“Con el cambio constante del clima, nos vemos obligados a encontrar nuevas formas de desarrollo, no solo humana sino hasta la generación de nuestros alimentos. Lo que implica renovar o modificar técnicas, que a su vez generen un rendimiento positivo”.

Por: Dra. Ma. Dolores García Suarez

Dr. Héctor Serrano

Un invernadero, es una construcción empleada para cultivar y proteger plantas que se encuentran en su interior, de las inclemencias del medio ambiente, se realiza con diferentes materiales dependiendo de las necesidades y de las posibilidades económicas que para ello se destinen.

Puede ser una estructura metálica, en especial de aluminio para que perdure por más tiempo, una cubierta de vidrio, película plástica transparente o policarbonato que evita la lluvia, el efecto del viento, el exceso de frio, pero permite el paso de luz para propiciar un buen crecimiento, desarrollo de las plantas y que el trabajo de los cultivadores pueda ser adecuado.

Además de contar con controles de exceso de luz, de altas y bajas temperaturas con ventilaciones para circular el aire del interior, buen riego y drenaje, entre algunos de los aspectos más importantes para obtener una buena producción en el cultivo.

Un buen invernadero puede ser más productivo, si su diseño y manejo es adecuado, ya que pueden variar sus costos como inversión, pero finalmente las producciones agrícolas pueden incrementarse y ser altamente rentables para el agricultor. La tecnología actual, se maneja para el control del clima interior, así como el riego, que ha llegado incluso a poder realizarse desde un computador, tablet hasta un teléfono móvil.

Los materiales de las estructuras deben ser ligeros, resistentes y económicos, sobre todo estructuras poco voluminosas, que permitan evitar sombras de las mismas plantas, de fácil construcción, mantenimiento y conservación. Así como poder realizar modificaciones futuras, expansión y el crecimiento del invernadero.

Existen diferentes tipos de invernaderos, en los que su diseño, depende del tipo de cultivo que se realice y de las instalaciones con que cuente el invernadero, que pueden ser muy variadas. Algunos son rectangulares, multitunel, túnel, capilla, malla sombra, casa de sombra, góticos, tropical o asimétrico, de pantallas, automatizados e inteligentes, naves agrícolas e invernaderos para alta producción, con tecnología de osmosis reversa para obtener agua sin exceso de sales, con unidades de desinfección como lámpara ultravioleta, electrólisis y ozono. El uso de humidificadores, el control de clima con calefacción, enfriadores o cooling, canales suspendidos, destratificadores, ventanas barlovento-sotavento, embalses, fertirrigación, riego por goteo.

Invernaderos tecnificados

La tecnificación, ha convertido a la agricultura, en agricultura de alta tecnología, que puede especializarse con las necesidades adecuadas para el cultivo de las especies en específico. Estos avances que se pueden aplicar, están dando mucho éxito a nivel mundial en la producción, principalmente de hortalizas, ya que el cultivo controlado puede permitir la toma de decisiones adecuadas de modo oportuno.

Lo cual logra una agricultura con un ambiente controlable y sustentable, ya que se hace uso de la energía solar como una fuente de energía renovable, riego inteligente, monitoreo de la humedad control y manejo del agua de riego, lo que además se automatiza y controla con tiempos, que pueden ser fijados con horarios, mediante rocío intermitente, riego por goteo o bien removidos.

Un invernadero bien diseñado y manejado, con los últimos avances en tecnologías, manipulación del agua de riego, hace producciones muy rentables para el agricultor y es considerado hoy en día en México, ya que cuenta con toda la tecnología para poder elaborar el control tecnificado en Invernaderos.

Los invernaderos con controles tecnificados, consumen en menor cantidad el agua, se puede controlar el uso de fertilizantes adecuadamente, con una mejor calidad de las cosechas en tamaño y abundancia, que irán en beneficio tanto que los productores agrícolas como de los consumidores.

Para el buen crecimiento de las plantas, deben contemplarse el control adecuado de los factores abióticos o ambientales como son: la luz, la temperatura, humedad, agua, gases, que repercuten en el metabolismo fisiológico de las plantas para que realicen su fotosíntesis, tasa respiratoria, tasa transpiratoria adecuada, que a su vez repercute en su crecimiento y producción de masa, flores, frutos y semillas.

Algunas tecnologías para invernaderos

Calefacción por agua. El sistema de calefacción por agua caliente es sin duda, el más extendido en las instalaciones de calefacción de invernadero. El agua caliente generada, se transporta mediante una red de tuberías, ya que optimizan los niveles de temperaturas y logran un ambiente óptimo para el desarrollo del cultivo. Esto permite a los agricultores producir cultivos de estaciones frías en cualquier zona geográfica, en condiciones climáticas variadas, para brindar caracteres adecuados para el buen crecimiento y desarrollo de las plantas, evitando desórdenes fisiológicos que alteren su producción o daños en la cosecha.

Este sistema se centraliza en un calentador de gas natural u otro tipo de combustible. El agua caliente es transportada a través de una red de tuberías metálicas o de PVC-Polietileno, dependiendo de la temperatura de la fuente de agua caliente y del cultivo.

Pantallas térmicas. Estas pueden ser de interior, exterior o enrollables. Las pantallas térmicas, son tejidos prefabricados mediante filamentos de aluminio, acrílicos y polímeros plásticos que permiten el control de las temperaturas en el interior del invernadero, tanto, cuando en el exterior haga frio o calor, con lo que se evita el uso de calefacciones, aire acondicionado o de fog system.

Ventilación. Esta es importante para evitar el ataque de patógenos, para obtener una ventilación efectiva. Por lo que se recomienda que el área del invernadero tenga ventilas que ocupen un área equivalente a un 15-30% respecto del área del piso de la nave del invernadero. Estas ventilas son adicionales, de las ventanas de sotavento y barlovento de las paredes laterales.

Ventanas barlovento-sotavento. La circulación del aire es importante para bajar las temperaturas, la reducción de humedad y homogeneizar el CO2 dentro del invernadero, por lo que se hace necesaria la presencia de ventanas orientadas barlovento-sotavento. Las ventanas pueden ser cenitales si se colocan en el techo, de mariposa si se abren en el techo por ambos lados o laterales, si se colocan en las paredes.

Destratificadores. Aunque la ventilación interna del invernadero no siempre es suficiente para producir una buena renovación del aire, se produce un fenómeno conocido como estratificación del aire, lo que genera que el aire de mayor temperatura, se quede en la parte más alta del invernadero y una menor que va hacia el suelo.

Para las plantas, se requiere una temperatura más homogénea y si no hay velocidad de aire o es casi nula, lo que ocurre es, que cerca de las plantas hay menor concentración de CO2, ya que es empleado por las plantas para la fotosíntesis, además de que impide una buena transpiración, respiración de las mismas.

Su uso da lugar a diferentes corrientes de aire que favorecen la unificación y mezcla del aire, generando corrientes que atraviesan el cultivo y al mismo tiempo favorecen el intercambio de gases que evitan la saturación y el exceso de humedad, cuando hay bajas temperaturas e incrementa la transpiración al haber altas temperaturas. También se emplean otros tipos de ventilación como lo son: los removedores, ventilas, ventiladores o extractores.

Removedores. Los removedores o recirculadores, ayudan a obtener un movimiento de aire adecuado contribuyendo a la manutención de un clima interior homogéneo, evitando la acumulación de aire caliente en la parte superior del invernadero, reduciendo considerablemente la incidencia de condensación de agua y favoreciendo la transpiración como absorción de CO2 por parte de los cultivos. Que pueden colocarse en las partes centrales del invernadero para una mejor circulación del aire.

Ventiladores extractores. Estos ventiladores ayudan a una mejor ventilación y permiten forzar la ventilación en el invernadero en aquellas situaciones en las que la ventilación natural a través de ventanas de techo y/o perímetro, no permite alcanzar la tasa de renovación de aire deseada. Se emplean en conjunto con sistemas de refrigeración evaporativa o sistemas de nebulización o fog system, con el fin de bajar la temperatura.

Canales suspendidas. El uso de estos canales van de acuerdo al tipo de cultivo, ya que hay una gran versatilidad que se adapta a cualquier tipo de plantación, ya sea hortícola de frutos rojos, flores u otras. Además pueden ocuparse para cualquier tipo de sustrato e incluso para cultivos hidropónicos. Su calidad debe ser inalterable incluso después de varios cambios de sustrato que favorece el crecimiento de las plantas, presentan aislamiento térmico, son impermeables, evitan pérdidas de agua, así como su recuperación.

Sustratos. Es un medio que se usa para cultivar en los contenedores dentro del invernadero o ambiente controlado, debe tener buenas características de retención de agua y nutrientes, además de proporcionar una buena aireación para el sistema radicular de las plantas que se cultiven para posibilitar un buen desarrollo. Debe ser un sustrato que cumpla con varios puntos: 1) debe ser ligero, 2) libres de patógenos y sustancias fitotóxicas.

Los sustratos sin suelo, conocidos como artificiales, poseen algunos requerimientos básicos para ser viables, entre los que se incluyen estar libres de patógenos, poseer buenas cualidades de aireación y drenaje, así como una capacidad de retención de agua suficiente para prevenir resecamiento excesivo.

Humificadores. Son aparatos especiales para usarse en invernaderos aumentando la humedad en el ambiente. Hay distintos tipos de humidificadores, dependiendo de las necesidades, algunos son los centrífugos, de rocío, ultrasónicos, ventiladores humidificadores, ventiladores de niebla para invernadero industrial, sistemas de niebla para humedad y enfriamiento, humidificador PA-1200, humidificador ultrasónico DT-10 construidos para ser ocupados junto con sistemas de ventilación; humidificador de torre empleado para ser instalado en las esquinas del invernadero

Gracias a estos humidificadores potentes y prácticos, se logra mejorar la calidad de los productos y otros beneficios como menos residuos, supresión de polvo y velocidades de producción más rápido Las plantas saludables pueden transpirar grandes cantidades de agua, dando como resultado un incremento en la humedad relativa del aire en un invernadero.

Nebulizadores o Fog system. Este sistema es útil para humidificar y enfriar de manera controlada el invernadero, que puede servir para aplicar tratamientos de desinfección con productos fitosanitarios solubles. El agua se incorpora en forma de niebla mediante el uso de difusores especiales distribuidos uniformemente a lo largo de la superficie del invernadero. Se incorpora en el ambiente un gran número de micro partículas de agua que permanecen suspendidas en el aire de un invernadero, con el tiempo suficiente para evaporarse sin llegar a mojar a los cultivos.

Sistemas de cooling o sistema de enfriamiento evaporativo. Este sistema de refrigeración por evaporación de agua, se compone de extractores y paneles cooling, colocados en paredes opuestas del invernadero, para crear una zona de precisión negativa dentro del invernadero. Lo que hace que el aire exterior, atraviese los paneles húmedos, se cargue de moléculas de agua, se enfríe y reduzca la temperatura interior del invernadero.

Doble cámara. Esto es óptimo para el control de temperatura y ahorro energético. El sistema de doble cámara consta de una cámara de aire entre dos capas de plástico. Se mantiene hinchada por medio de unos pequeños ventiladores, que insuflan aire a la cámara a través de tubos de PVC y conducciones flexibles, se reduce el coeficiente de transmisión de calor hacia el exterior, que ahorra considerablemente energía y control de temperatura.

Control hídrico del riego

Fertirriego. Fertirrigar, consiste en aplicar simultáneamente agua y fertilizante a través del sistema de riego aportando al suelo o sustrato, los nutrientes necesarios para los cultivos. Esto es especialmente útil para un riego localizado, mediante equipos automáticos de fertirriego de alta tecnología, el agua y los nutrientes quedan perfectamente localizados en la zona de absorción de las raíces mejorando la velocidad de crecimiento y la calidad del cultivo. Con este sistema, hay un uso más racional del agua y los fertilizantes, respeto del medioambiente y un mínimo impacto ambiental.

Riego por goteo. El 99% de las explotaciones están dotadas de un sistema de riego por goteo más o menos tecnificado. El riego por goteo supuso un paquete de ventajas desde el punto de vista económico, de manejo y proporcionó a los técnicos la posibilidad de ajustar tanto la solución nutritiva, como la cantidad de agua necesaria para el adecuado desarrollo de los cultivos. Lo que se tradujo en un incremento sustancial de la cantidad y calidad de las cosechas.

Drenaje. El drenaje debe ser capaz de evitar encharcamientos y problemas relacionados con el exceso de humedad. Si el drenaje es correcto, se notará con solo observar la formación de las raíces en la parte inferior de las bolsas. Los drenajes deficientes significan un pobre desarrollo de la raíz o por efecto de acumulación de sales. Un drenaje adecuado, es una herramienta indispensable, para ello es importante que la pendiente del terreno tenga un desnivel adecuado.

Al realizar la construcción de un invernadero, como los avances tecnológicos relacionados con el control climático, también deben observarse las tecnologías ocultas como son: la cimentación, drenaje del invernadero, ya que son una herramienta importante para lograr un sano desarrollo de su cultivo, pues contribuyen a un buen control de plagas y enfermedades, que además deben ser desinfectados.

Controladores climáticos. Estos ayudan para un excelente control climático, la ventilación, calefacción, humedad y CO2. Dichos controladores son idóneos para la gestión automatizada de todos aquellos sistemas instalados en el invernadero. Además de que puede guardar la información recogida por los distintos sensores instalados, acciona los diferentes equipamientos para mantener los niveles adecuados de la radiación, temperatura, humedad relativa, nivel de CO2, así como conseguir mejor respuesta del cultivo influyendo en su rendimiento, precocidad y calidad.

El uso de invernaderos altamente tecnificados son y serán para el futuro, muy adecuados para incrementar el cultivo de diferentes tipos de cultivos.

Debe implementarse, el mantenimiento de los invernaderos lo más herméticos posible, a fin de evitar la entrada de insectos perjudiciales para las plantas, mantener el efecto de abrigo del invernadero, optimizar los sistemas de climatización tanto por calefacción o enfriamiento según sean necesarios, haciendo un control climático adecuado y mejorando el metabolismo propio de las plantas para un mejor rendimiento y producción.

Dotar los invernaderos con los últimos avances en tecnología, redituará positivamente en la mejora de la producción, y México, cuenta con toda la infraestructura necesaria para ello, que permitirá al agricultor prepararse para competir con países que están emergiendo con mucha fuerza en el mercado.

La inversión puede ser grande pero redituable, sin embargo la calidad mejora mucho para los cultivos de invernadero con la climatización, ventilación, riego fertilización, ya que influye directamente en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Además de que permite tomar decisiones oportunas y obtener un rendimiento estimado de la producción que esta tenga, así como mayor posibilidad de éxito.

México cuenta actualmente con toda la tecnología necesaria para la elaboración de invernaderos tecnificados que pueden mejorar la producción.

Dra. Ma. Dolores García Suárez Departamento de Biología, Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

Dr. Héctor Serrano Departamento de Ciencias de la Salud. Laboratorio de Biología Molecular y Regulación Endócrina. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.