Segun estudios realizados por especialistas en plasticultura, existen pocos materiales plásticos que se adapten a las condiciones de elevada radiación que prevalecen en México. La mayoría de plásticos que se utilizan en cubiertas de invernadero, tienen la función de atrapar calor para evitar que la temperatura baje por la noche.
Este efecto es válido en países fríos, donde la inclinación de los rayos solares hace que la intensidad de la luz sea menor y por ello desarrollan tecnologías para captar el calor.
Sin embargo, en México se requiere de nuevos materiales que además de filtrar los rayos UV contengan pigmentos o aditivos que realmente puedan evitar la acumulación de calor en invernadero.
Esto es difícil de obtener con una película plástica, ya que generalmente el objetivo es atrapar la energía del sol. Los nuevos materiales contienen aditivos especiales (inteligentes) que prometen enfriar el invernadero durante el día y retener el calor por la noche.
Factores importantes
Otros factores relacionados con el aumento de radiación y temperatura, son la humedad relativa (HR) y la disponibilidad de bióxido de carbono (CO2). Esto significa que al aumentar la radiación y la temperatura en el interior del invernadero, se deberá incrementar también HR y la ventilación para asegurar que los niveles de CO2, sean los adecuados para lograr un aumento de la fotosíntesis y por ende del rendimiento.
El efecto negativo del aumento de la temperatura, con una baja HR, será un crecimiento vegetativo excesivo, junto con fluoración tardía, reducción en número de flores por racimo, menos racimos por planta y menos polen en las flores. Generalmente se asocia el calor con el aborto de flores y frutos, aunque todos los factores mencionados son responsables de ello.
Igualmente, el calor y las radiaciones excesivas también afectan la actividad de los abejorros y ello se traduce en una menor fluoración.
Adaptación de tecnologías
Resulta importante identificar los datos climatológicos que incluyen los niveles de radiación, temperaturas, y velocidad del viento. En México las radiaciones se ubican entre 5 y 7 kw/m2 por día, (promedios de 700 a 900 w/m2 por hora) o 350 a 400 cal/cm2 por día. Otra medida internacional para estimar la radiación es el kLangley, que representa 1 kcal/cm2.
Por lo que se refiere a las temperaturas, existen datos suficientes que permiten identificar los valores mínimos, biológicos, óptimos y máximos, en un rango que va de 1˚C a 35˚C.
Por lo que se refiere a la velocidad y dirección del viento, se estima que la velocidad óptima dentro del invernadero se debe mantener por debajo de 1 m/s (3.6 km/h) para lograr el intercambio de aire y mantener los niveles indispensables de CO2. Sobre la dirección del viento, es posible que los vientos dominantes provengan del norte, pero en realidad existen continuos cambios en la dirección del viento que hace necesario contar con una ventilación automatizada que permita abrir o cerrar las cortinas laterales y cenitales de acuerdo con los cambios en la dirección del viento.
Ventilación natural o pasiva
Los factores que inciden en la ventilación son varios. Uno de ellos es el porcentaje de apertura de las ventilas, cenitales y laterales, cuya superficie total deberá ser del 25 al 30% de las áreas de cubierta y paredes del invernadero. Como esto sólo es posible en módulos pequeños, con anchos no mayores a 40 m (túneles), es necesario adaptar otras tecnologías para lograr un mayor intercambio de aire y disponibilidad de CO2 sin afectar las condiciones requeridas por los cultivos.
La ventilación natural sólo penetra 15 m al interior de un invernadero, y ésta debe ser lo más suave posible, ya que en regiones donde el viento es muy fuerte (>5 km/h) se puede presentar una reducción en HR. Por el contrario, si el viento es nulo, no se logra el intercambio de aire necesario.
En algunos casos, si las ventilas cenitales están mal orientadas pueden causar remolinos al interior del invernadero. Para observar las corrientes y la dirección del viento en el interior del invernadero (tanto de ventanas cenitales como laterales), existen lámparas o generadores de humo que son de gran utilidad. Idealmente, con una correcta ventilación natural, la temperatura debería mantenerse en un rango de 15 a 25˚C, con HR del 70% y un promedio de 500 ppm de CO2 para lograr un buen desarrollo del cultivo. Si este no es su caso, deberá utilizar sistemas de ventilación forzada, sombreado y enfriamiento, para alcanzar las condiciones óptimas.
Existen algunos elementos — mallas de sombra exteriores, pinturas de látex y encalado, cubiertas del piso con PE blanco — que pueden ayudar a reducir la temperatura del invernadero sin el uso de energía, por lo cual se consideran elementos propios de la ventilación pasiva.
Ventilación forzada o activa
Existen varios métodos y equipos — ventiladores de aire de flujo horizontal (HAF, por sus siglas en inglés), inyectores de aire del exterior, nebulización de alta presión, muros húmedos combinados con extractores y sistemas de enfriamiento con presión positiva.
Los sistemas de mayor empleo en México son los ventiladores HAF y extractores. Los sistemas de nebulización y extractores de aire caliente parecen ser los más indicados en zonas templadas, mientras que muros húmedos son indispensables en zonas con temperaturas muy elevadas.
Para identificar las ventajas de cada sistema utilizamos una tabla de referencias y en un artículo posterior daremos mayores detalles de los equipos y sus aplicaciones en condiciones especificas.
Referencias: Ventilación y enfriamiento de los invernaderos. Netafim. Simposio Internacional de invernaderos 2007. Manual de construcción y operación de invernaderos. Ing Federico Martínez.