejemplo está el uso de mallas para proteger cultivos de piña, en los cuales las mallas se colocan directamente sobre el cultivo sin necesidad de ninguna estructura de soporte (figura 1.18). El color más utilizado en las mallas sombra es el negro, aunque también se usan colores verdes, blancos, azules, rojos; así como diferentes combinaciones de estos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figuras 1.19 y 1.20. Dos aspectos del uso de enmallados sobre estructuras para el cultivo de follajes ornamentales. Catemaco, Veracruz. Los materiales más comunes para la fabricación de mallas sombra son el polietileno y el polipropileno. En la actualidad se empiezan a emplear otros materiales como el poliéster. Estos materiales contienen aditivos para protegerlas las mallas contra los rayos ultravioleta, siendo su duración en promedio es de tres a diez años, bajo condiciones normales de uso. El empleo de mallas se recomienda para muchos usos como proteger de la radiación excesiva a cultivos de alto rendimiento, en la propagación de especies mediante métodos vegetativos, para proteger almácigos, como sombra en viveros, sombras para el ganado, puesto o stands de exhibición, sombra en lugares recreativos y cortinas para disminuir la velocidad de los vientos. Mediante el uso de mallas se puede reducir entre un 30 a 95 % del total de la luminosidad del sol en un lugar determinado, para reducciones menores se utilizan otro tipo de mallas, como las antigranizo. La cantidad de luz, que se debe dejar pasar al interior, depende de la especie bajo cultivo.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos No se debe perder de vista que con las mallas no se evita el paso del agua de lluvia, además de que son permeables a los vientos. En la siguiente tabla se presentan las principales características de las mallas disponibles en el mercado. Las mallas sombras también se usan en los invernaderos para disminuir luminosidad, colocadas pon debajo, sobre o por encima de la cubierta del invernadero con el propósito de proporcionar sombra y disminuir la cantidad de energía luminosa que penetra al interior. Cuando se coloca por arriba de la cubierta se requiere de una estructura de uno 30 a 40 cm por arriba de la cubierta, lo que aumenta el costo de las instalaciones. Cuando las mallas se colocan por debajo de las cubiertas o dentro del invernadero, se disminuye luminosidad pero aumenta la temperatura, ya que la luz retenida se transforma en calor que la malla irradia aumentando la temperatura interna, esta condición puede resultar benéfica en invierno pero negativa en otras temporadas (Tesi, 2001). Tabla 1.6. Características y tipo de mallas sombras disponible. % de sombra 35 Negro Negro y blanco Negro y blanco Negro, blanco y bicolor Negro, blanco y bicolor Grosor hilo (mm) 0.30 nd nd 0.30 nd Hilo x pulgada cuadrada y cm2 9x11 o 3.5x4.3 nd nd 20x20 o 8x8 nd 55 60 Negro y blanco Negro y blanco nd nd nd nd 70 Negro y verde Negro, blanco y verde 0.30 nd 33x22 o 13x8.5 nd 80 Negro, verde, azul marino Negro, verde y blanco 0.30 nd 50x19 o 20x7.5 nd 40 50 90 95 Colores disponibles Negro, verde, azul marino. 0.30 60x19 o 24x7.5 azul cielo, beige y ámbar Negro, verde, blanco, azul y nd nd rojo, combinadas azul-blanco y verde-blanco Negro y verde nd nd Fuente: Folletos comerciales Presentaciones (Ancho x 100 m largo) 3.70 1.70, 1.8, 3.75, 3.80 1.70, 2.70, 3.80 3.70 1.70, 1.85, 3.30, 3.70, 3.75, 3.80 y 6.50 1.70, 2.70 y 3.80 1.70, 1.85, 3.30, 3.7, 3.75, 3.80 y 5.00 3.70 1.70, 1.85, 3.30, 3.70, 3.75, 3.80 y 6.50 3.70 1.70, 1.85,3.30, 3.60, 3.75, 3.80 y 5.00 3.70 1.70, 1.85, 2.70, 3.25, 3.30, 3.60, 3.75, 3.80, 5.00 1.85 y 2.80
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Si las mallas colocan encima de cubierta de plástico, el aumento de temperatura puede disminuir la vida útil de la cubierta del invernadero. Si se considera que el calor es producido por la radiación infrarrojo cercano del espectro electromagnético, o energía radiante del sol, una malla sombra ideal para sombrear invernaderos debería ser un filtro selectivo que detuviera esa radiación sin afectar la parte visible o útil para la fotosíntesis, además debería reflejar la radiación infrarroja ya que si la absorbe será emitida parcialmente hacia el interior del invernadero en forma de calor, sin embargo no existe un material con esas características y la industria de los plástico busca elaborar materiales que se aproximan a ese perfil ideal (Díaz et al, 2001). Figura 1.21. Sombreado para la producción de plántula de palma de aceite. Soconusco, Chiapas. Los enmallados son una evolución natural de los sombreados con ramas u hojas utilizados para disminuir la alta radiación sobre algunos cultivos, como la producción de plántula de café, el enraizado de esquejes de ornamentales en almácigos de regiones de México y el mundo.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.22. Sombreado con hojas de helecho y mallas, utilizado para enraizado de esquejes de ornamentales. Tenango de las Flores, Puebla. 1.3.2.8. Casas sombra. Se conoce como casa sombra a las estructuras, utilizada para el cultivo de plantas o la cría de animales, construida con materiales diversos; como madera, perfiles estructurales de acero, postes de concreto o cualquier otro material de soporte, misma que se cubre totalmente con algún tipo de red o malla. A estas estructuras también se les conoce como net houses, bioespacios y umbráculos. Estas estructuras se utilizan tanto para el cultivo de plantas ornamentales como para hortalizas, producción de plántula y protección de frutales. Se recomienda que los colores utilizados para las utilizadas en la producción de ornamentales y hortalizas de follaje sean negros y recomendándose material cobertura de color blanco o cristalino para la producción de hortalizas de fruto como pimiento, pepino, jitomate, calabacita o berenjena. Estos colores también son los más apropiados para frutales. Figura 1.23. Casa sombra con malla de color negro para producción de ornamentales. Estado de Morelos. Las mallas empleadas con este fin, consisten de una tela tejida de plástico con entramados o cuadros de diferentes tamaños que proporcionan diferentes porcentajes de disminución de la luminosidad para regular la cantidad de luz que llega a las plantas y proteger de los efectos del granizo, las lluvias torrenciales además de impedir el paso de los insectos, aves y roedores.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.24. Casa sombra con malla de color cristalina para la producción de hortalizas de fruto. Cruz de Elota, Sinaloa. En la norma mexicana para la construcción de invernaderos se define una casa sombra como. “Estructura metálica cubierta con malla plástica, que permite la entrada del agua de lluvia al interior, empleada para el cultivo y/o protección de plantas, de los insectos, plagas y granizo, la cual optimiza la transmisión de radiación solar y algunas condiciones climatologías para mejorar el entorno del cultivo y cuyas dimensiones posibilitan el trabajo de las personas en su interior” (CNCP, 2008). En la siguiente tabla se presentan algunas de las principales características y los colores de mallas con un 50 % de sombreado, utilizadas para casas sombra. Tabla 1.7. Características técnicas de redes de plástico de textura plana para sombreado (50 %) de diversos colores, de 48 (8 x 6) mallas/cm2 y de 100 g/m2. Colores Negro Verde Gris Blanco Sombreado contra la luz perpendicular al tejido (%) 48 35 31 10.7 Sombreado contra la luz oblicua a 45º sobre el tejido (%) 55 42 35 19.2 Superficie abierta de la red (paso del aire perpendicular a la red) (%) 65 65 65 65 Fuente: Tesi, 2001. 1.3.2.9. Mallas redes para otros usos. Resistencia del tejido medida sobre 5 cm (kg) Resistencia de la urdidumbre medida sobre 5 cm (kg) 106 106 106 106 80 80 80 80
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Además de los usos señalados para las mallas, se fabrican mallas o redes para el tutorado de cultivos, donde la red se puede utilizan horizontalmente o verticalmente, el primer caso se da en cultivos como el pepino o melón donde se requiere sostener los frutos y el segundo caso en cultivos de flores de corte como el clavel. También se utilizan mallas para el empaque de productos agrícolas como flores, follajes, frutos, tutorado de cultivos, cría de peces, para protección de plantas forestales, para sombra del ganado, mallas avícolas, mallas para césped y mallas para control de erosión, entre otros usos. Figura 1.25. Mallas para tutorado de cultivos. 1.3.2.10. Pantallas térmicas. Las pantallas térmicas son mallas de plástico y aluminio, con un tejido alternativo de cintas de aluminio y franjas abiertas, de diferentes anchos, que permiten disminuir un cierto porcentaje de iluminación. Se emplean para la retención del calor o energía infrarroja que es reflejada del interior del invernadero y de esta forma conservar por más tiempo el calor en el ambiente interno del invernadero, también se usan para reflejar la luz solar cuando se tiene en exceso. Pueden colocarse por debajo o por arriba de las cubiertas de los invernaderos, con efectos diferentes en cada caso. Lo más común es que se ubiquen dentro de los invernaderos. Las pantallas de aluminio se usan principalmente en invernaderos dedicados a la producción de flores y hortalizas de alta calidad destinada a la exportación.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.26. Pantalla térmica en el interior de un invernadero. Existen de diferentes anchos de cinta lo que determina diferentes porcentajes de iluminación y retención de calor. Para evitar que las pantallas provoquen sombras durante el día, es necesario contar con mecanismos y estructuras que permitan plegarlas y desplegadas, en forma automática, de acuerdo a las necesidades de iluminación o control de temperatura, debido a ello es necesario que su resistencia mecánica se suficiente para soportar este manejo. A un tipo de pantalla térmica se le conoce como pantalla termo-reflectora aluminizada, la cual consiste de una red que se extendida sobre un cultivo produce un efecto térmico al reducir el paso de la energía calórica infrarroja a la vez que refleja luz difusa sobre el cultivo. Este material de cubierta aprovecha la propiedad del aluminio de no ser traspasado por las frecuencias infrarrojas. Figura 1.27. Motor y automatismos para accionar la pantalla térmica.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Este producto está elaborado con cintas de polietileno de alta densidad sometidas previamente a un proceso de aluminizado en forma homogénea por ambas caras y cubiertas de una capa antioxidante especial. Las cintas de polietileno cuentan con aditivos contra radiación ultravioleta por lo que tienen una larga vida. En el diseño estructural de la pantalla se consideró que al ser tejidas las cintas presentan una torsión, lo cual combinado con la alta capacidad de reflexión del aluminizado, permite que gran parte de luz que no alcanzó a entrar como luz directa choque con la cinta y sea cambiada su dirección, por lo que entra como luz difusa, permitiendo aportar entre un 15 a un 25 % de luz difusa (Barrañon, 2005). 1.3.3. Invernaderos, túneles y mini invernaderos. Los invernaderos y otras estructuras similares se ubican en la categoría de estructuras con cubierta impermeable a la lluvia y al viento, ya sea con cubrimiento completo de toda la estructura, o cubiertas impermeables parciales en la parte superior de la misma para evitar que el agua caída sobre los cultivos. En esta situación se ubican los mini invernaderos, los túneles bajos, los túneles altos, las cubiertas de plástico y los propios invernaderos. 1.3.3.1. Diferencia entre invernaderos, mini invernaderos y túneles. No existe una línea divisoria bien definida entre lo que se considera invernadero y lo que es otro tipo de estructura, por ejemplo un túnel alto o macro túnel, sin embargo se ha optado por considerar como elemento divisorio el volumen de aire encerrado por metro cuadrado de piso cubierto. Este criterio define la capacidad global de la instalación para mantener uno de los parámetros fundamentales en su manejo, la temperatura. Así cuando mayor sea el volumen de aire encerrado bajo la cubierta, mayor será la cantidad de calor acumulada durante el día, por unidad de superficie, misma que disminuirá paulatinamente durante la noche, de esta forma una estructura con un volumen mayor tiene más inercia térmica, lo cual representa una ventaja en cuanto a gastos de calefacción (Bernat et al; 1990; Tesi, 2001).
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Al respecto, Bernat et al (1990) aportan los elementos necesarios para diferenciar túneles bajos túneles altos e invernaderos. a) Túneles bajos. Estructura con una relación v/s (volumen/superficie) entre 1/1 a 1.7/1 es decir de un m3 de aire por m2 de superficie cubierta a 1.7 m3 de aire por m2 de superficie cubierta por la estructura. Agregan que son simples protecciones dentro de las cuales apenas se pueden realizar alguna labor mínima de cultivo. Precisando, los túneles bajos no son transitables por lo que las labores necesarias al cultivo se deben realizar desde el exterior levantando la cubierta. b) Túneles altos. Son estructuras con relaciones volumen/superficie comprendidas entre 1.7/1 y 2.5 a 3/1 metros cúbicos de aire sobre metro cuadrado de superficie cubierta por la estructura. En los túneles altos ya se puede trabajar en su interior, cuentan con posibilidades de ventilación controlada y pueden disponer de dispositivos necesarios para calentar el ambiente interno, como calentadores. c) Invernaderos. Se considera como tal a todas las estructuras en las que existen relaciones v/s superiores a 3/1, esto es tres metros cúbicos de aire sobre metro cuadrado de invernadero. Por consiguientes, en estas estructuras existen mayores posibilidades de lograr un control ambiental interno. Por su parte Tesi (2001), señala que partir de volúmenes unitarios mínimos de 1.8 a 2 m3, ya se puede considerar a una estructura como un invernadero. Mientras otros autores señalan que las estructuras que superan los 2.75 a 3 m3/m2, son a las que se les considera como invernaderos y las que presentan una relación menor son macro túneles o túneles altos. De acuerdo con este autor, como uno de los elementos distintivos del invernadero, con respecto a las demás protecciones, deberíamos considerar la facilidad de desplazamiento de los trabajadores para realizar las labores dentro del invernadero, así como de los medios mecánicos y la disponibilidad de manejo y control del ambiente interno, condiciones que precisan de determinadas dimensiones en cuanto a altura, anchura y por lo tanto al volumen por unidad cubierta. A continuación se describen las principales características de estas estructuras.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos 1.3.3.2. Mini invernaderos y terrarios terrarios. El término mini invernaderos se puede aplicar a estructuras pequeñas, con cerramiento total, en las cuales por sus dimensiones no se puede trabajar en su i interior. Figura 1.28. Ejemplo de terrarios o mini invernaderos. (Fuente: Fuente: www.rosae.info/contenidos/diseno www.rosae.info/contenidos/diseno). Los mini invernaderos se utilizan para cultivo de plantas ornamentales y al igual que los terrarios proporcionar abrigo y protección a las plantas que crecen en su interior. Estos pueden adoptar la forma de invernaderos en miniatura, aunque los hay de diferentes los formas y tamaños como; piramidales, octógonos, en forma de gota, redondos o en forma de kioscos. Estos son destinados a la decoración y en ellos se colocan plantas de interior, decoración siempre buscando el mejor efecto estético. Además de la función protectora de las plantas que contienen en su interior, son elementos decorativos. Generalmente son de vidrio montados en un armazón de madera o de metal. madera Debido a su poco espacio, las especies que en ellos crezcan deben tener un follaje limitado, de otra forma lo llenarían totalmente. Se puede optar por colocar las plantitas en pequeñas macetas dentro y cubrirlas con tierra o plantarlas directamente sobre algún tipo de sustrato. directamente Entre las especies que se pueden utilizar en ellos destacan diferentes tipos de cactos, crasuláceas y plantas de follaje, mismas que se pueden encontrar en gran variedad de s diseños algunos muy originales. Las plantas que vivan dentro del ambiente del invernadero miniatura tendrán más humedad ue ya que las paredes de este condensarán la que las plantas desprenden por transpiración.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos De todas formas estos invernaderos necesitan ciertos cuidados, deben tener una buena ventilación procurando abrir la tapa con frecuencia, para que no se produzcan condensaciones excesivas en el interior del mismo ni un exceso de carbónico procedente de la respiración de las plantas. En cuanto al riego deberá hacerse con mucho cuidado tratando de evitar encharcamientos sobre todo si las plantas se colocan directamente en el suelo, si se encuentran en macetitas pueden sacarse para regarse por separado. Si tienen imaginación pueden agregar algún detalle de adorno como caracoles, pequeñas casitas para que parezca un bosque encantado, pedacitos de maderas formando troncos y todo lo que las mentes creativas puedan imaginarse. Este tipo de recipiente ya proporciona una protección completa a las plantas, de aquí que el concepto de mini invernadero sea aplicable a ellos. 1.3.3.3. Túneles bajos. También conocidos como micro túneles, se trata de estructuras pequeñas construidas con arcos sobre los que se colocan cubiertas de plástico, en menor porcentaje cubiertos con agro textiles y mallas, se utilizan para proteger cultivos en surcos o camas angostas. En lo personal considero que el concepto de micro túnel de debe aplicar a elementos que no puedan ver a simple vista, donde al menos se requiera de una lupa para observarlos, cosa que no ocurre en este tipo de estructuras y de allí que el concepto más apropiado sea túneles bajos. Por sus dimensiones no se puede trabajar en el interior y cuando los cultivos requieren de alguna labor se realizan desde el exterior levantando total o parcialmente la cubierta, que puede ser permeable o impermeable. La función de los túneles es minimizar los efectos perjudiciales de las bajas temperaturas, sin recurrir estructuras costosas.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.29. Túneles bajo de forma triangular para cultivo de hortalizas. Xochimilco, Distrito Federal. En nuestro país se les conoce como micro túneles ya que la forma que más frecuentemente adoptan es redonda, sin embargo algunos son de formas triangulares, como se puede apreciar en la figura anterior. En algunos cultivos su empleo se limita a la primera parte del ciclo, por ejemplo en la producción de plántula y en algunos sistemas de producción de hortalizas donde en la primera fase de emplean este tipo de estructuras combinadas con acolchados y riego por goteo. Se les emplea para proteger los cultivos y acortar el ciclo productivo al lograrse una precocidad de unos días con respecto a campo abierto (Tesi, 2001; Sánchez, 2004). Figura 1.30. Túneles bajos. San Quintín, Baja California. Los factores principales que pueden determinar el mayor o menor rendimiento térmico del túnel y por lo tanto, sus resultados económicos, se relacionan con los materiales de
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos cobertura, la forma y dimensiones de la estructura, el sistema de ventilación, la orientación, la hermeticidad, la naturaleza de la estructura de sostenimiento, el sombreado y la conductividad térmica. Las dimensiones optimas dependen de la especie a cultivar, garantizando que la altura del túnel permita un desarrollo normal, por ejemplo para la fresa, rabanito, lechuga y zanahoria requieren de entre 40 a 60 cm, mientras que el jitomate, pimiento y berenjena precisan de 80 a 90 cm de altura. El ancho debe ser tal que las plantas no queden demasiado cerca de las paredes laterales para evitar daños por quemaduras (Tesis, 2001). Por sus reducidas dimensiones no es posible que las personas trabajen en su interior y todas las labores se realizan desde el exterior de las mismas, destapando o levantando el plástico. Figuras 1.31 y 1.32. Túneles bajos para producción de plántula de tabaco, con cubierta de agro textiles y sistema de charolas flotantes. Región de los Tuxtlas, Veracruz. Los túneles bajos se emplean para el establecimiento de almácigos de hortalizas, en la propagación vegetativa de especies ornamentales, para proteger cultivos comerciales cuya disposición sea en hileras o surcos con hábito de crecimiento de porte bajo como hortalizas; entre ellas chile y calabaza y en la producción de nopal para verdura. Estas estructuras también se emplean dentro de los invernaderos de mayor tamaño para proteger almácigos o para aumentar y mantener temperaturas estables, durante el invierno, en cultivos en producción. Los materiales más usados para la construcción de los mini invernaderos son; varillas, alambrón, alambre, madera, caña, carrizo, bambú, mimbre o cualquier otro material que se preste para ello.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos En la cubierta se emplean plásticos, mallas sombras y cubiertas térmicas. Las estructuras pueden ser de forma semicircular, elíptica o triangular. Por lo general son de menos de 1.50 metros de altura y de un ancho de 90 a 150 centímetros, con longitudes variables que pueden ser de unos cuantos metros hasta más de cien metros. Papaseit et al, (1997), reportan 372 700 hectáreas de micro túneles, la mayoría de ellos en Asia, mientras que para México se reportan 4 170 hectáreas de este tipo de estructuras. Las principales desventajas de estos elementos de protección son las altas temperaturas diurnas, la dificultad para ventilación o renovación del aire y las variaciones de temperatura entre el día y la noche. Para ello en la actualidad se empiezan a emplear plásticos perforados que permiten el intercambio gaseoso y mayor estabilidad de la temperatura. La construcción y cobertura de estas estructura puede ser manual o mecanizada existiendo máquinas que colocan los arcos, extienden la película de plástico y la fijan al suelo (Tési, 2001). 1.3.3.4. Túneles altos. Actualmente los túneles altos están siendo utilizados para una gran diversidad de cultivos, desde árboles de navidad hasta hortalizas. Los túneles altos o macro túneles ofrecen una variedad de beneficios: extienden la temporada de producción, mantiene la calidad del fruto y se presta para fomentar operaciones donde el consumidor va y recoge los frutos que desea comprar. Entre las opciones de macro túneles se encuentran aquellas suficientemente fuertes como para apoyar cultivos de viña, o suficientemente altos como para la producción de zarzamoras (Vazzano, 2009). Son mucho más simples en diseño que invernaderos y más baratos por unidad de superficie. Los macro túneles son similares a los invernaderos, pero en estructuras sin calefacción. No necesitan abanicos, calefacción ni electricidad — haciendo los costos de producción, mucho más bajos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Los túneles altos o macro túneles son estructuras que no tienen las características apropiadas en ancho y altura al canal para ser consideras como invernaderos, pero ya permiten las labores se realicen en el interior (Castilla, 2005). Figura 1.33. Túneles altos para cultivo de árboles de navidad. Región de Valle de Bravo, México. De acuerdo a Scarascia, Italia posee 25,999 ha de túneles bajos, mientras que España posee 29,999 ha de invernaderos de plástico. Casi todos los invernaderos de plásticos en Almería, España se utilizan para la producción de hortalizas. (Hortalizas, 2009). Los túneles para ser considerados como tales, deberían estar completamente cubiertos con plástico, sin embargo muchos de ellos solo se cubren parcialmente, por lo tanto son una cubierta de plástico, pero como es un detalle menor, llamaremos túneles altos a estas cubierta de plástico. Son estructuras que tienen un ancho de cuatro a cinco metros y dos a tres metros de altura en la parte más elevada, con longitudes variables que se recomienda que no excedan los 50 a 60 metros para facilitar su manejo, aunque en México los hay que pueden tener más de 100 metros. Este tipo de estructuras son las ideales para semilleros o almácigos de especies hortícolas y ornamentales, como abrigo en la propagación vegetativa de especies de interés comercial y para la producción de hortalizas y plantas ornamentales.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.34. Tunel alto para cultivo de ornamentales. Coquimatlan, Colima. Tienen como ventaja su fácil construcción y como principal desventaja, con respecto a los invernaderos de mayor tamaño es que retienen menos calor durante la noche, debido a su poco volumen. Otra desventaja es su elevada temperatura durante el día por carecer de ventilación cenital. Figura 1.35. Túnel alto para cultivo de fresa. Región de Zamora, Michoacán. La ventaja, con respecto a los túneles bajos, es mantener un poco más alta la temperatura nocturna ya que el volumen de aire calentado durante el día es mayor. Por otro lado permite mayor facilidad en el manejo de los cultivos ya que por su tamaño posibilita el desarrollo de las labores en el interior de los mismos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.36. Túnel alto para cultivo de chile. Recinto de la Expo Agroalimentaria, Irapuato, Guanajuato. Por lo general en la construcción de este tipo de estructuras se emplean perfiles tubulares, redondos, cuadrados o rectangulares y se cubren con polietileno o mallas sombra, y la cubierta se fija mediante perfiles sujetadores o sogas. Pueden ser estructuras unitarias o en batería. Una variante del uso de los macro túneles es unir invernaderos tipo túnel para formar baterías, facilitando el manejo y las labores, durante el invierno los túneles pequeños se cubre con plástico para mejor control de la temperatura y en la época cálida sólo se cubre con malla empleándose para facilitar la ventilación. Un tipo de túnel alto se han utilizado como invernaderos familiares en zonas marginadas para producir hortalizas para el consumo familiar, así se han desarrollado programas de invernaderos familiares en varios municipios de los Estados de México, Hidalgo y Puebla, para el cultivo de hortalizas de autoconsumo familiar o la producción de ornamentales (Bastida, 2004 y 2006). 1.3.3.4. Cubiertas protectoras o cubiertas de plástico. En algunas condiciones tropicales, las estructuras tienen una cubierta de plástico que protege los cultivos de las lluvias mientras los laterales se cubren con mallas antiáfidos, con ello se logra mayor ventilación para reducir la temperatura. Una cubierta protectora consiste de una cubierta de plástico que se coloca sobre los cultivos, cuya estructura se hace de postes o arcos que la sostiene, por lo general no
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos presenta protecciones laterales. Las cubiertas protectoras tienen como finalidad proteger a los cultivos de las lluvias, el granizo y en parte de los vientos y la alta radiación solar. Figura 1.37. Cubierta de plastico para hortalizas. Tixtla, Guerrero. Las cubiertas de plástico, en nuestro país, tuvieron dos orígenes; por un lado las cubiertas o sombreados a los que ya se hizo referencia y por otro el uso de cubiertas de manta que algunos productores de ornamentales de Xochimilco y Morelos hicieron con mantas de algodón de color blanco, práctica que todavía conservan algunos productores de bajos ingresos en Tenango de las Flores, en el Estado de Puebla. Figura 1.38. Cubierta plástica para producción de ornamentales. Región de Guadalajara, Jalisco. En la región de Villa Guerrero, México, así como en otras regiones tropicales, se cultivan flores y plantas ornamentales bajo el sistema de cubiertas protectoras colocadas sobre estructuras de macro túneles. El material más empleado es el polietileno, aunque con esta finalidad también se usan otros materiales de plásticos transparentes.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Los plásticos de color negro se emplean como cubiertas para proporcionar oscuridad a los cultivos que requieren pocas horas luz, por ejemplo en el cultivo de noche buena, en estos casos la cubierta se emplea por debajo de la cubierta del invernadero, como una doble cubierta. En muchos casos las estructuras que sostienen estas cubiertas son macro túneles o túneles altos. Figura 1.39. Túneles tipo cubierta para la producción de ornamentales. Región de Villa Guerrero, México. 1.3.3.5. Invernaderos. Como ya se indicó, se asigna el nombre de invernadero a toda estructura utilizada para proteger cultivos con una altura superior a los tres metros, que tenga una cubierta relativamente trasparente a los rayos del sol. De todas las estructuras empleadas para proteger cultivos, los invernaderos permiten modificar y controlar de forma más eficiente los principales factores ambientales que intervienen en el desarrollo y crecimiento de las especies vegetales, ya que en su interior se reproducen micro climas artificiales ideales para aumentar los rendimientos agrícolas, al margen de las condiciones ambientales externas. De esta forma, la finalidad de los invernaderos es proteger cultivos de los factores y elementos adversos a su desarrollo; como son altas y bajas temperaturas, granizadas, vientos, lluvias torrenciales, calidad y cantidad de energía luminosa. Factores y elementos que pueden ser modificados y controlados eficientemente mediante el diseño, construcción y manejo apropiado de cada invernadero, considerando las condiciones climáticas locales y los requerimientos de cada especie agrícola a cultivar dentro de ellos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.40. Ejemplo de un invernadero sencillo. Atlacomulco, México. El nivel de aplicación de los invernaderos va de unos cuantos metros cuadrados, en pequeños invernaderos utilizados como almácigos para la producción de plántula o en la protección de algunas plantas ornamentales tropicales en jardines de climas fríos, a varias hectáreas bajo una misma estructura. Infraestructura productiva que en México se ha desarrollado en varias regiones. Mientras que el rango tecnológico se manifiesta desde invernaderos rústicos, cuya operación y manejo es completamente manual, orientados al autoconsumo o mercados locales, hasta modernas instalaciones completamente automatizadas en los que se refiere al control climático, con una producción orientada a mercados nacionales selectos a para la exportación (Bastida, 2004). Los invernaderos modernos son acondicionados con una serie de mecanismos y equipos necesarios para controlar la temperatura, la luminosidad, la humedad ambiental y del sustrato, la ventilación y aireación, el aporte de CO2, los riegos y la fertilización. De tal manera que a cada cultivo se le proporcionan las mejores condiciones para su pleno desarrollo y máximo rendimiento. Con ello se ha logrado aumentar los rendimientos agrícolas a niveles superiores a los alcanzados a campo abierto mediante cualquiera de los sistemas de producción tradicional de la agricultura mecanizada. Esta tendencia todavía no alcanza sus límites superiores y cada día se cuenta con datos sobre resultados mayores en diferentes cultivos, así cada día se tiene conocimiento de nuevos datos y estudios sobre los rendimientos alcanzados bajo diferentes sistemas y tipos de cultivos y de invernaderos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos El desarrollo tecnológico de los invernaderos, como elementos de apoyo para la modernización e intensificación de la agricultura, ha contribuido a lograr mayores rendimientos por unidad de superficie, impulsando el desarrollo de un nuevo tipo de agricultura, la agricultura de precisión. Por agricultura de precisión se entiende el concepto que postula que a las plantas se les debe proporcionar todos los elementos y condiciones necesarias para lograr su óptimo desarrollo y obtener rendimientos máximos. Los invernaderos son estructuras construidas con diversos materiales, cuya altura es mayor de dos metros en la parte útil, con anchos mayores de seis metros y largos variables. Uniendo varias naves o módulos se obtienen grandes dimensiones de superficies cubiertas, conocidas como invernaderos en batería. Por su tamaño permiten que todas las labores y prácticas que requieren los cultivos se realicen en el interior de las instalaciones, así mismo posibilitan el uso de diferentes tipos de maquinaria. En México las unidades más grandes son módulos de cinco hectáreas cubiertas, en Río Verde, San Luis Potosí y de diez hectáreas bajo una sola cubierta en Pasteje, Estado de México. 1.3.4. Otras técnicas de protección para cultivos. Existen otro grupo de técnicas para proteger cultivos, algunas de las cuales son las siguientes: a) Cohetes y cañones antigranizo. Para combatir las granizadas se utilizan cohetes “granífugos”, y cañones antigranizo. En nuestro país la técnica de disparar cohetes contra las nubes tipo cúmulos nimbus, que son las que provocan las granizadas, es muy antigua. Dichos cohetones se dispara contra las nubes para que exploten en su seno. Este sistema es muy aleatorio y no siempre recomendable, aunque no puede negarse que en determinadas circunstancias se han obtenido resultados satisfactorios. La técnica de su emplea es complicada y peligrosa y existen pocas investigaciones que hayan llegado a resultados concluyentes (Tesi, 2001). Actualmente, en forma experimental, en algunas regiones de Michoacán, Hidalgo, México y Chihuahua, se están probando los cañones antigranizo, mismos que están sustituyendo a los cohetones de pólvora.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Este sistema antigranizo, que algunos llaman "cañón", cuya función es la de liberar concentraciones de aire comprimido contra las nubes que incuban el granizo, para mediante una combinación de temperaturas y ondas sonoras desbaratar o desintegrar el hielo. En el interior de cañón se juntan dos gases en un depósito, combinación de gases LP y acetileno explotan y sale un aire comprimido al espacio, que libera ondas sonoras que abren las nubes cargadas de hielo evitan las granizadas a un kilómetro a la redonda. El cual origina explosiones periódicas, cuyas ondas de sonido y choque originan la lluvia y evitan la formación de granizo, protegiendo un kilómetro a la redonda o un área de 100 hectáreas. Es un sistema molesto, por el ruido de las explosiones, ello ha provocado oposición al mismo. Quemadores de Yoduro de Plata. Las partículas de yoduro de plata sube arrastradas por las corrientes ascendentes de los desarrollados cúmulos nimbos tormentosos, hasta capas altas de la atmósfera, donde impiden la sobré difusión de las gotas de vapor de agua, con las que se forman pequeños cristales de nieve en lugar de gránulos de hielo (Tesi, 2001). Campas y caperuzas. Se trata de dispositivos individuales, utilizados para proteger cultivos en la primera etapa de desarrollo o para adelantar en 7 a 15 días las operaciones de siembra o trasplante (Tesi, 2001). Cajoneras o camas. Son estructuras con la parte de abajo construida con material de albañilería o de madera con cubiertas de cristal o plástico fijadas a bastidores móviles para permitir la aireación. Se pueden orientar de norte a sur o de está a oeste. Generalmente la parte norte es más alta que la parte sur para darle una inclinación con la finalidad de captar mayor energía radiante del sol y desalojar el agua de la lluvia (Tesi, 2004). Figuras 1.41. Protección parcial de cultivos con faldones o redondeles de películas de plástico contra el viento y los conejos. Camalú, Baja California.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Además en la práctica se han encontrado cultivos que son protegidos parcialmente con películas de plástico, como barreras rompe vientos y para evitar la entrada de roedores que atacan los cultivos, como las que se muestran en la imagen anterior. 1.3.5. Empleo combinado de técnicas. Es común que varias de estas técnicas se empleen en forma combinada, junto con otras tecnologías de la agricultura moderna, como los sistemas de riego por goteo y micro aspersión. Figuras 1.42 y 1.43. Acolchado, túneles bajos y casa sombra para en la producción de jitomate. San Quintín, Baja California. Así encontramos el uso de varias de ellas en combinación con otras, como ejemplo están: 1) el uso de acolchados, túneles bajos y riego por goteo para la producción de hortalizas, 2) el empleo de túneles bajo para la producción de plántula y enraizado de esquejes, dentro de invernaderos en la temporada de invierno, 3) así mismo el uso de acolchados, pantallas y mallas sombra es común dentro de los invernaderos para el manejo ambiental y la regulación del micro clima interno. En la región de San Quintín Baja California se utilizan casas sombra para el cultivo de jitomate, y a mediados o finales del invierno trasplantan el cultivo, como las temperaturas todavía son bajas utilizan acolchados y túneles bajos dentro de las casas sombra. Una vez que las plantas crecen y las temperaturas disminuyen se retiran los túneles para que no obstruyan el crecimiento y el cultivo sigue su desarrollo normal dentro de la casa sombra.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.44. Uso de malla sombra y túneles. Coquimatlan, Colima. En otras regiones se utilizan túneles bajo casas sombra para el enraizado de esquejes de plantas ornamentales o barreras de plástico para proteger túneles para el cultivo de la fresa. Figura 1.45. Uso de barrera de plástico y túneles altos. Jaconá, Michoacán. Los anteriores son algunos de los varios ejemplos del uso de técnicas combinadas en la agricultura protegida mexicana. Las diferentes estructuras y técnicas para proteger cultivos, considerando el control ambiental sobre los elementos adversos a la producción, se ubican en diferentes niveles tecnológicos, siendo los invernaderos los que posibilitan un mejor en control de los factores ambientales de la producción agrícola, mientras los enmallados, las cubiertas flotantes y los túneles, altos y bajos no posibilitan todo en control de dichos factores.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Por lo tanto, los acolchados se ubicarían en las tecnologías de poco alcance en el control ambiental, las cubierta flotantes, los enmallados túneles e invernaderos rústicos en las tecnologías intermedias, mientras los invernaderos dinámicos o de alta tecnología como aquellas tecnologías que hace posible el control ambiental. 1.4. Concepto y definición de invernadero. En los diccionarios de habla hispana se define invernadero como un sitio acondicionado para abrigar plantas durante el invierno o una estructura para proteger cultivos de las bajas temperaturas que se presentan en los países fríos. En términos más generales se concebía como un lugar para invernar, haciendo alusión a un sitio donde las plantas se protegen durante las estaciones invernales. En lengua inglesa se usa el término greenhouse para denominar las construcciones empleadas para proteger las plantas del frío invernal, mismo que se traduce como casa verde, haciendo alusión a una casa con plantas o casa para que las plantas se desarrollen. En los tiempos que corren el concepto de invernadero, entendido como un abrigo para proteger plantas durante el invierno ha sido rebasado, motivo por el cual no se puede aplicar estrictamente, puesto que se construyen y emplean invernaderos tanto en ambientes de climas fríos, como en zonas tropicales donde nunca se presentan los rigores invernales. Tal vez el nombre de “casa de sol”, que les dan los campesinos mayas a los invernaderos que se han construido en la Península de Yucatán, sea apropiado. Otros emplean el concepto de “veranero” para las estructuras de utilizada en los trópicos para desarrollar cultivos dentro de ellas. No obstante lo anterior, la palabra invernadero se ha arraigado, en los diferentes países hispano hablantes, para definir las estructuras con cubierta transparente o traslucida a los rayos solares, empleadas en la producción de plantas y cría de animales, independiente de la época o de las estaciones del año y el tipo de clima en el que se utilicen. Por lo que a falta de un concepto más amplio que defina estas construcciones, seguiremos utilizando el concepto invernadero para referirnos las estructuras con una cubierta de algún material relativamente transparente a la radiación solar e impermeable a la lluvia y que se empleen para cultivar plantas en su interior. Aunque cuando sean estructuras utilizadas en lugares cálidos como los trópicos, donde aplicaremos en concepto de “invernaderos tropicales”.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos De tal forma que a los invernaderos actuales se les considera como herramientas productivas de alta tecnología, en las cuales los agricultores modernos se apoyan para obtener altos rendimientos agrícolas. Así, en la actualidad, los invernaderos son estructuras o construcciones de diversos materiales, con una cubierta transparente a la luz del sol, empleadas para proteger a las plantas de los efectos negativos de diversos factores y elementos climáticos. Los invernaderos funcionan bajo dos principios elementales, 1) la transformación de la energía luminosa en energía calorífica y, 2) el movimiento ascendente del aire caliente y el movimiento descendente del aire frío. Sin embargo, sobre el concepto y la definición de lo que se considera son los invernaderos, existen serias controversias entre los distintos autores que han tratado el tema. A continuación se exponen algunas de las ideas principales, desarrolladas al respecto. Una definición italiana de 1962 describe al invernadero como; “una construcción de madera o de hierro u otro material, cubierta por cristales, provista por lo general de calefacción, que, a veces está iluminada artificialmente y en donde se pueden cultivar hortalizas tempranas, flores y plantas verdes, en épocas en las que la temperatura y la luz del lugar en donde se está cultivando serían insuficientes para su crecimiento y fructificación” (Alpi y Tognoni, 1991). Matallana y Montero (1995), conciben al invernadero como. “Conjunto formado por una estructura ligera y cubierta que permite la protección y/o crecimiento de las plantas mediante el uso de la energía solar y la defensa contra el frío y otras condiciones climáticas adversas. El tamaño del recinto permite a una persona trabajar cómodamente en su interior”. Agregan que un invernadero es un sistema productivo capaz de aportar cosechas fuera de la época normal en que aparecen en el mercado o se encuentran a campo abierto. Señalan que dos características distintivas de los invernaderos son su eficiencia y funcionalidad, entendiendo por eficiencia la idoneidad para condicionar algunos de los principales elementos del clima dentro de límites bien determinados de acuerdo con las exigencias fisiológicas del cultivo y la funcionalidad como el conjunto de requisitos que permiten la mejor utilización del invernadero, tanto desde el punto técnico como económico. Por su parte Rosete (1998), explica que un invernadero es “el sistema productivo capaz de generar cosechas con una programación de carácter continuo, en especial fuera de la época normal en que aparece en el mercado.”
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Mientras que Serrano (2002), define al invernadero como una instalación cubierta y abrigada artificialmente con materiales transparentes para defender a las plantas de la acción de los meteoros exteriores, permitiendo en control de determinados parámetros productivos como temperatura ambiental y del suelo, humedad relativa, concentración de anhídrido carbónico y luz, en los más cercano posible al óptimo para el desarrollo de los cultivos que se establezcan. Por su parte Sánchez (2005), define al invernadero como una construcción agrícola, con una cubierta traslucida que tiene por objetivo reproducir o simular las condiciones climáticas más adecuadas para el crecimiento y desarrollo de las plantas de cultivo establecidas en su interior, con cierta independencia del medio exterior. Para lograr el objetivo se recurre al diseño y equipamiento del mismo. Así, los autores citados coinciden en definir a los invernaderos como estructuras que permiten reproducir, simular y mejorar las condiciones necesarias para el desarrollo de los cultivos, mediante el control de factores como la luz, la temperatura, el aire, la nutrición y la humedad. Al respecto se puede observar que las definiciones toman los elementos estructurales y los empleados en las cubiertas como parte de las mismas. La gran diversidad de opciones en la construcción y diseño de invernaderos presentes en el mercado mundial, ha llevo a la comunidad europea a crear una norma por la cual se debería regir el diseño y la construcción de invernaderos. Así, El Comité Europeo de Normalización (CEN), creador de dicha norma, define al invernadero como: un “conjunto formado por estructura ligera y una cubierta que permite la protección y/o crecimiento de las plantas mediante el uso de la energía solar y la defensa contra el frío y otras condiciones climáticas adversas, las dimensiones del recinto permite a una persona trabajar cómodamente en su interior”. Esta norma también establece que la estructura debe estar anclada al terreno por medio de zapatas de concreto (Serres, 1997, Vigouroux, 1998). En España a partir de la norma arriba referida, se establece la norma UNE 76-208/92 para normar la calidad en la construcción de invernaderos españoles, en donde se retoma la definición de invernadero establecida por el CEN y especifican las características, los métodos de cálculo y los procedimientos de ejecución de los invernaderos multicapilla de estructura metálica con cubierta de materiales plásticos, rígidos o flexibles (Papaseit, 1992). De acuerdo con esta norma el invernadero debe tener una estructura metálica anclada a una cimentación, así mismo debe permitir colocar cubiertas con plástico flexible o rígido y contar con dispositivos que permitan regular las condiciones climáticas en su interior. Además dispondrá de un acceso al interior de forma que permita la entrada de personas y herramientas, manuales o mecánicas, necesarias para realizar las labores a los cultivos
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos establecidos en su interior. También señalan que la forma de un invernadero puede ser circular, semielíptico, a dos aguas o de otra forma, pero la estructura debe estar anclada y dispuesta de forma que impida la entrada de agua de lluvia. En cuanto a la altura de los invernaderos la norma establece mínimos a considerar en su construcción. Así del suelo hasta el canal, la altura no será menor a 2.50 metros y en la cumbrera variará según el tipo de invernadero, pero no será en ningún caso inferior a 3.80 metros. Las puertas de los invernaderos deberán tener unas dimensiones mínimas de 1.50 x 2.40 metros para una sola hoja y de 3 x 2.4 para puertas con dos hojas. Los canalones de recogida desalojo del agua deberán ser accesibles para su limpieza y en longitudes superiores a 50 metros se colocarán bajadas intermedias. Dadas las actuales condiciones de globalización internacional de los mercados y la gran afluencia de empresas constructoras de invernaderos en México, dicha normalización está siendo retomada por las empresas nacionales que quieran competir en el mercado internacional referente a la fabricación, venta y construcción de invernaderos. Sin embargo en este aspecto se ha ido más allá y en 2008 se emitió la Norma Mexicana para la Construcción de Invernaderos. La Norma Mexicana para la Construcción de Invernaderos, defina una invernadero “una construcción agrícola de estructura metálica, usada para el cultivo y/o protección de plantas, con cubierta de película plástica traslucida que no permite el paso de la lluvia al interior y que tiene por objetivo reproducir o simular las condiciones climáticas más adecuadas para el crecimiento y desarrollo de las plantas cultivadas establecidas en su interior, con cierta independencia del medio exterior y cuyas dimensiones posibilitan el trabajo de las personas en el interior. Los invernaderos pueden contar con un cerramiento total de plástico o plástico en la parte superior y mallas en los laterales” (CNCP, 2008). Un dilema se presenta al tratar de conceptualizar o definir los las estructuras con cubiertas impermeables, principalmente plásticas, para proteger cultivos en las regiones tropicales, ya que como indicamos más arriba, la palabra invernadero proviene del vocablo “Invernar” y en dichas regiones no existe propiamente la estación invernal, de tal suerte que a dichas estructuras se les ha llamado de diferentes formas; “invernaderos tropicales”, “casas de sol”, “veraneros” o “casa de cultivo”, sin que hasta la fecha algunos de ellos se imponga, posiblemente el primer nombre sea el que más se utilice y popularmente se les sigue llamando “invernaderos”. Tal vez el concepto más apropiado para dichas estructuras se el que utilizan los cubanos, ello les llaman “casas de cultivo” (Calzadilla, et al; 2007). En este contexto, se dio una polémica o discusión entre que significaba un producto de campo abierto e invernadero, de donde California (USA), saco su definición “tomates cultivados en invernadero” significa tomates cultivados en una estructura de acero fija,
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos utilizando irrigación y control climático en un medio artificial que sustituye a la tierra (Campaña, 2008). De este resumen de opiniones se desprende que son cuatro los elementos que definen un invernadero. 1) Son estructuras de diversos materiales, provistas con un cerramiento total o parcial, relativamente transparente a la energía solar e impermeable al agua. 2) Son empleados en la protección de cultivos para evitar el efecto negativo de los factores climáticos. 3) La altura mínima de la parte útil es de 1.8 a 2.0 metros. 4) permiten que las personas trabajen en su interior. Así en el ámbito productivo los invernaderos se plantean como estructuras que permiten reproducir, controlar y mejorar las condiciones ambientales para el crecimiento de los vegetales fuera de temporada o de su distribución geográfica natural, al permitir recrear las condiciones necesarias para el desarrollo de todas las especies vegetales contribuyendo al aumento de los rendimientos en la producción de alimentos por unidad de superficie, haciendo más rentables las actividades agrícolas. Bajo este enfoque, los invernaderos se conciben como estructuras que modifican en menor o mayor medida las condiciones ambientales dependiendo de múltiples factores como el diseño, las características de la estructura, el manejo del invernadero y del cultivo, el equipo de control de factores ambientales, la ubicación geográfica y topográfica, las condiciones ambientales, la época del año y la hora del día. En el ámbito académico los invernaderos se convierten en laboratorios para la investigación y la enseñanza, los cuales se constituyen en herramientas de primer orden debido a su gran potencial didáctico y productivo, al proporcionar las condiciones óptimas para el desarrollo de las plantas y permitir el estudio de las mismas, en muchos casos fuera de su hábitat o condiciones naturales donde se desarrollan. 1.5. Efectos propiciados por los invernaderos y otras estructuras de protección. Las estructuras utilizadas en la agricultura protegida, principalmente los invernaderos permiten fomentar y determinar una serie de efectos, mismos que se relacionan
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos directamente con el control y manejo de factores ambientales que inciden sobre el desarrollo de los cultivos como son la luz, la temperatura, la humedad relativa, en contenido de CO2, los vientos y las lluvias. El más conocido de ellos es el efecto invernadero, ya que se expresa a nivel planetario y en los últimos años se ha puesto en boga asociado al cambio climático. A los otros se les conoce menos y son el efecto sombrilla, el efecto paraguas, el efecto rompe vientos, el efecto oasis, el efecto chimenea, el efecto escudo, el efecto Venturi y el efecto abrigo o efecto protección. Saber utilizar e implementar apropiadamente estos efectos es de vital importancia para un buen manejo de los factores ambientales en el interior de los invernaderos, recreando condiciones apropiadas para un desarrollo óptimo de los cultivos. En caso contrario el ambiente interno de los invernaderos se pueden convertir en un lugar hostil para las plantas. Aun cuando estos efectos están estrechamente interrelacionados entre sí, aquí se abordan por separado con la finalidad de explicar la importancia de cada uno y el papel que representan en el manejo de las estructura de acuerdo a la ambientación que cada cultivo requiere. Estos efectos son interdependientes unos de otros y su correcto manejo o control depende del clima exterior, del manejo de cultivo y del manejo que se le de al invernadero. 1.5.1. El efecto invernadero. Es el principal efecto determinado por una estructura con cubierta transparente. Es un fenómeno que consiste en aumentar la temperatura interna de un invernadero en algunos grados por arriba de la que existen en el ambiente exterior, mediante la trasformación de la energía luminosa en energía calorífica, efecto que se logra utilizando cubiertas, en paredes y techos, relativamente transparentes o traslucidas a la energía radiante procedente del sol. Lo anterior se logra cuando la energía luminosa procedente del sol atraviesa la cubierta en forma de onda corta y al impactarse sobre las plantas, el piso y los objetos, se transforma en energía calorífica de onda larga, misma que al ser retenida, en mayor o menor porcentaje por los diferentes materiales utilizados como cubiertas, calienta el aire y aumenta la temperatura dentro del invernadero.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Temperatura que puede manejarse mediante distintos tipos de materiales para cubiertas con diferentes porcentajes de paso de la luz y diversos sistemas de ventilación ubicados estratégicamente dentro de los invernaderos. Así, el efecto invernaderos es el resultado de dos fenómenos distintos: 1) Un efecto de abrigo o de confinamiento, derivado de la reducción de los intercambios de aire con la atmósfera exterior, y que es perceptible aún en estructuras permeables al viento como las casas sombra. 2) Un efecto de aumento de la temperatura, debido a la existencia de la cubierta, que actúa como una pantalla poco transparente a los rayos infrarrojos largos que emiten el suelo, la vegetación y todos los elementos interiores expuestos a los rayos solares (visibles e infrarrojos cortos), a los cuales la cubierta es muy transparente (Castilla, 2005). Este efecto es de gran importancia las regiones con climas templados o climas fríos, así como zonas desérticas donde se presentan bajas temperaturas, ya que con ello se puede aumentar la temperatura interna de los invernaderos dando mejores condiciones para las plantas cultivadas. Por el contrario en los climas tropicales donde la temperatura ya de por sí es alta, este efecto puede ser negativo al provocar aumentos de temperaturas por arriba de las que puedan soportar los cultivos. En esas condiciones se requiere de estructuras con mucha ventilación y la implementación de sistemas alternativos de enfriamiento, así como el uso de cubiertas que no permitan el paso de la energía calorífica procedente del sol. La captación de energía radiante y su transformación en calor se puede aprovechar en regiones frías para disminuir el gasto de combustible para calentar invernaderos, ya que el aire caliente se puede conservar por más tiempo cerrando el invernadero un poco más temprano, de esta forma el invernadero se puede convertir en un almacén que guarde calor durante la tarde para usarse por la noche y mantener una temperatura apropiada para los cultivos. Calor que se perderá con mayor o menor rapidez dependiendo de factores como el manejo de la instalación, de la capacidad de las cubiertas para retener la energía infrarroja, del volumen y tamaño del invernadero, de la hermeticidad con que se cierre para disminuir intercambios con el aire frió del exterior, de la presencia o ausencia de dobles capas, así como de la temperatura externa. Por otro lado, un efecto derivado del uso de cubiertas impermeables como el vidrio y los plásticos, es la modificación del contenido de los gases dentro del invernadero, sobre todo
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos el CO2, ya que al impedir la circulación de aire, se agota este elemento necesario para la fotosíntesis. A nivel planetario, la atmósfera de la tierra actúa como un invernadero atrapando el calor y haciendo más cálido el planeta, en ello intervienen varios gases, en particular el dióxido de carbono (CO2) y el vapor de agua (H2O). La Tierra debido a su fuerza de gravedad retiene en su superficie al aire y al agua del mar, y para poner en movimiento al aire y al mar en relación con la superficie del planeta se necesita la energía cuya fuente primaria es el Sol que emite en todas direcciones un flujo de luz visible o próxima a la radiación visible, en las zonas del ultravioleta y del infrarrojo. Este es uno de los procesos naturales del planeta, sin el cuál la tierra tendría 32 °C menos de temperatura. Sin embargo, la actividad humana está agregando más CO2 a la atmósfera, aumentando posiblemente el efecto invernadero y favoreciendo así el calentamiento global (Castilla, 2005). La quema de combustibles fósiles, como petróleo, carbón y gases naturales, es una fuente de energía que despide CO2 en la atmósfera. El CO2 es uno de los gases primarios en la atmósfera que atrapa el calor y calienta la tierra. Los científicos pueden medir la cantidad de CO2 en la atmósfera de la tierra y han descubierto que las cantidades de este gas están aumentando. Teniendo en cuenta este aumento, existe la posibilidad que una mayor cantidad de CO2 conduzca a un aumento del efecto invernadero a nivel planetario provocando un cambio climático. 1.5.2. Efecto sombrilla. Como su nombre los indica, este efecto consiste en la posibilidad de disminuir la cantidad y calidad de la radiación solar o energía luminosa que llega al interior de los invernaderos, misma que debe estar en función de las necesidades de energía radiante que cada cultivo requiera para realizar la fotosíntesis y otros procesos fisiológicos relacionados con la luz, ya que existen plantas con mayores requerimientos de energía solar, mientras que otras son de media sombra y requieran menor cantidad de luz, situación que para algunos cultivos varia con la etapa fenológica (Papaseit et al 1997; Tesi, 2001; Castilla, 2005).
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figuras 1.46 y 1.47. Las cubiertas y las mallas provocan un efecto sombrilla disminuyendo la energía radiante del sol. El manejo de la cantidad y tipo de luz se logra mediante el empleo, de forma apropiada, de diferentes tipos de cubiertas, mallas sombra y pantallas térmicas, con diferentes porcentajes de sombreo o disminución de energía radiante, incluso de la orientación y los materiales de construcción del invernadero. Al reducir la radiación o iluminación también se reduce la temperatura dentro de los invernaderos, así mismo al disminuir la temperatura se ayuda a disminuir la transpiración excesiva de las plantas. El manejo del efecto sombrilla cobra mayor importancia en las regiones con alta insolación como los trópicos secos y las zonas áridas, donde la radiación es excesiva para los cultivos durante una buena parte del año. Téngase presente que para colocar un tipo de cubierta, primero se debe saber la cantidad de luz que transmite hacia el interior y la cantidad de luz que requiere el cultivo que este dentro del invernadero que se va a cubrir con dicho material. Las mallas sombra y pantallas térmicas, pueden ser móviles o retirables para poder manejar diferentes condiciones de iluminación, o pueden ser de diferentes grados de disminución de los, sobre todo cuando se manejan diferentes tipos de cultivos, por ejemplo el cultivo de diferentes especies en la producción de plantas de interior y plantas ornamentales de follaje. 1.5.3. El efecto paraguas o impermeable.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos El efecto paraguas, también conocido como efecto impermeable, como su nombre lo indica consiste en impedir o evitar la caída del agua de las lluvias sobre los cultivos, y con ello disminuir los daños directos provocados por lluvias torrenciales y granizadas, así como daños ocasionado por las enfermedades, mismas que son propiciadas por la alta humedad relativa y el agua acumulada sobre la superficie de las hojas de las plantas (Papaseit et al 1997; Díaz et al, 2001; Tesi, 2001; Castilla, 2005). Este efecto se logra utilizando cubiertas impermeables a las lluvias, como las películas de diferentes tipos de plásticos y el vidrio. Las mallas utilizadas en las casas sombra no cumplen la condición de impermeabilidad y el agua de la lluvia cae sobre los cultivos. El efecto paraguas es una aspecto de importancia en las regiones tropicales y subtropicales con alta precipitación donde se hace necesario desalojar en forma eficiente una gran cantidad de agua de las lluvias y donde la humedad relativa del ambiente ya de por si es alta. Para propiciar este efecto se requiere del diseño de invernaderos altos, con cubiertas inclinadas, evitando los techos con poca pendiente. Con ventilas laterales protegidos con mallas para lograr una gran área de ventilación, pero dotadas de cortinas enrollables para evitar la entrada de la lluvia. Además se debe tener cuidado en el diseño de canaletas y la ubicación de bajadas para desalojar el agua de las alta precipitaciones propias de regiones con lluvias torrenciales. Una situación a evitar, para que se cumpla la condición de efecto paraguas, es la condensación de la alta humedad relativa en la parte superior interna del plástico o material de cubierta, donde se condensa el agua y se forman gotas, que por las mañanas caen sobre los cultivos, propiciando enfermedades fungosas. Para ello se deben emplear cubierta con aditivos o tratamientos anti goteo, los cuales evitan que el agua se condense, y forme gotas, al propiciar su escurrimiento hacia los lados, donde se recoge en canalillos especiales o cae fuera del área de cultivo (Díaz, et al, 2001; Castilla, 2005). Otra forma de evitar la condensación del agua es utilizando invernaderos con cubierta con techos de pendientes pronunciadas, por ejemplo invernaderos tipo túnel gótico, las cuales hacen que el agua de la condensación escurra hacia los lados. 1.5.4. El efecto escudo.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Se refiere a evitar la entra de los rayos ultravioleta y los rayos infrarrojos al interior de los invernaderos. Los primeros contribuyen al envejecimiento de los materiales, los tejidos y células, y los segundos son responsables del aumento de la temperatura. Se sabe que el 46 % de la luz que llega del sol es energía infrarroja, un 9 % es energía ultravioleta y el 45 % restante corresponde al espectro visible (Elías y Castellvi, 2001). Para potenciar este efecto se debe hacer un uso apropiado de plásticos tratados contra rayos ultra violeta o anti uv, que evitan la entrada de dicha energía. Cuando se usan plásticos multicapa se debe tener cuidado en que la capa que contiene dicho tratamiento quede en el exterior, de forma contraria este efecto se anula. Así mismo, para impedir la entrada de la energía calorífica, actualmente, en el mercado se ofrecen plásticos antitérmicos, con aditivos especiales, que reflejan la energía radiante procedente del sol, además del tratamiento anti uv (Díaz, et al, 2001). Este efecto está estrechamente relacionado con el efecto sombrilla y también cobra mayor importancia en las épocas o lugares con alta radiación directa. El efecto escudo en parte se puede aplicar a la protección que las cubiertas y mallas proporcionan contra el efecto de las granizadas y plagas, donde se combina con los efectos barrera y paraguas. 1.5.5. El efecto cortavientos o rompe vientos. El efecto rompe vientos consiste en disminuir o minimizar la velocidad y fuerza de los vientos que impactan sobre los invernaderos y enmallados, evitando daños a los cultivos. Este efecto lo padecen las plantas a campo abierto. Las cubiertas con que se cubre los invernaderos, la mallas que se colocan en las ventilas y las utilizadas en casas sombra, disminuyen la velocidad del viento en menor o mayor porcentaje, dependiendo de las características de los materiales, protegiendo a los cultivos que se desarrollan en el interior de las estructuras (Papaseit et al 1997; Elías y Castellvi, 2001; Castilla, 2005). Al disminuir la velocidad del viento se evitan efectos negativos como la caída de flores, hojas y frutos o el acame de plantas completas, sin embargo también se da la disminución de efecto positivos como el aporte de CO2, la polinización y la ventilación o renovación del aire dentro del invernadero.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Para obtener una buena renovación del aire se hace necesario un buen diseño de las estructuras, con un sistema de ventilas eficiente que permita el intercambio del aire, así como recurrir a sistemas de ventilación forzada y de aplicación de CO2 en forma artificial. Al respecto se recomiendan índices de ventilación del 25 al 33 %, para ventilas protegidas con mallas, con respecto a la superficie que ocupa el invernadero (Castilla, 2005). Además se requiere de recurrir a métodos de polinización artificial de los cultivos, mediante sistemas de vibración, polinización mediante chorros de aire o empleo de insectos polinizadores como los abejorros y abejas, entre otras estrategias. Existen regiones donde los vientos son tan fuertes que se hace necesario instalar cortinas o barreras rompe vientos para proteger los invernaderos del lado donde los vientos soplan con mayor fuerza, cortinas que pueden ser con vegetación natural o con mallas rompe vientos. Además de la construcción de estructuras robustas y con contravientos que permitan una mayor fijación de las construcciones al terreno (Elías y Castellvi, 2001; Serrano, 2002; Castilla, 2005). 1.5.6. Efecto termo o hermetismo. Este efecto consiste en la posibilidad de diseñar invernaderos que por las noches se cierren herméticamente y no permitan el intercambio de aire con el exterior, con la finalidad de mantener la temperatura interna en los niveles apropiados para los cultivos, con pocos aportes artificiales de calor durante las noches frías. Lo anterior se puede lograr mediante el uso de dobles capas, con una capa de aire entre ellas, para propiciar el efecto termo, utilizando materiales aislantes en las paredes laterales o dobles capas, colocando cortinas que cierren herméticamente las ventilas y tapando bien todos los orificios. Invernaderos destinados a cultivos donde se requiera de relativamente poca iluminación, como la producción de plántula o la producción de plantas ornamentales, las paredes pueden ser de material de construcción como tabique o tabicón, para minimizar las perdidas de calor. Este efecto es importante en las regiones fría, donde las temperaturas bajan durante las noches por debajo del punto crítico para los cultivos. Por el contrario no es apropiado propiciarlo en condiciones de altas temperaturas nocturnas, como es el caso de los trópicos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos 1.5.7. El efecto oasis o aumento de humedad relativa. Este efecto consiste en lograr un ambiente más húmedo y fresco en el interior de los invernaderos con respecto al que se presenta en el exterior, fenómeno directamente relacionado con la transpiración de las plantas y del manejo de sistemas de riego mediante nebulización y micro aspersión. Como resultado de ambos aspectos aumentan el contenido de humedad en el ambiente interno, situación que contribuye a regular la temperatura dentro del invernadero, de tal forma que la primera medida para limitar las altas temperaturas dentro de los invernaderos, es regar bien para que las plantas traspiren al máximo y reduzcan su temperatura (Castilla, 2005). Se debe tener presente que la principal función de la mayor cantidad del agua que entra en las plantas consiste en evaporarse para enfriar a las hojas durante la fotosíntesis y evitar que se deshidraten, situación que se logra transpirando la mayor cantidad posible de agua. Esta es la principal estrategia que las plantas utilizan para ambientar su entorno. En parte este efecto también se obtiene por la disminución de la radiación incidente, al interior de los invernaderos, cuando se disminuye la radiación y por consiguiente el aumento de la temperatura. Este efecto es más notable y de mayor importancia en invernaderos de zonas de trópico secos y zonas áridas, donde el aislamiento que aporta la cubierta, proporcionar un aumento de la humedad ambiental interna, contribuyendo en la disminución de la temperatura, con respecto al exterior seco y caluroso. En estas condiciones es puede ser mas agradable estar dentro de un invernadero por tener un ambiente mas fresco, que en el exterior con un ambiente seco y caluroso. El mismo efecto también se puede propiciar utilizando muros o paneles húmedos en un extremo del invernadero, con extractores en el lado opuesto para sacar el aire caliente del interior de las estructuras, además de utilizar sistema de riego por micro aspersión y nebulización (Tesi, 2001). Este efecto tiene gran importancia en condiciones con humedad relativa baja y altas temperaturas, pero se convierte en un verdadero problema en los climas templados y tropicales húmedos donde la humedad relativa de por si es muy alta. Para esas condiciones, como ya se indico, se recomiendan invernaderos con mucha ventilación y sistemas de
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos cultivo con menor densidad de plantación para propiciar una circulación eficiente del viento. Otro aspecto negativo derivado de este efecto consiste en la condensación del agua de la transpiración por dentro de las cubiertas y su caída sobre los cultivos por las mañanas. Aspecto que como se puede paliar mediante el uso de cubiertas anti goteo e invernaderos con techos bastante inclinados. 1.5.8. El efecto barrera. Se refiere a la posibilidad de impedir la entrada de plagas de insectos, roedores y aves, al interior de los invernaderos y casas sombra, así como en otros tipos de estructuras, mediante el uso de mallas y cubiertas. En parte también se aplica para el viento y granizo; como ya se indico paginas atrás. De esta forma, las cubiertas, cortinas y mallas aíslan el interior del exterior del invernadero, contribuyendo a la protección y sanidad de los cultivos (Tesi, 2001). Para una mayor eficiencia de este aislamiento, las ventilas deben estar cubiertas con mallas, para impedir la entrada de agentes nocivos a los cultivos, y no debe haber espacios descubiertos por los que ingresen las plagas, que a su vez son transmisoras de virus y otros agentes patógenos. Para ello las estructuras deben contar con cabinas sanitaria, dotadas de un sistema de dos puertas de acceso, laberinto de mallas y tapetes sanitarios. Además el ingreso a las instalaciones debe estar restringido a solo el personal autorizado e ingresar con la ropa y las medidas de seguridad e higiene adecuadas. 1.5.9. Efecto chimenea. Este efecto consiste en la posibilidad de expulsar el aire caliente, cargado de humedad, por la parte superior del invernadero, mediante diferentes tipos de ventilas cenitales, mientras que por las ventilas laterales entra aire fresco, enriquecido con CO2, que ayuda a disminuir la temperatura. La explicación de este efecto radica en que el aire caliente es más ligero que el aire fresco o frió. Entre más altas sean las estructuras y más inclinadas las pendientes del techo, mayor efecto chimenea se logrará (Elías y Castellvi, 2001; Tesi, 2001; Castilla, 2005).
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Cuando los invernaderos no presentan ventilas cenitales, la renovación del aire ocurre por las ventilas laterales. En este caso el aire caliente que se ubica por arriba de las ventila laterales forma una isla de calor que aumenta la temperatura en la parte superior del invernadero calentado los perfiles de los arcos y cristalizando el plástico de las cubiertas en la áreas que esta en contacto con ellos. Figura 1.48. Invernaderos enfrente del Ingenio Casasano, simulando el efecto chimenea. Cuautla, Morelos. Si el punto de crecimiento del cultivo llega a esta zona se puede deshidratar, un cuando mas abajo tenga la temperatura adecuada. En todos los casos se recomienda pintar de blanco la parte superior de los arcos y todas las piezas metálicas que están en contacto con las cubiertas para disminuir un poco la temperatura, mediante la reflexión de la energía radiante que incide sobre los metales. Figura 1.49. Invernadero con ventila cenital. Mixteca Poblana. Mediante un manejo adecuado de este efecto se ha logrado la construcción de grandes superficies de invernaderos, de mas de cinco hectáreas bajo una sola cubierta, algunas de
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos las cuales solo funcionan con ventilas cenitales, mismas que se abren y cierran automáticamente permitiendo la entrada y salida de aire por diferencias de presiones. Cuando la ventilación natural no es suficiente se debe recurrir a la ventilación forzada mediante extractores y ventiladores recirculadores. Por ello los invernaderos en condiciones climáticas de altas temperaturas se recomienda que sean altos y angostos para propiciar una buena ventilación natural (Sánchez, 2007). 1.5.10. El efecto Venturi o sifón. El Principio de Bernoulli establece que a medida que aumentamos la velocidad de desplazamiento de un fluido, su presión interna disminuye. Así, cuando el aire está en reposo, la fuerza de expansión que ejerce es igual a la presión atmosférica, cuando circula su densidad disminuye y la presión que ejerce es menor que la atmosférica provocando un vacío que origina una succión (Young et al, 1999). Esta efecto se presenta cuando las ventilas cenitales de los invernaderos están orientadas al lado contrario de donde soplan los vientos, de esta forma cuando la velocidad del viento crece la succión creada por el viento exterior ayuda a sacar el aire caliente de los invernaderos (Castilla, 2005). Por lo anterior, se recomienda que las ventilas cenitales se oriente en sentido contrario a los vientos dominantes, sobre todo los que se presentan en las épocas mas calurosas, para con ello propiciar un efecto sifón, mismo que ayudara a expulsar el aire caliente del interior. En caso contrario puede ocurrir que el viento sople sobre las ventilas con tal intensidad que impida la salida de dicho aire provocando un efecto tapón. 1.5.11. El efecto abrigo y protección. Si los efectos anteriores se manejan apropiadamente, como resultado de ello los invernaderos siempre tendrán una buena ambientación, donde los cultivos encontraran condiciones óptimas para su desarrollo, aspecto que se busca con el uso de estructuras en la agricultura protegida (Castilla, 2005). En regiones calorosas tendremos un efecto de protección de los cultivos, sin que los aumentos de temperatura sean excesivos para ellos.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Por su parte, en las en las regiones frías lograremos, además del efecto de protección, un buen efecto abrigo para que las plantas no sufran las consecuencias de las bajas temperaturas del invierno. Lo anterior implica que el diseño del invernadero y el manejo de los efectos que propicia deberán encaminarse a mejorar las condiciones naturales presentes en una región determinada aprovechando las ventajas que ofrecen las condiciones climáticas de la zona, mejorándolas con un buen diseño, en función de cubrir las necesidades ambientales de los cultivos a establecer. En caso contrario, la instalación, sobre todo los invernaderos, podrán ser una verdadera cámara de tortura para los cultivos (Bastida, 2006). En otras palabras, el diseño y la construcción de invernaderos debe ser para mejorar aquellas condiciones que el clima local no aporte. Por ello primero se debe conocer los requerimientos ambientales del cultivo y las condiciones climáticas locales o regionales, además del sistema de manejo a implementar y después diseñar los invernaderos en función de dichos aspectos, proceso que se conoce como diseño agronómico de invernaderos, o realizar las modificaciones pertinentes para lograr un buen manejo de los factores ambientales, esto cuando se trata de instalaciones ya estén construidas. Una primera sensación sobre el clima interno de un invernadero se obtiene directamente con los sentidos, cuando se entra a un invernadero al medio día, de un día soleado y el ambiente se mantiene fresco y agradable para el cuerpo humano, sin duda que en términos generales será un ambiente propicio para los cultivos. Si por el contrario a los pocos minutos se tienen deseos de salir corriendo, téngase por seguro que las plantas harían lo mismo si pudieran. Además de un ambiente apropiado, una estructura bien diseñada permite trabajar en su interior y desarrollar eficientemente todas las actividades inherentes al cultivo, sin dependencia de aspectos externos que interrumpan las labores, como las lluvias, el frió o las altas temperaturas. 1.6. Ventajas y desventajas del uso de invernaderos. Como en toda empresa, no existe riesgo cero, ni impacto cero, en los invernaderos, existe una serie de ventajas y desventajas que se deben tener presentes al tomar la decisión de construir un invernadero o seguir cultivando a campo abierto, al igual que cuando se están buscando alternativas de inversión en el sector agrícola, ya sea para aumentar la productividad de una empresa establecida o al iniciar una nueva (Quintero, 1998; Serrano, 2002; Sánchez, 2005; SAGARPA, 2009).
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos 1.6.1. Ventajas. En cuanto a las ventajas de la agricultura protegida bajo invernadero, estas son tanto ambientales como sociales, económicas y técnicas, que presenta el crecimiento de plantas cultivadas bajo invernaderos, respecto al cultivo de las mismas a campo abierto, a continuación señalamos algunas de las más relevantes. 1) Generación de empleo y polos de desarrollo. Con las tecnologías de la agricultura protegida es posible generar en promedio de 8 a 10 empleos directos y otro número similar de empleos indirectos, ocasionando la formación de polos de desarrollo regional y una derrama económica que incrementa el ingreso de los productores. 2) Intensificación de la producción. Los invernaderos son estructuras que ayudan a intensificar la producción agrícola, al establecer las condiciones apropiadas para acelerar el desarrollo de los cultivos y permitir mayor cantidad de planta por unidad de superficie que la que se puede establecer a campo abierto. Aspecto de relevancia para considerar a los invernaderos como elementos de la agricultura intensiva. Sobre todo cuando poseen un sistema de control climático; temperatura iluminación y humedad relativa, para el buen desarrollo de los cultivos. 3) Posibilidad de cultivar todo el año. Los invernaderos, diseñados, construidos y equipados considerando las condiciones ambientales del lugar donde se ubican, de acuerdo a las necesidades de los cultivos y con un buen manejo, permiten el desarrollo de los cultivos en cualquier época del año, así como la obtención de dos o más ciclos de cultivo al año, dependiendo de la especie. Lo anterior al margen de las condiciones climáticas prevalecientes en el exterior, como pueden ser bajas o altas temperaturas, sequías y otros fenómenos atmosféricos que limitan el desarrollo de los cultivos a campo abierto. 4) Obtención de productos fuera de temporada. De acuerdo con lo anterior, un invernadero permite obtener productos agrícolas fuera de la temporada de producción a campo abierto, con las ventajas de mercado y precio que ello representa. Dando seguridad en el abasto continuo con productos de excelente calidad y la confianza de poder cumplir compromisos con clientes exigentes, así como la seguridad de cumplir con las normas de calidad establecidas para la exportación de productos agrícolas. 5) Obtención de productos en regiones con condiciones restrictivas. Los invernaderos permiten la obtención de cultivos en regiones donde el clima no es el apropiado para el
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos establecimiento de los mismos. Por ejemplo, la producción de frutas tropicales con alto valor comercial en zonas templadas, la producción de jitomate en zonas frías cercanas a los centros de consumo, para aprovechar la ventaja de la ubicación del mercado, el desarrollo de cultivos en zonas poco favorecidas climáticamente como las zonas áridas, donde se presentan variaciones drásticas de temperaturas que afectan la producción y en ocasiones son letales para los cultivos a campo abierto. 6) Aumento de los rendimientos por unidad de superficie. Los rendimientos de los cultivos bajo invernadero directamente en el suelo aumentan de 2 a 3 veces, comparados con los cultivos a campo abierto. Utilizando sustratos y sistemas hidropónicos, los rendimientos pueden ser varias veces superiores a los obtenidos en el campo. La productividad, puede llegar a ser hasta diez veces superior a la obtenida a campo abierto con los sistemas convencionales de mecanización y riego. Este aumento se explica por varias razones, como: (1) Al establecer una mayor cantidad de plantas por unidad de superficie que a campo abierto, se obtiene mayor cantidad de producto. (2) Las plantas se desarrollan en un ambiente protegido contra los efectos negativos de los factores ambientales presentes en el exterior del invernadero. (3) El ambiente controlado dentro de un invernadero proporciona las condiciones apropiadas para un rápido crecimiento, acelerando el desarrollo de los cultivos. (4) Se puede controlar la densidad de población, la cantidad, el tamaño y la calidad del producto, mediante podas de ramas, brotes y frutos. Se puede ejecutar un buen manejo del cultivo en cuanto a nutrimentos, disponibilidad de humedad y control de patógenos. 7) Obtención de productos de alta calidad. Los productos obtenidos en invernadero son de mejor calidad y tiene mejor presentación que los obtenidos al aire libre, ya que no están sometidos a los daños ocasionados por las inclemencias ambientales como las lluvias, el granizo, las heladas y los vientos. Con un buen sistema de riego y drenaje se evitan los problemas de estrés del cultivo provocado por sequías e inundaciones. Una nutrición apropiada proporciona a las plantas todos los elementos necesarios para su óptimo crecimiento, desarrollando tejidos tiernos, suaves, de buen color y sabor. 8) Menor riesgo en la producción. Como estructuras para proteger invernaderos permiten el desarrollo de los mismos con pocos producción. A diferencia de los cultivos al aire libre donde están variaciones ambientales y dependen en mucho de la aleatoriedad naturales. los cultivos, los riesgos para la expuestos a las de los factores
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos 9) Uso más eficiente del agua e insumos. Con la instalación de sistemas de riego localizados o de precisión como el riego por goteo, micro aspersión, aspersión y nebulización, el uso de agua dentro del invernadero es más eficiente que en otros sistemas. Igualmente se abaten los costos de la fertilización al usar la fertirrigación e hidroponía, técnicas que permiten dar los elementos esenciales para los cultivos disueltos en el agua, con la ventaja de aportar a las plantas las cantidades de fertilizantes necesarias para su crecimiento en cada una de las etapas de su desarrollo. 10) Mayor control de plagas, malezas y enfermedades. Un invernadero bien construido facilita el control de los patógenos, las malezas y plagas. El cultivo en invernaderos facilita los tratamientos preventivos y permite realizar una programación adecuada para el control de parásitos y enfermedades empleando métodos de control integrales con mayor efectividad que en los cultivos a campo abierto. 11) Mayor comodidad y seguridad para realizar el trabajo. Bajo la cubierta del invernadero es posible trabajar jornadas completas sin importar el tiempo prevaleciente en el exterior dando seguridad en la realización de todas las actividades programadas, sin los retrasos a que se expone la programación de actividades en los cultivos al aire libre por el mal tiempo ocasionado por lluvias, nevadas, vientos u otros factores ambientales. 12) Condiciones idóneas para la experimentación e investigación. Los invernaderos, principalmente aquellos que cuentan con control automático de variables ambientales, permiten estudiar el comportamiento de los elementos de la producción sin que estos se vean sometidos a la influencia distorsionante de los factores climáticos. Como ejemplo de los altos rendimientos de la agricultura protegida se presenta el siguiente cuadro con los rendimientos de jitomate por sistema productivo. Así es posible estudiar el potencial productivo, de acuerdo con la información genética, de las especies cultivadas y determinar los factores óptimos para su desarrollo. Este aspecto cobra relevancia en las escuelas de agronomía e institutos dedicados a llevar a cabo investigaciones sobre el desarrollo y comportamiento de las plantas y cultivos agrícolas. 1.6.2. Desventajas. La construcción y manejo de invernaderos presenta algunos inconvenientes o desventajas que se deben tener presentes antes de emprender la empresa de construir o comprar un
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos invernadero y así estar preparados para enfrentar o minimizar los efectos negativos. Entre los más importantes están: 1) Inversión inicial alta. La primera desventaja consiste en los costos. La construcción de invernaderos representa una inversión relativamente alta, que en la actualidad sólo se justifica para cultivos altamente redituables como algunas hortalizas, especies ornamentales y algunos frutales. No son recomendables, por el momento, para los cultivos básicos o de poco valor comercial. 2) Desconocimientos de las estructuras más apropiadas para un uso determinado en función de las condiciones climáticas y los requerimientos ambientales de los cultivos. 3) Alto nivel de especialización y capacitación. El cultivo y manejo de plantas en invernadero dependen por completo del hombre, más si se emplean sistemas hidropónicos y se cultiva en sustratos, por ello es necesario una capacitación apropiada de productores, técnicos y trabajadores para un mejor desarrollo de sus funciones. Así mismo se requiere de una especialización empresarial para comercializar los productos, recuperar la inversión inicial y hacer la empresa rentable. 4) Altos costos de producción. Los gastos de operación y algunos de los costos de insumos, como semillas y fertilizantes, son más altos que los mismos productos utilizados en cultivos a campo abierto en la misma superficie. Sin embargo, los rendimientos obtenidos bajo los invernaderos son mayores si el cultivo se atiende bien, situación que permite obtener mayores ganancias por unidad de superficie. 5) Condiciones óptimas para el ataque de agentes patógenos. Así como los invernaderos propician condiciones óptimas para el desarrollo de los cultivos, también aportan las condiciones ideales para la proliferación de enfermedades y el desarrollo de plagas, que de no controlarse pueden acabar con la producción y hacer fracasar la empresa. 6) Dependencia del mercado. La mayoría de los productos agrícolas, principalmente las hortalizas y flores son altamente precederos, por lo que se requiere tener un mercado seguro para su venta. Ello conlleva saber los gustos y preferencias de los consumidores. 1.7. El aporte temprano de México a la agricultura protegida. Aunque el concepto de agricultura protegida tiene una connotación moderna, muchas de las técnicas tienen origen en prácticas que se implementaron en diferentes momentos del
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos desarrollo de la agricultura y por diferentes pueblos. Al respecto, México a contribuido en con las bases de algunos aspectos de la agricultura protegida, por ejemplo las Chinampas, antecedentes de la hidroponía. Además en el mismo Xochimilco, ya en 1912 se reportaba una estructura para proteger cultivos de jitomate, con antecedentes muy antiguos (Rojas, 1983). Santamaría (1912), citado por Rojas (1983) refiere que para el cultivo de jitomate, en los “Cuidados de conservación en la almáciga. En el mes de Octubre en que tiene lugar este primer trasplante, ya se comienzan a sentir las primeras heladas. Para precaver el plantío de sus efectos desastrosos, hacen unas tapas de carrizo y tule, o bien de césped, que tienen 80 centímetro por lado y 10 de espesor, son conocidas por los indios con el nombre de tochimales, y sirven para tapar las plantitas durante la noche, necesitándose una tapa para cada cuatro matas. Con cuatro pequeños trozos de carrizo, colocados uno al lado de cada plantita, se sostiene la tapa. Cuando temen que la helada sea muy fuerte, suprimen los carrizos acostando la planta sobre el suelo y colocando encima las tapas.” Figura 1.50. Estructura para proteger cultivos empleada en Xochimilco. (Fuente: Rojas, 1983). En algunas comunidades campesinas todavía se utilizan este tipo de sombreadores para el cultivo de plantas ornamentales, entre ellas orquídeas, helechos y plántula de café y otras especies, incluyendo plántula forestal. Para ello construyen sombreados con poste de madera de la región y lo techan con hojas de palma, hojas de helechos o ramas de arboles, como los que se muestra en las imágenes siguientes.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Figura 1.51. Cultivo de orquídeas bajo sombreado. Lagos de Monte Bello, Chiapas. Figura 1.52. Sombreado para enraizado de esquejes de ornamentales. Tenango de las Flores, Puebla. 1.8. Conclusiones. Los invernaderos son estructuras de apoyo a la producción agrícola que deben usarse como parte fundamental de un sistema productivo constituido por una serie de elementos, igualmente importantes, para aumentar los rendimientos. Los invernaderos por si solos no son una panacea ni la solución universal a los problemas que enfrenta la agricultura nacional. Como estructuras para proteger cultivos son herramientas modernas, que impulsan el desarrollo de la agricultura, basadas en una serie de tecnologías que definen la agricultura de precisión, como parte de lo métodos modernos de producción empleados en la agricultura tecnificada. .
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Como en todo el cuidado y la operación de los invernaderos depende de las personas y el trabajo directo tiene un alto componente en el resultado final. 1.8. Bibliografía citada y consultada. Alpi, A: y Tognoni, F: 1991. Cultivo en invernadero. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España. Barrañon, A. 2005. Pantalla termo-reflectora aluminizada. Rev. Tecnoagro. No. 21. Editorial Elto. México, D. F. Bastida T., A. y Ramírez A., J. A. 2002. Invernaderos en México. Diseño, construcción y manejo. Departamento de Preparatoria Agrícola. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. Bastida T., A. 2004. Tipificación estructural de invernaderos de láminas flexibles en la zona central de México. Departamento de mecanización y tecnología agraria, Universidad politécnica de Valencia, España. Universidad de Guanajuato, México. Trabajo de investigación de doctorado. México. Bastida T., A. 2006. Manejo y operación de invernaderos agrícolas. Departamento de Preparatoria Agrícola. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. Bauman, H. 1969. Plastoponia. Aplicación de plásticos a la agricultura. Blume. España. Bernat J. C. et al. 1990. Invernaderos. Construcción, manejo, rentabilidad. Aedos. Barcelona, España. Calvo H., M. 1995. La ciencia en el tercer milenio. McGraw-Hill. Madrid – México. Calzadilla, D., H. et al. 2007. Análisis numérico de la estructura metálica del modelo de casa de cultivo EMBA-MSC. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. Vol. 16. No. 3. La Habana, Cuba. Campaña A., C. 2008. Situación actual y perspectivas de la industria de los invernaderos en México. Revista de Riego. Año 6 No. 37 Abril-Mayo. Comunicaydiseña. México. CNCP. 2008. Norma Mexicana NMX-E-255-CNCP-2008. Invernaderos - Diseño y Construcción - Especificaciones. Centro de Normalización y Certificación de Productos, A.C. Naucalpan, Estado de México, México. Castilla P., N. 2005. Invernaderos de plástico. Tecnología y manejo. Mundi prensa. Madrid, España. Cobos D., J. J. y López, J. C. 1998. Filmes plásticos como materiales de cubierta de invernadero. Curso superior de especialización sobre Tecnología de Invernaderos II. Dirección General de investigación y Formación Agroalimentaria de la Junta de Andalucía. Almería, España. Cubero, J. I. y Moreno, M. T. 1993. La agricultura del siglo XXI. Mundi prensa. Madrid, España.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Díaz S., T. et al. 2001. Los filmes plásticos en la producción agrícola. Mundi prensa. Madrid, España. Elías C., F. y Castellvì S., F. 2001. Agrometeorología. Mundi-Prensa. Segunda edición. Madrid, España. Franquet i B., J. M. 1995. Cálculo estructural de los túneles – invernaderos. Associació d´enginyers agrónoms de Catalunya. España. Fuentes Y., J. L. 1996. Iniciación a la meteorología agrícola. Mundi Prensa. Madrid, España. Garaud, J. C. 1992. 500 años después: La plasticultura: Actas del XII Congreso Internacional de Plásticos en la Agricultura. CEPLA. Granada, España. Garaud, J. C. 1998. Creciendo Juntos. En prologo a. "Los plásticos y la agricultura". Ediciones de Horticultura. España. Gómez P. G. 2002. Agroplástico en México. Editorial del Gobierno del Estado de Veracruz, México. Instituto de Estudios Cajamar. 2004. El Modelo económico Almería basado en la Agricultura. Informes y monografías. Cajamar. El Ejido, Almería, España. Jensen, M. H. 1997. Situación, perspectivas y futuro de la hidroponía en el Mundo. In Hidroponía comercial. Una buena opción en agronegocios. Conferencia Internacional. Centro de Investigación de Hidroponía y Nutrición Mineral. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. Pp. 9 – 15. Jensen, M. H. 2004. Agricultura en ambientes controlados en desiertos y trópicos. Memorias del Curso Internacional de Invernaderos. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. Junta de Andalucía, s/f. Almería Modelo en Desarrollo. Almería, España. López G., J. 1998. “Producción hortícola en invernadero. Aspectos técnicos, económicos y ambientales”. Memorias del VI Ciclo de conferencias sobre producción en invernaderos y II congreso iberoamericano de plásticos en la agricultura. Guadalajara, Jalisco. México. Long. M. E. 2001. Supervivencia en el espacio. Rev. National Geographic en español. Enero 2001. Martín V., L. 1995. Situación y perspectivas de la plasticultura en el mundo. En Actas del I Simposium Iberoamericano sobre "Aplicación de los plásticos en las tecnologías agrarias". CEPLA. Almería, España. Matallana G., A. y Montero C., J. I. 1995. “Invernaderos. Diseño, construcción y ambientación”. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España. Muñoz, P. et al, 1998. Estructura de invernaderos. Tipología y materiales. Curso superior de especialización sobre Tecnología de Invernaderos II. Dirección General de investigación y Formación Agroalimentaria de la Junta de Andalucía. Almería, España. Núñez, J. 2000. Films plásticos para cubiertas y acochados. En tecnología para cultivos de alto rendimiento. Novedades agrícolas S. A. Murcia, España.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Papaseit, P. et al, 1997. Los plásticos y la agricultura. Ediciones de Horticultura. España. Papaseit T., P. 1992. Normalización, invernaderos mejores y más seguros. La norma UNE76-208/92. Internet. Pinske, J. 1998. Invernaderos. Planeación, construcción y funcionamiento. Libros Cúpula. Barcelona, España. Quintero S., M. L. 1998. Invernaderos: sistemas agrícolas modernos. Rev. Hortalizas, frutas y flores. Agosto. Año dos mil. México. Ramírez V., J. 1996. “El uso de acolchados plásticos en la horticultura”. Facultad de Agronomía. Universidad Autónoma de Sinaloa. Culiacán, México. Resh, H. M. Cultivos hidropónicos. 1997. Mundi-Prensa. España. Reyes M., H. 1995. La agroplasticultura en México. Actas del I Simposium Ibero americano sobre "Aplicación de los plásticos en las tecnologías agrarias". El Ejido, Almería, España. Rodríguez P., A. e Ibarra J., L. 1991. “Semiforzados de cultivos mediante el uso de plásticos”. Limusa. México. Rojas R., T. 1983. La agricultura chinampera. Compilación Histórica. Colección Cuadernos Universitarios. Serie Agronomía No. 7. Dirección de Difusión Cultural. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo. México. Págs. 54 y 55. Rosete D., J. 1998. Invernaderos: Construcciones e instalaciones. Banco de México. Fira. México. SAGARPA. 2009. Agricultura protegida. Programa de ejecución directa. Gobierno Federal. SAGARPA. Subsecretaria de Agricultura. http://www.amhpac.org./. Fecha de acceso: (01/04/2010). Sánchez del C., F. 2004. Invernaderos e hidroponía en el contexto de la agricultura Mexicana. Dos alternativas tecnológicas factibles. In Memoria del III Curso internacional de invernaderos. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. Sánchez del C., F. 2005. Perspectivas de la agricultura protegida. Notas del Diplomado internacional en agricultura protegida. Instituto de horticultura. Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. Sánchez P., M. et al, 2001. Estudio de la demanda de inputs auxiliares: Producción y manipulación en el sistema productivo agrícola almeriense. Instituto de Fomento de Andalucía. Almería, España. Serrano C., Z. 2002. “Construcción de invernaderos”. Segunda edición. Ediciones MundiPrensa. Madrid, España. Serres de France-Richel. 1997. “Normalización de invernaderos”. Revista Plantaciones modernas. Núm. 5. Agro servicios la Moderna, S. A. México. Snyder, R. 2009. Maneras de diversificar tu producción en invernadero. http://www.hortalizas.com/articulo/8277/maneras-de-diversificar-tu-produccion-eninvernadero (fecha de ingreso. 19/11/12) Tenax. S/f. Agricultura moderna. Para una cosecha moderna. Mallas Tenax.
  • Aurelio Bastida Tapia La agricultura protegida y los invernaderos Tesi, R. 2001. Medios de protección para hortoflorofruticultura y el viverismos. Versión española de J. M. Mateo Box. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España. 288 p. Tognoni, F. 2000. Los cultivos protegidos: Origen y desarrollo. Memorias del Curso internacional “Ingeniería, manejo y operación de invernaderos para la producción intensiva de hortalizas. Editores J. Z. Castellanos y M. Guzmán Palominos. Instituto de capacitación para la productividad agrícola, S. C. Celaya, Guanajuato. México. Varela, et al. 1999. Los invernaderos de Almería: Tipología y mecanización del clima. Universidad de Almería. Almería, España. Vazzano, A –M. 2009. Utilización de macrotúneles. Ventajas y desventajas de la utilización de macrotúneles para tus cultivos. http://www.hortalizas.com/articulo/13965/utilizacion-de-macrotuneles (Fecha de ingreso: 19/11/12). Vigouroux, R. 1998. “Crianza de plántulas en invernaderos”. Memorias del VI Ciclo de conferencias sobre producción en invernaderos y II Congreso iberoamericano de plásticos en la agricultura. Guadalajara, Jalisco. México. Young, H. D. et al. 1999. Física universitaria. Pearson Educación. México. PdeH (Productores de hortalizas). 2009. Industria de plásticos agrícolas. Breve cobertura del 35 Congreso Nacional de Plásticos de Agricultura http://www.hortalizas.com/articulo/5018/industria-de-plasticos-agricolas (Ingreso:19/11/12).