Efectos de la malla de sombreo y control de la ventilación en el invernadero

El calor siempre es un problema en los invernaderos durante los meses de verano e incluso durante el invierno en algunas áreas. Las altas temperaturas reducen los rendimientos, la calidad y aumentan la presión de plagas y enfermedades, lo que aumenta los costos. En general, la viabilidad económica de un invernadero disminuye si la temperatura no se controla lo suficiente.

Con suficiente ventilación y sombreado eficiente, se pueden producir cultivos de alta calidad incluso en meses y climas muy cálidos.

Los productores en invernadero saben que la calidad de sus cultivos está fuertemente relacionada con el entorno de producción. Temperaturas elevadas durante el día dentro de un invernadero pueden afectar la producción y calidad de la planta. A menudo, el incremento de la temperatura es demasiado grande y el calor extra debe eliminarse. La ventilación y el enfriamiento son de gran importancia en el control de la temperatura del invernadero y la acumulación de humedad.

El efecto del medio ambiente

El ambiente en el invernadero creado para las plantas se puede describir en términos de temperatura, humedad, luz y el entorno de la raíz. Todas las plantas tienen una temperatura mínima y máxima óptima, o intensidad de energía calorífica para el crecimiento. La mayoría de la información relacionada con el efecto de la temperatura en el crecimiento y desarrollo de las plantas se refiere a la temperatura del aire en lugar de la temperatura de la hoja. Esto es simplemente porque es más fácil de medir. La medición de la temperatura de la hoja es complicada ya que una sola hoja rara vez representa el promedio de la planta. Mientras mayor sea la energía radiante, es más probable que la temperatura de la hoja exceda la temperatura del aire y esto tiene implicaciones para el control ambiental.

La temperatura de la planta se basa en el balance energético de una hoja y es función de la temperatura del aire, la energía radiante, la radiación térmica, el intercambio convectivo de calor sensible (temperatura del aire) y el calor latente (vapor). Esta interacción de factores ambientales influye en la fotosíntesis, la respiración y la absorción de nutrientes y agua.

Las plantas pierden humedad a través del proceso de transpiración, y el medio de crecimiento pierde humedad por evaporación. La suma de estos dos procesos se llama evapotranspiración. El resultado de estos procesos junto con las entradas térmicas conforman el nivel de humedad del invernadero, a menudo expresado como una proporción del contenido de agua del aire en comparación con su potencial total para retener el agua, o la humedad relativa. Cuanto más alta es la temperatura, más agua puede contener el aire en forma de vapor.

Balance de energía del invernadero

Por lo general, se usa un balance de energía sensible para determinar los requisitos de ventilación de un invernadero cuando se ha establecido un límite superior de temperatura. Las tasas máximas de ventilación se pueden calcular usando balances de energía con aislamiento estrictamente solar como el término de ganancia y ventilación como el término de pérdida.

Mallas de sombreo

El objetivo usual del uso de un material de sombreo no es reducir la luz, sino el exceso de temperatura que se presenta en algunas regiones. Si tenemos en cuenta que éste se produce por la radiación solar (IR), un material de sombreo funciona como un filtro selectivo que detiene gradualmente dicha radiación sin afectar la parte visible o útil para la fotosíntesis. Además, la radiación IR detenida se verá reflejada en su mayor parte, ya que la fracción que se absorbe será emitida parcialmente hacia el interior del invernadero en forma de calor.

El uso de la malla de polietileno translúcido de alta densidad proporciona ciertas modificaciones climáticas que pueden ser funcionales. Por una parte reduce la humedad del ambiente, y por otra amortigua las temperaturas extremas.

Este tipo de cubierta puede satisfacer dos requerimientos difíciles de compaginar, como son el reducir el exceso térmico producido por la alta irradiación solar, en particular la parte infrarroja, pero mantener en lo posible la luz que permite a la planta hacer su fotosíntesis. Hay dos aspectos importantes que se deben considerarse al seleccionar una malla de sombreo: por una parte la forma de colocación de una malla, y por otra la elección de la intensidad de sombreo.

La capacidad de retraer una cortina de sombra durante los períodos de clima nublado es importante, por ello algunos productores invierten en un sistema retráctil para tener un mayor control de la temperatura en el invernadero. La razón para instalar un segundo sistema retráctil únicamente para el sombreado es proporcionar un mayor nivel de enfriamiento y una mayor uniformidad de la luz a nivel de la planta para evitar el secado irregular del medio de cultivo. Los estudios indican que tener una segunda cortina de sombra porosa proporciona de 3 a 5 ⁰C de enfriamiento adicional de lo que es posible al abrir una cortina de sombra de energía y ventilar a su alrededor.

Consideraciones de ventilación

La tendencia en la industria es hacia una mayor ventilación pasiva. Esto se debe principalmente a las crecientes demandas de usar menos energía y reducir la inversión de capital en las operaciones de invernadero. Los diseños de invernaderos han mejorado y las selecciones de cultivos múltiples que exigen un clima general han permitido una mayor ventilación pasiva.

Los cultivos especializados y el monocultivo en general demandan rangos de temperatura de operación estrechos para una productividad de alta calidad. Desde una perspectiva de ingeniería o producción, cuando se requiere un alto nivel de control ambiental, generalmente se prefiere contar con la opción de ventilación mecánica. La ventilación pasiva depende de la energía solar y eólica, ambas poco confiables y en constante cambio.

Las mallas antiáfido se han convertido en una necesidad para reducir o nulificar la entrada de plagas al invernadero, sobre todo aquellos que se encuentran ubicados en climas templados. Debido a

su función, estas mallas deben de tener huecos muy pequeños para restringir la entrada de los insectos más diminutos al invernadero, como los trips. Sin embargo, actúan como barreras rompeviento, disminuyendo notablemente la velocidad de renovación del aire por lo estrecho de los poros que las conforman y el incremento de hilos de tejido por área (para hacer mestos poros más pequeños).

Para que una malla proteja efectivamente la entrada de una plaga como los trips, debe de ser muy cerrada, lo que típicamente reduce la velocidad de renovación del aire en más del 50%. En climas templados y cálidos, y considerando el uso de mallas antiáfidos, se recomienda que el área de las ventanas de ventilación sea mayor al 25% del área cubierta. Además, se recomienda limpiar de manera frecuente las mallas, ya que el polvo y la humedad forman un lodo que paulatinamente va cerrando los poros y limita aún más la ventilación.

No todas las mallas son iguales

Si hacemos las consideraciones puramente matemáticas, es simple deducir que el área que obstruye el paso del viento de una malla (los hilos) es inversamente proporcional a la ventilación. Mayor obstrucción = menor ventilación. Entonces, si evaluamos las mallas disponibles en el mercado, debemos de poner particular atención al grosor de los hilos de la malla. Una malla de hilos más delgados podrá incluir más huecos por cm², que una malla de hilos más gruesos, y por ende ofrecer una mayor ventilación.

Mayor cantidad de huecos  del mismo tamaño y menor obstrucción del viento en una misma área debido a una menos área ocupada por los hilos del tejido

Dependiendo del grosor del hilo de la malla, en un mismo tamaño de área se puede incrementar el número de huecos para el flujo del aire sin necesidad de incrementar el tamaño de los huecos. De esta manera, podemos conseguir mallas de 50 mesh, recomendadas para el control de trips que nos permitan una mayor ventilación en el invernadero.

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