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DOSSIER INVERNADEROS
EFECTO DEL SOMBREADO MÓVIL EXTERIOR SOBRE LA PRODUCCIÓN Y LA EFICIENCIA EN EL USO DEL AGUA
El sombreadoen hortícolas bajo plásticoLa radiación solar que alcanzael área mediterránea durantelos ciclos productivos de prima-vera-verano genera dentro delos invernaderos dedicados al
cultivo intensivo, regímenestérmicos estresantes y atmós-feras de alta demanda evapo-rativa que afectan negativa-mente al crecimiento y desarro-
llo de los cultivos y merman lacalidad y cantidad de las cose-chas. En este artículo se anali-zan los métodos de sombreadoen el cultivo de hortícolas.
Foto izquierda. Invernadero dotado de sistema de sombreado móvil exterior. La malla se mantiene recogida mientras las condiciones de radiación ytemperatura son inferiores a las establecidas para su actuación. Foto derecha. El sombreado móvil permanece activo siempre que los valoresde radiación y temperatura superen los valores de consigna.
P. Lorenzo, M. C. Sánchez-Guerrero,
E. Medran°, I. Caparrós, M. L. García,R. Botelho, F. J. Alonso.
esde el principio de la primavera yhasta el fi nal del otoño, la alta in-tensidad de radiación da lugar aexcesos térmicos. Con frecuencia
se registran temperaturas superiores a35°C propiciadas por las bajas tasas de re-novación del aire interior. Esto es conse-cuencia de una superficie de ventilacióndemasiado baja, cuyo efecto se agrava porla necesidad de cubrir todas las ventanas
con mallas anti-insecto para proteger los cul-tivos de plagas y enfermedades.
Las temperaturas que sobrepasan el um-bral óptimo inciden negativamente sobre laasimilación neta de carbono al aumentar larespiración, también producen desórdenes fi-siológicos que conducen a la reducción decuajado y maduración prematura de los fru-tos. La obtención de frutos de tomate com-pactos exige que la temperatura no exceda delos 30°C, por otra parte la maduración des-igual, caracterizada por la presencia de zonasverdes sobre la pared del fruto y de zonas su-berosas oscuras bajo la piel, se relaciona conuna falta de luminosidad asociada a tempe-ratura elevada. Esta circunstancia puede dar-
se cuando se aplica un sombreado excesivosobre la cubierta del invernadero para tratarde conseguir unos niveles térmicos más ade-cuados, lo que a menudo provoca también re-ducciones drásticas de radiación que mer-man la capacidad de asimilación potencialde los cultivos.
Con referencia a la higrometría del aire enlas estructuras de cultivo se observa una am-plia variación diaria. Es habitual pasar en unmismo día desde el punto de rocío hasta unahumedad relativa del 30% o de un déficit depresión de vapor (DPV) de 0,2 kPa durante lanoche a valores superiores a 3 kPa al medio-día solar. Se dan situaciones muy extremas enlas que el DPV se sitúa en torno a los 5 kPa es-
40 Vida RURAL (15/Mayo/2009)
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pecialmente al inicio de los ciclos de cultivo,cuando el índice de área foliar del cultivo esbajo y por tanto también su capacidad de di-sipar calor a través de la transpiración.
Estas condiciones pueden propiciar des-equilibrio hídrico en las plantas cuando la de-manda hídrica del ambiente supera la absor-ción de agua por el sistema radicular si éstees incapaz de satisfacer las exigencias am-bientales. Este efecto se agudiza cuando elsistema radicular se ve mermado por varia-ciones en la distribución de asimilados, espe-cialmente durante la fructificación.
Los ambientes con alta demanda hídricase han asociado a la aparición de desórdenesfisiológicos como la necrosis apical en toma-te y pimiento. Esta fisiopatía, que tiene unaconsiderable repercusión económica, está re-lacionada con una restricción del transportede calcio hacia el fruto. En atmósferas de bajademanda evaporativa se genera como resul-tado de la reducida transpiración; sin embar-go, en el área mediterránea esta sintomatolo-gía se desencadena más frecuentemente porotras razones, como es una conductividadeléctrica alta de la solución nutritiva a dispo-sición del sistema radicular, ya sea por un malmanejo del riego o por la necesidad de utilizaragua de riego de moderada o mala calidad,coincidiendo con regímenes de alta demandahídrica ambiental. Se ha sugerido la necesi-dad de un mejor control ambiental para supe-rar este problema.
La evolución del invernadero más usualdel litoral mediterráneo, ha pasado por incor-porar pequeñas mejoras como la captaciónde radiación en los periodos en que ésta es li-mitante y los sistemas de ventilación pasiva.Sin embargo, aunque el aumento de la super-ficie de ventilación ha sido un primer pasopara mejorar el clima en el interior de las es-tructuras de cultivo, la ventilación natural con-
Existen diferentesmétodos de sombreado,la elección del sistemay del porcentaje desombreado esfundamental paraoptimizar la eficienciadel método de controlclimático
tinúa siendo insuficiente para extraer el exce-so de energía durante los días soleados y al-canzar regímenes térmicos e higrométricosque permitan el adecuado crecimiento ydesarrollo de las especies que se cultivan, porlo que habitualmente se combinan otras téc-nicas de control climático con la ventilaciónnatural, una de ellas y por el momento la másdifundida, básicamente por razones econó-micas, consiste en reducir la transmisión deenergía solar hacia el interior del invernaderomediante el blanqueado o sombreado de lacubierta del invernadero.
Entre los principales determinantes de laproducción están: la cantidad de energía lu-minosa interceptada por el cultivo y la efi-ciencia de la conversión de la luz intercepta-da en materia seca. El primero depende de laradiación incidente sobre el dosel vegetal yde la distribución y disposición angular delas hojas o estructura del dosel y el segundoestá relacionado con el valor que adoptanlos parámetros climáticos (intensidad de ra-diación, temperatura, déficit de presión devapor, concentración de CO 2 en la atmósferadel invernadero) y con el estado hídrico y nu-tricional del cultivo.
Métodos de sombreadoLa mayor parte de las especies hortíco-
las de fruto comestible (tomate, pepino, ju-
día, melón, pimiento, etc.) que se cultivanen invernadero pueden denominarse espe-cies de alta saturación lumínica, tambiénllamadas plantas de sol, cuyo dosel vegetalno llega a saturarse, incluso a la máxima ra-diación que se puede alcanzar al medio díasolar un día despejado del solsticio de vera-no (1.400 p.mol m- 2 s- 1 en el interior del in-vernadero). Suelen alcanzar altas tasas fo-tosintéticas, puntos de compensación lumi-nosos elevados y presentan valores altos derespiración. Los sistemas de sombreadoaplicados sobre estos cultivos tienen comoobjetivo mejorar la temperatura y el déficitde presión de vapor y por tanto la eficienciade la conversión de la luz interceptada enmateria seca, reduciendo lo indispensablela luz incidente sobre el dosel vegetal.
Existen diferentes métodos de sombrea-do, la elección del sistema y del porcentaje desombreado es fundamental para optimizar laeficiencia del método de control climático.
Los productos que se utilizan general-mente para el sombreado no son foto selec-tivos, es decir, se reduce a la vez la inciden-cia de energía calorífica y de radiación foto-sintéticamente activa.
Sistemas pasivos o estáticosLos sistemas pasivos o estáticos redu-
cen un porcentaje fijo de transmisión de luzsobre el cultivo con independencia de la va-riación de la intensidad de radiación duran-te el ciclo diario. El inconveniente común deestos sistemas radica en la reducción inne-cesaria de luz y por tanto del mal aprove-chamiento de la radiación durante las pri-meras horas de la mañana, las últimas de latarde y durante los días nublados, cuandodentro de las estructuras de cultivo prevale-cen buenas condiciones térmicas e higro-métricas.
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FIGURA 1. Evolución de la media semanal del gradiente térmico máximo interior-exterior enambos invernaderos y de la temperatura máxima en el exterior.
Semana de cultivo
Testigo
Sombreado —o— Exterior
Foto Izquirda. Detalle de la malla extendida sobre la cubierta del Invernadero.Foto derecha. Cultivo de pepino entutorado en el interior del invernadero dotado con sombreado móvil exterior.
DOSSIER INVERNADEROS
Blanqueado o encaladoEl blanqueado o encalado de la cu-
bierta es uno de los sistemas de sombreomás utilizados en la horticultura del medi-terráneo, se basa en aplicar sobre la cu-bierta del invernadero pinturas de granpoder de reflexión, también puede utili-zarse cal apagada o carbonato cálcico,este último empleado en zonas de bajapluviometría por ser de fácil lavado. Unode los inconvenientes de este sistema esla falta de homogeneidad en la transmi-sión de luz de la cubierta que resulta de lapropia aplicación, del lavado o de las llu-vias esporádicas que en un momentodado pueden exponer al cultivo a una ra-diación excesiva.
Mallas de sombreo fijasLas mallas de sombreo fijas instaladas
en el interior o exterior de la cubierta del in-vernadero permiten la aplicación de unsombreado homogéneo, otra ventaja es laposibilidad de seleccionar entre diversosporcentajes de transmisión de luz, ya queexisten en el mercado mallas de distintosmateriales (polietileno, polipropileno, po-liéster, fibras acrílicas) y de distintas poro-sidades. Algunas mallas incorporan mate-rial de aluminio y presentan la ventaja dereflejar parte de la radiación solar.
Sistemas activos o dinámicosLos sistemas activos o dinámicos se
basan en la aplicación de un porcentajevariable de reducción de transmisión de
Ventajas e incovenientesde las mallas
La instalación de mallas en el interior delinvernadero presenta el inconveniente de ab-sorber radiación (especialmente la malla ne-gra) y convertirla en calor que debe ser eva-cuado a través de la ventilación, al mismotiempo puede obstaculizar la renovación na-tural del aire. Por tanto parece más recomen-dable, siempre que sea posible, la instalaciónen el exterior, aunque en este caso la duracióndel material sometido a factores meteorológi-cos más duros puede ser menor, la instala-ción es más cara y el mantenimiento máscomplejo.
El aumento en la eficiencia del uso delagua y de los fertilizantes en los cultivos som-breados debido a la reducción de la transpira-ción del dosel vegetal al disminuir la energíaque alcanza la cubierta vegetal, representauna ventaja de extraordinaria importanciaasociada a estos métodos de refrigeración,este efecto es particularmente relevante enlas áreas de producción en las que el agua esun recurso escaso.
Ensayos en cultivode pepino
En el Centro IFAPA La Mojonera se handesarrollado diferentes experimentos con elobjetivo de evaluar la incorporación de unsistema de sombreado móvil exterior en in-
luz sobre el cultivo en relación a la variaciónde la intensidad de radiación y de tempera-tura durante el ciclo diario. La ventaja co-mún de estos sistemas es la posibilidad deaplicar el sombreado al mediodía solarcuando la temperatura o el déficit de pre-sión de vapor alcanzan valores nocivos paralas plantas de alta saturación lumínica, deesta forma se consigue aumentar la integraldiaria de radiación incidente respecto alsombreado fijo y por tanto también la pro-ducción del cultivo. Estos sistemas se accio-nan mediante consignas de intensidad deradiación y temperatura.
IfidaRURAL (15/Mayo/2009)
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vernaderos dotados de ventilación pasiva. En ciclo de prima-vera del año 2004, se evaluó el efecto de este sistema sobreel clima, la producción y la eficiencia del uso del agua de uncultivo de pepino en sustrato. El experimento se realizó en dosinvernaderos multitúnel con cubierta de polietileno de 720m 2 , uno se consideró testigo y estaba dotado únicamente deventilación natural para el control de clima y otro disponía deun sistema exterior de sombreado móvil con una malla alumi-nizada del 50% de transmisividad. La activación diaria delsombreado se realizó para condiciones simultáneas de radia-ción exterior superior a 600-650W m- 2 y temperatura del airedentro del invernadero mayor de 28°C.
La activación del sombreado móvil redujo la integral deradiación incidente durante el ciclo en un 22,4% respecto altestigo. Este efecto se tradujo en una mejora de las condicio-nes climáticas, en términos de temperatura y déficit de pre-sión de vapor (DPV) dentro del invernadero. Así, la media delas temperaturas máximas semanales en el invernadero tes-tigo fue de 31,1°C, mientras que en el invernadero sombrea-do fue de 28,5°C, con valores máximos de 40,3°C y 34,1°Cen el invernadero testigo y sombreado respectivamente (figu-ra 1). El DPV máximo semanal fue de 4,5 kPa y 3,7 kPa en elinvernadero testigo y sombreado respectivamente, y se regis-tró al comienzo del ciclo, cuando la capacidad del dosel paradisipar calor es muy limitada porque su escaso desarrollo fo-liar tiene una reducida capacidad de transpiración por super-ficie de suelo. En la figura 1 se muestra el gradiente térmicomáximo generado entre el interior y exterior de los invernade-ros que fue siempre menor en el sombreado que en el testi-go; en ambos, se reduce progresivamente durante el ciclo apesar del aumento de la temperatura exterior, como conse-cuencia del aumento de la transpiración por superficie de cul-tivo conforme incrementa el índice de área foliar (LAI) y portanto su capacidad de refrigeración.
El sombreado mejoró la producción de fruto, con una pro-ducción comercial de 18,6 kg m 'frente a los 16,3 kg rn- 2 ob-tenidos en el cultivo testigo, y aumentó la relación produccióncomercial/total desde el 68% del testigo hasta un 87%, loque podría atribuirse a la mejora de las condiciones climáti-cas conseguidas con el manejo del sombreado móvil.
Como consecuencia de la reducción de la radiación inci-dente sobre el cultivo sombreado, su transpiración disminuyóy por tanto el volumen total de agua absorbida durante el ci-clo en un 31% (2401 m 'frente a los 3461 m 'absorbidos porel testigo).
La incorporación del sombreado móvil exterior como méto-do de refrigeración del invernadero dio lugar a un incrementode la eficiencia en el uso del agua del cultivo superior al 60%.
Los resultados obtenidos evidencian el interés de este sis-tema de refrigeración, en términos de productividad y ahorro deagua, si bien es necesario establecer consignas de activaciónprecisas para obtener ventajas frente al sombreado fijo y seríaconveniente dedicar esfuerzo al desarrollo de sistemas de som-breado móvil económicamente competitivos. •
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