Tecnologia Aplicada en Invernaderos

INCORPORACIÓN DE TECNOLOGÍA AL INVERNADERO MEDITERRÁNEO Estación Experimental "Las Palmerillas" de Cajamar . J. Antón.C.B. S. Pérez-Parra. Reservados todos los derechos Edita: CAJAMAR Plaza de Barcelona. López.es I. N. M. .319 . J. M. P.© Autores: J. 5 04006 ALMERÍA http://www.cajamar. Castilla. .El Ejido (Almería).I.2001 Imprime: Escobar Impresores.S. Fernández. A. Lorenzo. González-Real. Baille. E.N. Baeza. Montero.D.: 84-95531-07-0 Depósito legal: AL .L. A. ..... María Gonzalez-Real Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica Universidad Politécnica de Cartagena Breve reseña histórica de la Estación Experimental de CAJAMAR ‘Las Palmerillas’ ..... E................................. 59 Mª Dolores Fernández Fernández Estación Experimental ‘Las Palmerillas’ de Cajamar UTILIZACIÓN DE MODELOS PARA EL CONTROL Y LA AYUDA A LA DECISIÓN EN INVERNADEROS........................................................................................... 7 PRESENTACIÓN .. SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS .......... 91 .......................................................ÍNDICE ÍNDICE ................................................................................................................................................... 5 ÍNDICE DE AUTORES ............................................................................. 35 Nicolás Castilla Centro de Investigación y Formación Agraria (CIFA) de Granada VENTILACIÓN Y REFRIGERACIÓN DE INVERNADEROS ................... 11 Juan Carlos López Hernández Estación Experimental ‘Las Palmerillas’ de Cajamar ENRIQUECIMIENTO CARBÓNICO .................................................................. Montero2................. Pérez-Parra1............................... A...................... Baeza1........................ 23 Pilar Lorenzo Centro de Investigación y Formación Agraria (CIFA) de Almería LA RADIACIÓN SOLAR EN INVERNADERO EN LA COSTA MEDITERRÁNEA ESPAÑOLA ......................... 9 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN ..... Antón2 1 Estación Experimental ‘Las Palmerillas’ de Cajamar 2 Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) MÉTODOS DE PROGRAMACIÓN DEL RIEGO ................ J.......... 49 J....................................I............................................... 71 Alain Baille........ . ) de Granada Camino de Purchil s/n Apdo. MONTERO Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) Camino de Cabrils s/n 08348 Cabrils (Barcelona) E.F. 91 04700 El Ejido (Almería) N.C. Km 419 04710 El Ejido (Almería) J. LÓPEZ Estación Experimental Las Palmerillas de Cajamar Autovía del Mediterráneo. PÉREZ-PARRA Estación Experimental Las Palmerillas de Cajamar Autovía del Mediterráneo. CASTILLA Centro de Investigación y Formación Agraria (C.I.LISTA DE AUTORES J. Km 419 04710 El Ejido (Almería) P.I.A.I.) de Almería Apdo. BAEZA Estación Experimental Las Palmerillas de Cajamar Autovía del Mediterráneo.F.A. LORENZO Centro de Investigación y Formación Agraria (C. Km 419 04710 El Ejido (Almería) . 2027 18080 Granada J. FERNÁNDEZ Estación Experimental Las Palmerillas de Cajamar Autovía del Mediterráneo. ANTÓN Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) Camino de Cabrils s/n 08348 Cabrils (Barcelona) M.D.A. GONZÁLEZ-REAL Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica Universidad Politécnica de Cartagena 30202 Cartagena (Murcia) . Km 419 04710 El Ejido (Almería) A. BAILLE Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica Universidad Politécnica de Cartagena 30202 Cartagena (Murcia) M. y si alguien debía equivocarse esa tenía que ser la Caja. pionera en Almería y tal vez en Andalucía. Este esfuerzo es un elemento clave para el desarrollo de los distintos sectores productivos y la agricultura no es ajena a ello. El agricultor ni podía entonces ni puede hoy equivocarse. dentro del espíritu de servicio que presidía las actuaciones de nuestra Entidad. orientó todo su esfuerzo a cooperar con el campo almeriense. éste era nuestro objetivo. procurando una oferta amplia y constante de soluciones adecuadas para proble- . Se pensó en esta fórmula y así creamos hasta cuatro fincas que luego se concentraron en una sola: La Estación Experimental de Cajamar. ayudando a los agricultores a superar sus problemas económicos en unos momentos históricos. El agricultor. que de otra forma carecían de un sistema financiero específico. Ya nadie duda de la clara relación existente entre las sociedades tecnológicas socialmente más avanzadas y su dedicación de recursos a la experimentación e investigación (hoy se llama I + D). como lo demuestra el alto número de empresas. nació el proyecto de las fincas y estaciones experimentales. que hoy es un referente en el campo de la experimentación. La buena noticia para el campo almeriense fue que alguien se planteó esta necesidad. Había que aprender y poner en práctica nuevas técnicas. Fue entonces cuando el Consejo Rector. Pero esto no era bastante. Necesitaba experiencias contrastadas. sita en el Paraje de Las Palmerillas. como idea propia. tanto en sentido positivo como en negativo. esta Finca Experimental. tenía que contar con los apoyos necesarios. la Caja Rural acababa de pasar una reválida importante con su actuación ante la catástrofe que sufrió Almería con las inundaciones de octubre de 1973. técnicos y agricultores. a ejemplo del Credit Agricole en Francia. abrió una nueva puerta como después se abrieron otras con los demás centros que fueron creados por la propia Administración y otras entidades. disponiendo de técnicas y herramientas de producción experimentadas y fiables. y sin ningún antecedente. para obtener lo que necesitaba. que de todos los países del mundo vienen a diario a visitarnos y a conocer nuestras experiencias.PRESENTACIÓN 25 ANIVERSARIO DE LA ESTACIÓN EXPERIMENTAL DE CAJAMAR ‘LAS PALMERILLAS’ El proyecto de Caja Rural surgió de una necesidad sentida por el campo almeriense. En el año 1974. al realizar sus inversiones y cultivos. En definitiva. con el deseo de querer devolver al agricultor parte de lo que éste había dado a la Caja. había que apostar por el futuro que se vislumbraba. en los que a pesar de todo. con su vinculación y colaboración. para dar cobertura financiera a nuestras cooperativas y agricultores. y a los autores que participan en este libro. con la agricultura almeriense.hoy de mayor ámbito -. a ejercer este convencimiento con profesionalidad. Después de estos 25 años. Hemos visto como. no sustituye a nuestro modesto esfuerzo. dibujando. cuentan con la inestimable ayuda de un cuantioso número de técnicos cuya contribución a los éxitos habidos y por haber. en el sector agrario. ahora el camino es más ancho. desde la colaboración. . por eso es tan necesario tanto el instrumento financiero Caja. tiempos en los que avanzar sólo es posible cambiando. Juan del Águila Molina Presidente de Cajamar . la difusión de conocimientos y los servicios de asesoramiento técnicos. porque nuestra agricultura ha vivido y vive tiempos de creatividad. CSIC. porque hubo que hacerlo. como el experimental. Almería ha sido y es una tierra para la producción de frutas. La investigación y el desarrollo experimental. para mejorar. FIAPA. son claves para lograr una interpretación rápida de innovaciones que permitan ofrecer al mercado productos de alta calidad mediante técnicas compatibles con el medio ambiente y saludables para los productores y los consumidores. Por ello. hortalizas y flores. Pero además de ser también un lugar privilegiado para el desarrollo de empresas tecnológicas si apoyamos decididamente la investigación. para expresar la renovación del compromiso adquirido en su día por la Caja Rural de Almería. nuestros productos y desarrollar un tejido industrial competitivo en un mundo cada vez más interrelacionado y próximo. un halagüeño porvenir para el mantenimiento de la competitividad del sector agrario almeriense. la más difícil. hay nuevas oportunidades y es necesario avanzar tecnológicamente para consolidar. tenemos que aceptar como cierto que en el futuro las ideas habrán de ser nuevas. La incorporación en estos años a la tarea de investigación y desarrollo experimental de la Universidad. CIFA. Siempre invirtiendo más. y sin duda para mejor. la competitividad de los sistemas de producción deriva de su capacidad para incorporar innovaciones tecnológicas. No en vano los países que lo han hecho ocupan hoy los primeros puesto de prosperidad. que les permitan mantener su competitividad y contribuir en definitiva al avance social. agricultores. con permanentes planteamientos de reforma y de adaptación a una realidad que día a día cambia. y los esfuerzos de otras entidades y empresas. Con este espíritu crítico y revisor debemos afrontar los retos que se nos vayan planteando. ha sido. Se ha recorrido una parte del camino. a través de la calidad. Por nuestra parte. porque no debemos olvidar que sólo compiten los que se estimulan. sino que complementa.mas específicos. técnicos e investigadores. nuestros agricultores están más cualificados. Sirva la celebración de este 25 aniversario. como referente imprescindible en este proceso evolutivo. mostrando nuestro reconocimiento a todo el sector agrario. animo a todos los técnicos. es y será decisiva. SISTEMAS DE CALEFACCIÓN Juan Carlos López Hernández Estación Experimental ‘Las Palmerillas’ de Cajamar . . Los niveles de temperatura que maximizan la producción se sitúan entre 1620º C para el período nocturno y 22-30 º C para el diurno. En este sentido el clima del invernadero puede ser cuantificado en relación a las condiciones externas y a las propiedades físicas del invernadero y su equipamiento (Bot y Van De Braak. Disminución de la absorción de agua y sales. El crecimiento y desarrollo de los cultivos. luz y CO2 . 1995). déficit de presión de vapor. Pérdida de fertilidad. expansión celular. donde los procesos de fotosíntesis. está influenciado por el clima. las especies termófilas (entre las que podemos considerar la mayoría de las hortalizas que se cultivan bajo protección en el litoral mediterráneo) presentan las siguientes alteraciones (Lorenzo. sino además de manera cuantitativa para determinar su impacto sobre la producción. haciéndose necesario gestionar el aporte de calor 13 . división celular. 2000): • • • • • • • • Reducción del crecimiento. 1998).Sistemas de calefacción 1. toma de nutrientes y agua.. normalmente divergen del óptimo económico debido a los elevados consumos de energía que ellos suponen. Cuando la temperatura desciende por debajo de 10–12 ºC. El metabolismo de las plantas y la tasa de las reacciones metabólicas se ven afectados por la temperatura. Tanto temperaturas extremas bajas como altas. respiración. Reducción del transporte y distribución de asimilados. al incrementar la temperatura 10º C (Day y Bailey. Sin embargo. Envejecimiento precoz del tejido fotosintético por necrosis celular. 1988). se ven modificados.INTRODUCCIÓN Las condiciones de crecimiento dentro de invernadero no solamente tienen que ser entendidas de una forma cualitativa. afectan al buen desarrollo de los cultivos (Hanan et al. Depresión de la respiración. llegando a duplicarse la tasa de crecimiento para muchos cultivos expuestos a frío. Disminución de la tasa de asimilación neta. Cambios anatómicos y morfológicos. produciendo la desnaturalización de enzimas y otras proteínas. principalmente por la temperatura. 8 6. además de un aumento de la producción. la energía necesaria Q ( w ) para mantener un salto térmico es: Q = A U (Ti . viento. 2.8 4. etc.8 4.0-8.To) 14 . La dependencia mostrada por la respuesta fisiológica de muchos cultivos hacia la acumulación de grados-día (integral térmica) permite programarlos en cuanto a fechas de recolección y producción.2-5. podemos determinar las necesidades energéticas a partir del coeficiente global de transmisión de calor ‘U’. formación cultural de la planta y mercados de comercialización. Las estrategias de clima habitualmente implican: utilizar pantallas de ahorro de energía.NECESIDADES ENERGÉTICAS El aporte de calor necesario para mantener una temperatura de consigna dentro del invernadero depende básicamente de: material de cubierta sistema de calor condiciones externas: Tª.2 4. que es característico de cada tipo de material de cubierta: Material de cubierta Cristal Doble cristal Doble policarbonato Polietileno Doble polietileno U (W m-2 K-1) 6. C. condicionar el nivel térmico a las distintas fases fisiológicas del cultivo. un aumento de la calidad del fruto. período diurno-nocturno. Un mayor control de la temperatura del invernadero va a determinar.5 Así. etc.0-7.2-5. saltos térmicos. De forma simplificada. López mediante estrategias de clima.J. 15 . sobre el cultivo. enfriándose de igual forma al dejar de actuar. generadores de aire caliente de combustión indirecta y generadores de aire caliente de combustión directa. podemos clasificar los sistemas como: -Sistemas de calefacción por convección: Son sistemas en los que el elemento conductor del calor es el aire. se separan los gases de combustión expulsándolos al exterior. Entre los sistemas convectivos: aerotermos. normalmente. conducción y radiación). Dado que parte del calor es expulsado con los gases de combustión. Generan importantes gradientes térmicos y pérdidas de calor al ir localizados. proporcionan un aumento rápido de la temperatura del aire. Distribución del calor mediante mangas perforadas de polietileno para un sistema de combustión indirecto.Generadores de aire caliente de combustión indirecta: mediante un cambiador de calor.Sistemas de calefacción A superficie desarrollada del invernadero U coeficiente global de transmisión de calor Ti temperatura del invernadero To temperatura exterior 3. los dos últimos son los más utilizados: . Debido a su poca inercia. introduciendo únicamente aire caliente al invernadero. el rendimiento de estas máquinas suele estar entre el 80% 90%.SISTEMAS DE CALEFACCIÓN Según utilicen una o varias de las formas en las que el calor se puede transferir (convección. siendo ésta superior a la de los sistemas de calefacción aéreos (Feuilloley y Baille. 16 . Desde un punto de vista físico. uno de los objetivos de la calefacción del suelo es utilizar. siendo el propano y el gas natural los más recomendados. bajo los sustratos. La dificultad de incorporar al suelo los intercambiadores y la limitación que provocan a las labores del suelo.Sistemas de calefacción por conducción: Estos sistemas están diseñados para proporcionar una temperatura adecuada en la zona radicular. El rendimiento de la máquina se considera del 100 % al introducir también el calor que acompaña a los gases de combustión. López . la incorporación de los sustratos como medio de cultivo. redujo su expansión como sistema de calor.1992). indirectamente. . C. El combustible a utilizar debe de contener el menor número de elementos tóxicos.J. la superficie de intercambio con el aire que ofrece el suelo del invernadero. Sin embargo. facilitó la localización de los cambiadores de calor. Es importante controlar los niveles de los gases de combustión para evitar problemas a personas y plantas. Sistema con combustión directa (cañón).Generadores de aire caliente de combustión directa: tanto el aire caliente como los gases de combustión son incorporados al invernadero. y la de los objetos (suelo. Sistema por agua caliente en tubería de hierro Estos sistemas modifican la temperatura del aire.la distancia entre los tubos Suelo Φ <60 (w m -2 ) y Tagua < 40°C x≈ y d 15-30 mm ↑ suelo Calefacción enterrada en suelo (González-Real y Baille.Sistemas de calefacción Calefacción enterrada en el suelo Es necesario definir: el espesor de la capa de suelo que se desea calentar . La distribución del calor es más uniforme que en los sistemas por aire. cubierta del invernadero. planta. al calentarse por convección al contacto con los tubos. 1998) . por donde circula agua caliente.la profundidad a la que tienen que enterrarse los tubos . aéreas o dispuestas sobre el medio de cultivo.Sistemas de calefacción por convección y radiación: La transferencia de calor se realiza a través de tuberías.) que se encuentran a su alrededor por intercambio radiativo.50 ºC) en función del material utilizado (metal o plástico). etc. pudiendo trabajar a alta (hasta 90 ºC) o baja temperatura (entre 30 ºC . 17 . al situar las tuberías cerca del cultivo y mantener unos gradientes térmicos bajos. No obstante. siendo más eficientes que los sistemas por aire. Para niveles bajos de temperatura 18 . los sistemas de calefacción por aire de combustión indirecta han mostrado una eficiencia similar a los sistemas por agua caliente a baja temperatura (Lorenzo et al. tardará más en recuperar la temperatura de consigna. Stanhill (1981) contabilizó todas las entradas al invernadero (fertilizantes. etc. 2000). CO2 . La mayor inercia de los sistemas de agua frente a los de aire (Figura 1).. que aproximan el calor a la planta. Ensayos realizados a nivel local con distintos sistemas de calefacción y diferentes niveles térmicos (Tabla 1 y 2) muestran la variabilidad entre campañas con respecto a los consumos de combustible. plantas. De ahí la importancia de determinar localmente las necesidades energéticas derivadas de la calefacción. López Los sistemas de calefacción por agua caliente permiten distribuir el calor de forma uniforme. agua. C. mediante tuberías perforadas. donde al enfriarse.J. salvo en el caso de una parada del sistema. calefacción. Evolución de la temperatura del aire (2 m) para dos sistemas de calor: aire y agua.) en unidades de energía. correspondiendo a la calefacción el 80% del total de la energía consumida. ºC 25 Aire caliente Agua caliente 20 15 10 0 2 5 7 10 12 15 17 20 22 Hora Solar Figura 1. determinando que la necesidades de los invernaderos con calefacción en Inglaterra superaban en 40 veces a las de los invernaderos sin calefacción en Israel. permite un mejor control del clima siendo una ventaja. Sistemas de calefacción (10-12º C) los consumos de combustible se situaron entre 1.5-2. 2000). Inicio fructificación: 18 / 16. Recolección: 16 / 14. Las diferencias existentes entre ambas campañas se deben al régimen de frío más severo de la campaña 98-99.Gasto (kg m-2) de combustible (propano) para un sistema de aire caliente con combustión directa para dos campañas y a diferentes consignas: temperatura mínima 12 ºC..3 (Para extrapolar el consumo de combustible a un invernadero de una hectárea multiplicar por 0.5 kg m-2 de propano. Campaña AIRE CO M BUSTIÓ N DIRECTA 12º 97-98 98-99 1.7 10. 2000).. (Lorenzo et al. llegando a superar los 10 kg m-2 cuando se actuó a niveles altos (1618º C).4 5..8 98-99 (Para extrapolar el consumo de combustible a un invernadero de una hectárea multiplicar por 0.8) 19 . Tabla 1. Temperatura mínima día-noche de control establecida durante el desarrollo de los cultivos de pepino: Germinación: 22 / 20. SISTEMA DE CALEFACCIÓN Campaña 97-98 Generadores de aire (Combustión indirecta) 5. (López et al.8). 14º C y 15 ºC. Tabla 2..1 14º 15º 4.Gasto (kg m-2) de combustible (propano) para dos sistemas de calefacción y dos campañas 97-98 y 98-99.2 2.6 9.9 Tubería agua caliente 4. Producción Comercial para un cultivo de judía bajo dos sistemas de calefacción: aire combustión directa y agua en tubería de hierro. ‘Las Palmerillas’ en invernaderos tipo “parral” (poco herméticos) con sistemas de calefacción por aire con combustión directa para cultivos de pepino y judía a niveles de consigna bajos-medios (10º15º C). reducción de la longitud del tallo y aborto de frutos) frente al de agua caliente por tubería de hierro.J. g m -2 5000 4000 3000 2000 1000 0 55 65 75 85 95 D. 105 115 125 135 Agua caliente Aire caliente Figura 2. provocando mermas en la producción precoz y final (Figura 2).S. para un cultivo de judía bajo un régimen de calor alto ( fase vegetativa 18º C y fase fructificación de 16ºC) el sistema de aire caliente con combustión directa provocó en el cultivo síntomas de toxicidad (reducción de la superficie foliar. Sin embargo. procurando ventilar o parar máquinas para evitar toxicidades a las personas y plantas. no han mostrado síntomas de toxicidad ni mermas en la producción. C.500 ppm durante los períodos más fríos (TªinTªext > 8 º C).E. manejando la ventilación para evitar niveles elevados de gases. superaron las 5. Los niveles alcanzados de CO2 en el invernadero con calefacción con combustión directa. 20 . De ahí que el uso de estos sistemas deba estar condicionado a un control de los gases de combustión y a trabajar con regímenes de calor bajos o de mantenimiento (Tªinv – Tªext = ∆Tª pequeños).D. López Trabajos realizados en la E. en invernaderos de arco (más herméticos). FEUILLOLEY. BAILEY. En: Ecosystems of the World.. H.. GOLDSBERRY....J. también es el sistema más arriesgado al incorporar los gases de la combustión dentro del invernadero... Almería (España). es importante hacer un seguimiento continuo a la rentabilidad de los sistemas. 339-398. VAN DE BRAAK.. M. 1978. agua caliente a baja temperatura y agua caliente a alta temperatura. A. J.A.Rural. New York. 125-160. 1998. W. Physics of greenhouse climate. Cuadrado I. W. J. Calefacción de invernaderos. B. LÓPEZ. 71-101. En: Calefacción de invernaderos en el sudeste español. Influencia de la temperatura en el crecimiento y desarrollo de los cultivos. A. 87:1-8 GONZÁLEZ-REAL (BAILLE). Calefacción por aire caliente con combustión directa. P. BAILLE.. LORENZO. 1998. 21 . Greenhouse Management. Informations Techniques du CEMAGREF.C. Almería (España). En: Calefacción de invernaderos en el sudeste español. 530 pp. Physical principles of microclimate modification. P. Siendo el sistema más barato el aire caliente de combustión directa.F. PÉREZ.L. El coste de instalación para los sistemas de calefacción por agua caliente se reduce a medida que aumenta la superficie calefactada al compartir ciertos elementos (caldera.D.I. Edita Caja Rural de Almería. Edita Caja Rural de Almería. 11-13. 2000. Dada la gran incertidumbre que mantienen los precios de los productos hortícolas y de los combustibles. MATEO. En: Tecnología de invernaderos II.A. D. 1995. 1992. PUERTO.. especialmente cuando el número de horas de funcionamiento en continuo del sistema es elevado. Principes généraux d’utilisation des eaux tiédes pour le chauffage des serres.P. En: Greenhouse climate control. A. HOLLEY.G.). BAILLE.. M. hecho que no ocurre con los sistemas por aire caliente. REFERENCIAS BOT. HANAN. 23-34.J. aire caliente de combustión indirecta. G.Sistemas de calefacción El coste de la instalación de los sistemas de calefacción en orden creciente es: aire caliente de combustión directa. reguladores. DAY. J. etc. 2000.. FIAPA y C. K. Edita Springer. Eds: Pérez J. E. C. SÁNCHEZ-GUERRERO.C. 22 . 35-44. Comparación de calefacción por aire caliente con combustión indirecta frente a tubería radiante con agua caliente a baja temperatura. Almería (España). 2000.. López LORENZO.J. M.. MEDRANO. Edita Caja Rural de Almería. En: Calefacción de invernaderos en el sudeste español. P. ENRIQUECIMIENTO CARBÓNICO Pilar Lorenzo CIFA de Almería . . incrementan la conductancia estomática y pueden originar un desequilibrio hídrico transitorio en el cultivo. 1970. La actual concentración de CO2 ambiental se sitúa en torno a 370 µmol mol-1. Lorenzo. Heij y Uffelen (1984) consideran que durante 1/3 del periodo de iluminación. la concentración de CO2 en el interior del invernadero se mantiene por debajo del nivel atmosférico exterior.Enriquecimiento carbónico 1. 1990). 1982). El agotamiento de dióxido de carbono se incrementa cuando la tasa de asimilación neta del cultivo es elevada (alta radiación. El cultivo en invernadero se desarrolla en un ambiente semicerrado y está sujeto a una concentración de CO2 fluctuante. Representación generalizada de la relación entre la concentración de CO2 intercelular y la tasa de asimilación neta..5 m s-1 y reducido gradiente térmico interiorexterior). 1997). que al mismo tiempo que reducen la asimilación neta de carbono. (Adaptado de Farquhar y Sharkey. dosel vegetal cerrado) y la renovación del aire en el interior de las estructuras es baja (velocidad del viento en el exterior inferior a 1. A 0 100 200 300 400 500 600 Co n c e n tr ac ió n d e CO 2 Figura 1. en la zona no saturante de la relación que existe entre la asimilación neta y la concentración de CO2 (Figura 1). siendo infraóptima para el crecimiento y desarrollo de la mayoría de los cultivos hortícolas. Los resultados experimentales muestran rendimientos productivos superiores cuando se aplica la técnica de enriquecimiento carbónico a concentraciones entre el rango de 700-900 µmol mol-1 (Papadopoulos et al. 25 . En estas circunstancias es habitual registrar valores entre 205-270 µmol mol-1 (Ito.INTRODUCCIÓN Uno de los factores determinantes de la producción de los cultivos protegidos es la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera del invernadero. el empleo de sustratos inertes y el aumento de la estanqueidad de los invernaderos como medida de ahorro energético en los cultivos protegidos. 1985. origina el agotamiento de dióxido de car26 . 1999). Lorenzo Actualmente la incorporación de mallas anti-insecto en las ventanas del invernadero para proteger los cultivos de plagas y enfermedades es una práctica generalizada adoptada en la horticultura del sudeste mediterráneo. (1998) han cuantificado reducciones considerables de la tasa de ventilación del invernadero (descensos porcentuales del coeficiente de descarga de hasta el 35% y el 52% para mallas anti-pulgón y anti-trip. régimen y concentración). 1983). aumentos que van entre el 14 y el 61 % (Kimball. estas barreras físicas dificultan el intercambio de aire interior-exterior y la renovación de la concentración de CO2 . cuajado de fruto.P. Nederhoff. enfermedades o desórdenes fisiológicos. 1986). la técnica de incorporación de CO2 utilizada (fuente. Muñoz et al. Algunos autores estiman oportuno mantener la concentración de dióxido de carbono dentro del invernadero al nivel atmosférico exterior. distribución de materia seca. la incidencia de plagas. el aporte de carbono total. aunque es un método paliativo. la aclimatación del cultivo. La ventilación natural. han hecho más patente el agotamiento de CO2 (Bauerle y Short. Sánchez-Guerrero. floración. resulta insuficiente para restablecer la concentración de CO2 en el interior de las estructuras de cultivo. y todos ellos pueden verse afectados por la mayor o menor adecuación de diversos factores como: las condiciones climatológicas. incluso en aquellas condiciones en las que la práctica de la ventilación es imprescindible durante gran parte del día (Slack y Hand. derivada del régimen de insolación incidente en las estructuras de cultivo. Se debe considerar la producción de fruto como el resultado de diversos procesos subyacentes: asimilación neta. etc. 1988. La progresiva sustitución de abonos orgánicos por fertilizantes químicos. El enriquecimiento carbónico da lugar a respuestas productivas variables. el aporte de agua y fertilizantes. 1984). respectivamente). especialmente cuando se producen altas tasas de asimilación. Las causas de esta variación son diversas: las condiciones en las que se desarrolla el cultivo.RESULTADOS EXPERIMENTALES EN LA HORTICULTURA PROTEGIDA DEL SUR MEDITERRÁNEO La climatología de esta área productiva. la relación fuente-sumidero (Peet. 2. Por tanto. analizada por clases de frecuencia. Distribución por clases de frecuencia a lo largo del desarrollo de un cultivo de pepino. 1999).1 1 . 1999) (Figura 2).3. no permiten restablecer la concentración de CO2 (Lorenzo.5 .5 . (Sánchez-Guerrero.1. Por otra parte. Evolución de la concentración de CO2 en el interior del invernadero durante el periodo diurno.5 LAI Figura 2. en activo durante la mayor parte del periodo diurno para paliar los excesos térmicos. el incremento de asimilación de carbono cuando aumenta la concentración de dióxido de carbono presenta repuestas notables. 1994). 100% 80% [CO2] (µ mol mol ) -1 Periodo diurno 60% 400-450 350-400 300-350 40% 250-300 200-250 20% 0% 0. Estas circunstancias han puesto en evidencia la necesidad de mejorar la ventilación de las estructuras de cultivo y el interés de valorar la aplicación de enri- 27 .Enriquecimiento carbónico bono en el interior del invernadero durante el periodo de iluminación por el elevado consumo fotosintético. es de 250 a 300 µmol mol-1 durante el periodo de iluminación cuando opera la ventilación pasiva (Sánchez-Guerrero. las bajas tasas de renovación de aire por efecto de la insuficiente ventilación natural. 1999).5 2. El decremento de CO2 aumenta a medida que se desarrolla el dosel vegetal.2. pues coincide con los valores de mayor pendiente de la relación. Registros continuos realizados durante todo el ciclo de producción indican que la concentración de CO2 más habitual. se han registrado reducciones del 55% con respecto a la concentración ambiental cuando el invernadero permanece cerrado (SánchezGuerrero.3 3 .5 1.2 2 .5 . En este rango. Se ha mantenido un rango fijo entre 350 y 600 µmol mol-1 durante el periodo diurno (Sánchez-Guerrero. Lorenzo quecimiento carbónico teniendo en cuenta las características de los sistemas productivos locales. Como consecuencia. aplicando dos fuentes distintas de carbono (parafina de bajo contenido en azufre y CO2 puro). Los resultados que se han obtenido en esta dirección están en la línea de las observaciones de Nederhoff (1994). 1997) (Figura 3. por lo que la incorporación de CO2 es menor que en el ciclo de invierno.P. y variando las estrategias de aplicación. ya sea por exceso térmico o higrométrico. Los incrementos productivos obtenidos oscilan entre 12% y 17% en los ciclos de primavera y otoño-invierno. 28 . quien argumenta que la respuesta productiva obtenida guarda relación directa con la cantidad de dióxido de carbono aportado. Las experiencias de enriquecimiento carbónico se han llevado a cabo en diferentes tipos de estructuras de protección. En los ciclos de primavera la ventilación permanece activa buena parte del día con la finalidad de controlar la temperatura. La distribución de materia seca entre las fracciones aéreas de la planta muestra un incremento relativo hacia la fracción de fruto. En invernadero parral tradicional de Almería se ha aportado dióxido de carbono generado a partir de la combustión de parafina sobre cultivo de judía de crecimiento indeterminado. 4 y 5). 1999). Las experiencias realizadas en invernaderos tipo parral mejorado y multitúnel. con objeto de reducir el gradiente interior/exterior y evitar pérdidas innecesarias (Lorenzo. dotados con equipos para el control climático. también lo es su efecto. han permitido establecer una estrategia dinámica vinculada a la ventilación del invernadero y al régimen de viento. respectivamente. consistente en enriquecer la atmósfera del invernadero al doble de la concentración exterior (700 µmol mol-1) cuando las ventanas permanecen cerradas y próxima a la ambiental (350 µmol mol-1) cuando opera la ventilación. Sistema localizado de distribución de CO2 en el aire del invernadero.Enriquecimiento carbónico Figura 3. Analizador de dióxido de carbono para el control dinámico de la concentración de CO2 en la atmósfera del invernadero. 29 . Figura 4. Ca y Mg. lo que lleva implícito un aumento de la absorción de iones. Lorenzo 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0:00 3:00 6:00 800 700 600 500 400 300 200 100 0 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 [CO2] Testigo [CO2] Enriquecido Radiación global exterior Figura 5. y se debe incrementar su aporte con objeto de restablecer el equilibrio. (Sánchez-Guerrero et al. Segura et al. Evolución de la concentración de CO2 resgistrada en el interior de invernaderos multitúnel enriquecido y control con un cultivo de pepino desarrollado de Indice de Área Foliar 3. El enriquecimiento carbónico ha producido un aumento sobre la eficiencia hídrica referida a la producción de fruto de pepino del 40%. es necesario adecuar la gestión de la fertirrigación para mantener la misma concentración de nutrientes en el entorno de la raíz. K. Al aumentar la concentración de carbono en la atmósfera del invernadero se produce un aumento de la tasa fotosintética. los incrementos de la producción acumulada de fruto obtenidos oscilan entre 19% y 25%. Por tanto. 1998) (Figura 6). Cuando se ha aplicado esta estrategia con CO2 puro en diferentes ciclos de cultivo de pepino. Esto se debe por una parte al incremento productivo y por otra a la reducción del aporte hídrico del 15% para mantener una conductividad eléctrica en el entorno radicular semejante a la del cultivo testigo (Lorenzo.. 30 .P. 1988). (2000) han analizado la absorción de nutrientes de un cultivo de pepino enriquecido respecto al control y han observado un aumento principalmente de N. Se han comparado los resultados obtenidos en los invernaderos con diferente nivel de control climático. Este mismo efecto sinérgico se ha observado también en cultivo de judía de crecimiento indeterminado. dando lugar a floraciones consecutivas. 1998). Un aumento del 24% se ha atribuido a la aplicación de calor. que ha producido 7. mientras que el resto se debe al aporte de carbono (Sánchez-Guerrero. Efecto del aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera del invernadero sobre la eficiencia en el uso del agua. dado que la concentración de CO2 ambiental es inferior a la óptima biológica para la mayoría de las especies hortícolas 31 .Enriquecimiento carbónico ↑ CO 2 ↑ Fotosíntesis neta ↓ Conductancia estomática ↓ Transpiración ↑ ↑ Producción Materia Seca ↑ Temperatura Foliar ↑ DPV ↑ Eficiencia Uso Agua Figura 6. 2000). mientras que en el invernadero pasivo. el envejecimiento precoz del cultivo como consecuencia del estrés térmico ha dado fin al ciclo productivo. La notable diferencia se explica porque el control térmico ha posibilitado un adecuado crecimiento y desarrollo de las plantas. cosechada la primera floración. 3.1 kg m-2 frente a 1. La asociación de enriquecimiento carbónico y apoyo térmico en estas estructuras ha dado lugar a aumentos de la producción acumulada de pepino en cultivo sin suelo del 56 % respecto al control. El 16% del incremento productivo se relaciona con el aporte de dióxido de carbono (Lorenzo.5 kg m-2 en el invernadero pasivo.CONSIDERACIONES SOBRE LA APLICACIÓN DE ENRIQUECIMIENTO CARBÓNICO La aplicación de dióxido de carbono a la atmósfera del invernadero origina generalmente incrementos productivos. la respuesta productiva obtenida por la aplicación de carbono generalmente es superior.. Lorenzo que se cultivan bajo protección. velocidad de viento baja). 39(2): 185-192. FARQUHAR. El invernadero es un recinto semicerrado que impide en mayor o menor medida la renovación del aire interior. la elección de la estrategia de incorporación de carbono en las estructuras de cultivo y de la fuente debe racionalizarse de acuerdo con los parámetros locales. Cada área productiva presenta unas características climatológicas específicas que dan lugar a la adopción de sistemas de cultivo apropiados.M. 32 . El aporte de dióxido de carbono mejora la eficiencia hídrica del cultivo. UFFELEN. G. El aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera del invernadero reduce el efecto de inhibición que ejerce la concentración de O2 sobre la tasa de fotosíntesis debido a la respiración. A medida que el sistema de cultivo genera mayor agotamiento de la concentración de CO2 por: baja renovación de aire (superficie de ventilación reducida. T. Acta Horticulturae 162: 29-36. REFERENCIAS BAUERLE. fundamentalmente debido a la mayor producción de fruto y en menor medida por la reducción del aporte de agua que requiere el sistema. en términos relativos es mayor a concentraciones bajas. Plant Physiol. SHARKEY. H.D. 1970. 1982. Effects of CO2 concentration on growth of glasshouse cucumber. dosel vegetal desarrollado y/o alta radiación. HEIJ. J. Stomatal conductance and photosynthesis. Por tanto. T.A. G. Journal Japanese Society Horticultural Science. W. utilización de mallas anti-insecto. 1984. en las que la relación Concentración de CO2 / Asimilación neta presenta mayor pendiente. T. ya que el aumento de asimilación lleva implícito un incremento de la absorción iónica.P. El enriquecimiento carbónico implica una adecuación de la fertirrigación. Ann... Acta Horticulturae 148: 627-632. Carbon dioxide depletion within the plant canopy in growing vegetable crops.D. Carbon dioxide depletion effects in energy efficient greenhouses. La respuesta es variable.L. 1984. Rev. ITO. 33: 317-395. SHORT. SHIPP.. Efecto del enriquecimiento carbónico sobre la producción y eficiencia hídrica en cultivo de pepino . C.C.A.. Cuadrado I.M. I.. M. P. Heating and CO2 enrichment in improved 33 . LORENZO. S. Gestión del clima en la horticultura intensiva del sur mediterráneo. FIAPA y C. 213 pp. CO2 in plastic greenhouse in Almería (Spain). Horticultura 119:80-83. Wageningen. MUÑOZ.A. LORENZO. PEET. J. 1998. L ). Eds: Fernández M. L. J. D. Dynamic optimization of the CO2 concentration in greenhouses: An experiment with cucumber (Cucumis sativus. Enriquecimiento carbónico en cultivos hortícolas bajo invernadero de polietileno. B. M. Horticultural Reviews 21:1-39. transpiration and production of greenhouse fruit vegetable crops. Junta de Andalucía. MEDRANO. PARARAJASINGHAM. 1986. E.I. Carbon dioxide and agricultural yield: An assemblage and analysis of 430 prior observations. Los factores ambientales en el manejo del cultivo sin suelo. Acta Horticulturae 268: 165-169. M. CASTILLA. T.I. Ed... Acclimation to high CO2 in monoecious cucumbers.. F. The Netherlands.. 1998. SÁNCHEZ-GUERRERO. LORENZO.. 1999. 266 p. 1997. E. D. 1990. SÁNCHEZ-GUERRERO. M. Monografías 17/96.G. MEDRANO...C. M. PHD Agricultural University. SÁNCHEZ-GUERRERO. E..R.C. Bioproductividad e Intercambio gaseoso durante la ontogenia de un cultivo invernal de Cucumis sativus L. M. M. 1994. Consejería de Agricultura y Pesca.J.. Agronomy Journal. ESCOBAR... SÁNCHEZ-GUERRERO. P.Rural. 1997.Rural. Universidad de Murcia.M.I. En: Tecnología de Invernaderos II. Curso Superior de Especialización. W. 1988. 1983. P. Intercepción de luz. N. I.G. P.I.A... MEDRANO. Tesis Doctoral. P. E. MAROTO. Cuadrado I..G.. Ventilación natural de invernadero. MONTERO. A. 255 p.. GARCÍA. ESCOBAR. 149173. P. En: Cultivo sin suelo II. GARCÍA. NEDERHOFF.Vegetative and reproductive growth. Effects of CO2 concentration on photosynthesis.. Eds: Pérez J. LORENZO. NEDERHOFF.A. LORENZO.. M.M. P. P. 1998. ANTÓN. PAPADOPOULOS. Plant Physiology. Actas de Horticultura 21: 83-90. 267-311.. FIAPA y C. l.F. Acta Horticulturae 229: 341-348. 75: 779-788.F. LORENZO. en Almería. 1994. Curso Superior de Especialización. 80: 59-62. M. JEWETT. E. PORTERO. A.Enriquecimiento carbónico KIMBALL. C. Integrated Management of Greenhouse Vegetable Crops. JARVIS. D. MEDRANO. Murcia. G.P.W. Murcia. LORENZO.. International Symposium on protected cultivation in mild winter climates: current trends for sustainable technologies. SÁNCHEZ-GUERRERO. International Symposium on protected cultivation in mild winter climates: current trends for sustainable technologies. Marzo 2000. SEGURA. Cartagena. M. 34 .. PARRA. Lorenzo low-cost greenhouses. 60(4): 507-516. The effect of CO2 enrichment on cucumber growth under greenhouse conditions. Acta Horticulturae (en prensa). M. E. P. D.C. 2000.... 1985. Acta Horticulturae (en prensa). J. Journal for Horticultural Science.F. HAND. Cartagena. SLACK. Marzo 2000.L. The effect of winter and summer CO2 enrichment on the growth and fruit of glasshouse cucumber. LA RADIACIÓN SOLAR EN INVERNADERO EN LA COSTA MEDITERRÁNEA ESPAÑOLA Nicolás Castilla CIFA de Granada . . Las favorables condiciones de radiación en la costa mediterránea española para el cultivo en invernadero están limitadas por la baja transmisividad (proporción de la radiación solar exterior que penetra dentro de invernadero). Mejorar las condiciones de radiación en “invernaderos mediterráneos” artificialmente. con mínimo uso de energía.La radiación solar en invernadero en la costa mediterránea española RESUMEN La radiación solar es la fuente de energía para el crecimiento y desarrollo de las plantas y el principal insumo de la bioproductividad vegetal. especialmente en otoño e invierno.INTRODUCCIÓN El cultivo protegido en invernadero pretende mejorar las condiciones ambientales de las plantas para incrementar su bioproductividad. 1. climatizados con gran empleo de energía.El de “máxima modificación climática”. mediante iluminación complementaria. Esta breve exposición se centrará en los aspectos más destacables de la 37 . Dos enfoques básicos han prevalecido en cultivo de invernadero: 1. resulta utópico por su elevado coste. -“Los invernaderos mediterráneos”. al emplear unos invernaderos sofisticados. Normalmente denominamos luz a la parte de la radiación solar que es visible para el ojo humano. pero con costes de producción inferiores (Enoch. que requieren una alta inversión y generan altas producciones a unos costes de producción elevados y 2. de bajo coste de construcción. que generan condiciones climáticas subóptimas en ciertas épocas y de menores prestaciones productivas. . La parte de la radiación solar que es útil para la fotosíntesis de las plantas es designada como “radiación fotosintéticamente activa” o PAR (iniciales de la expresión en inglés). La radiación solar es la fuente de energía para el crecimiento y desarrollo de las plantas y el principal insumo de la bioproductividad vegetal. a unos costes asequibles. y empleando materiales de cerramiento y técnicas de manejo que permitan optimizar el uso de la radiación. empleado en el norte de Europa. optimizar las condiciones radiativas construyendo invernaderos eficientes en captar la radiación. por tanto. Es necesario mejorar dicha transmisividad mediante invernaderos más eficientes en captar la radiación. Es necesario. 1986). N. Castilla radiación en invernadero en la costa mediterránea española, desde ese punto de vista. 2-BIOPRODUCTIVIDAD VEGETAL Los factores que determinan la bioproductividad vegetal neta (Pn) son la cantidad de radiación incidente (Q), la proporción de esa radiación que es interceptada por órganos verdes de la planta (β), la eficiencia de conversión fotosintética de radiación interceptada en biomasa (ε) y las pérdidas de biomasa en respiración (R) Pn = (Q · β · ε ) - R (Coombs et al., 1987). Así pues, la bioproductividad vegetal neta depende, en primer lugar, de la radiación incidente sobre las plantas. Para que dicha radiación pueda ser utilizada eficientemente en el proceso de fotosíntesis debe ser interceptada por los órganos fotosintetizantes de las plantas. La eficiencia de utilización de la radiación interceptada para su conversión en biomasa dependerá de las características de la planta y de las condiciones ecológicas (clima, suministro hídrico, nutrición, sanidad,...). Habrá, por último, que detraer las pérdidas de biomasa en respiración, muy dependientes de la temperatura. Estos factores determinantes de la bioproductividad dependen, en gran parte, de la radiación y, también, de las demás condiciones climáticas (temperatura, humedad ambiental y de suelo, composición de la atmósfera,...). La proporción de la biomasa total que es invertida en partes cosechables del cultivo (por su interés económico: frutos en el tomate, hojas en la lechuga, tubérculos subterráneos en la patata,...) es conocida como el “índice de cosecha” (Coombs et al., 1987). Maximizar el índice de cosecha debe ser el objetivo de un manejo agronómico adecuado, que priorice la distribución de asimilados hacia los órganos cosechables de la planta (hojas, frutos, tubérculos, raíz,...). La optimización de la bioproductividad vegetal neta (Pn) y del índice de cosecha implica el empleo de diversas técnicas de producción y prácticas culturales (mejora microclimática mediante cultivo protegido, riego, poda, fertilización, defensa fitosanitaria, etc.) que permitan obtener del material genético empleado en las diversas condiciones ecológicas (suelo y clima) las más provechosas prestaciones agronómicas. 38 La radiación solar en invernadero en la costa mediterránea española 3- TRANSMISIVIDAD DEL INVERNADERO La abundancia de días despejados, en los que la radiación directa prevalece sobre la difusa, es una característica del clima de nuestra costa mediterránea que, junto a sus suaves temperaturas invernales, lo diferencian del clima de otras áreas de invernaderos donde predomina la radiación difusa (días nublados), especialmente en otoño e invierno (Hanan, 1990). Las condiciones de radiación solar en invernadero son muy importantes desde el punto de vista productivo, no solo cuantitativamente sino también cualitativamente. Las características ópticas de la cubierta del invernadero pueden modificar significativamente la calidad de la radiación (espectro de distribución o proporción de radiación difusa) afectando a los cultivos, principalmente en cuanto a la eficiencia de uso de la radiación y a sus efectos fotomorfogénicos (Baille, 1998) y sobre los insectos y microorganismos del invernadero. La fracción de radiación solar global transmitida dentro de un invernadero es designada como “transmisividad global del invernadero” (Zabeltitz, 1998). Han sido ampliamente documentadas las limitaciones productivas que implican los bajos niveles de radiación dentro de invernadero en otoño e invierno en la costa mediterránea española, en cultivos de hortalizas que son exigentes en luz (Castilla et al., 1999). Maximizar la radiación dentro de invernadero es, por tanto, un objetivo deseable en nuestras latitudes, especialmente en otoño e invierno. Radiación solar global media (MJ m-2 día -1) a lo largo del año 30 25 20 15 10 5 0 . . . p. . . n. . . ov N D b. ar ay ne l. go br ct Ju Ju Fe Se M E A M Almería La evolución de la radiación solar a lo largo del año en Almería y Wageningen (Holanda) denota las mejores condiciones de la costa Mediterránea. 39 A Wageningen O ic . N. Castilla Dicha transmisividad es función, entre otros factores, de las condiciones climáticas (nubosidad, principalmente, que determina la proporción de radiación directa y difusa), de la posición del Sol en el cielo (que dependerá de la fecha y hora del día y de la latitud del lugar), de la geometría de la cubierta del invernadero, de su orientación (este-oeste, norte-sur,...), del material de cerramiento (características ópticas y radiométricas, estado de limpieza, condensación de agua en el interior,...) y de los elementos estructurales y equipos del invernadero que limitan, al sombrear, la radiación dentro del invernadero (Bot, 1983; Zabeltitz, 1998). La transmisividad a la radiación solar directa variará en función del ángulo de incidencia (que forman el rayo solar y la perpendicular a la cubierta del invernadero), siendo mayor dicha transmisividad cuanto menor sea dicho ángulo, es decir, cuanto más perpendicularmente incida la radiación sobre la cubierta del invernadero (Bot, 1983). La transmisividad global media (fracción de radiación global exterior que penetra en el invernadero) debe integrarse como valor medio en todo el invernadero, dada la variabilidad a que están sometidos los diversos puntos del invernadero en cuanto a radiación (por su situación, por diferencias de sombreo de los elementos estructurales y de los equipos,...) en días despejados, cuando predomina la radiación directa (Bot, 1983). En días completamente nublados, cuando toda la radiación solar es difusa (ausencia de sombras definidas, por su carácter adireccional) la distribución de radiación es más homogénea dentro de invernadero (Baille, 1998). Es importante recordar las notorias diferencias existentes, desde el punto de vista de la transmisividad, entre invernaderos unimodulares y multimodulares derivadas de los sombreos entre módulos, cuando las pendientes de cubierta tienen cierta inclinación. 40 Castilla et al. generando diferencias en producto bruto anual superiores a las 200 pesetas por m2 (Castilla et al.T. se han cuantificado aumentos de producción superiores al 20 %. 2000) La transmisividad a la radiación solar directa dependerá del ángulo de incidencia (α) de los rayos solares y de las características del material de cubierta del invernadero. 41 .. 2000). de Cabrils y Caja Rural de Granada (Estación Experimental “La Nacla”.A. En nuestras condiciones productivas. con orientación este-oeste en cumbrera..La radiación solar en invernadero en la costa mediterránea española RADIACION SOLAR P α Radiación directa RADIACION TRANSMITIDA DENTRO DEL INVERNADERO α 0º 20º 40º 60º 80º TRANSMISIVIDAD (%) PE térmico 87 84 79 66 53 Tricapa 91 89 86 76 54 P: perpendicular a la cubierta (Fuente: Montero et al. posteriores y recientes trabajos de investigación desarrollados por la Junta de Andalucía. entre otros factores.. en colaboración con el I. en invernadero parral sin calefacción con cultivo de pepino de otoño-invierno. 4-TRANSMISIVIDAD EN INVERNADEROS MEDITERRÁNEOS Tras unos primeros pasos para mejorar la transmisividad de las estructuras tipo parral (invernaderos asimétricos de escasa pendiente de cubierta. Castilla et al..R. 1999. 2000). en Motril). 1998. 1994). al emplear un invernadero más eficiente en transmisividad (invernadero parral orientado este-oeste con ángulos de 45º en el lado sur y 27º en el norte) que el asimétrico convencional (ángulos de 11º en el lado sur y 24º en el norte). han demostrado el interés de aumentar notablemente las pendientes de cubierta en invernaderos tipo parral (Quesada et al. Habida cuenta del incremento de coste de construcción que suponen esas mayores pendientes de cubierta. No obstante. llegando a alcanzar diferencias de más del 10% de la radiación global al aire libre en días soleados.Ángulo cenital mínimo (mediodía) aprox 60º α − Ángulo de incidencia Norte Los invernaderos asimétricos de pendiente alta en el lado sur son más eficientes en captar radiación. amortiguan notablemente 42 .Rayos de sol θ . Castilla Ángulo de incidencia de radiación solar directa en invernaderos asimétricos orientados Este-Oeste Sur de España (37º N Latitud) Solsticio de Invierno-Mediodía V. en torno al solsticio de invierno. la mayor altura de los invernaderos (3. simétrico.N. el menor ancho de las capillas (módulos) y las características de difusión de la radiación de las láminas plásticas empleadas hoy día. en torno al solsticio de invierno. al incidir los rayos solares (radiación directa) con menores ángulos (α) de incidencia. que está siendo adoptada por algunos agricultores como estructura de bajo coste. una solución de compromiso. a dos aguas. pero su transmisividad en otoño-invierno es superior. La uniformidad de radiación en estos invernaderos orientados este-oeste (simétricos con ángulos de cubierta de unos 30º) es menor (en días soleados) que en los orientados norte-sur.0 metros de altura en canalones).5 – 4. es la del invernadero parral.línea perpendicular de cubierta SR. orientado este-oeste.línea vertical P . con ángulos de cubierta de unos 30º. si se orientan Este-Oeste (cumbrera) que si se orientan Norte-Sur. Como contrapartida. son más eficientes en otoño e invierno en captar energía solar en días soleados. PE-térmico CICYT-AGF-1996-2512 30º 30º 30º 30º 30º 30º 80 Transmisividad (%) 75 70 65 60 55 21-Dic 21-feb 21-Abr 21-jun Orientación E-W N-S Figura 1. y ángulos de cubierta de 30º.. la orientación este-oeste induce una mayor transmisividad que la orientación norte-sur.La radiación solar en invernadero en la costa mediterránea española esas diferencias de uniformidad entre invernaderos multimodulares orientados este-oeste y norte-sur. al igual que ocurre en los tipo parral. E-W) en un invernadero simétrico (ángulo de cubierta: 30º) según el mes del año. En invernaderos de cubierta curva (multitúnel). de mayor nivel tecnológico en cuanto a sus posibilidades de equipamiento que los invernaderos tipo parral. 43 . Los invernaderos de cubierta simétrica a dos aguas. Latitud 37ºN Asimet 9. la orientación norte-sur tiene mayor uniformidad de radiación dentro del invernadero. Transmisividad media (%) a la radiación solar directa según la orientación de la cumbrera (N-S. especialmente relevante en otoño e invierno (Morales et al. 2000). E-W) en un invernadero simétrico (ángulo de cubierta: 10º) según el mes de año. si los invernaderos son de baja pendiente (10º). la transmisividad sigue pautas similares a las descritas en invernadero parral. Las diferencias en transmisividad según su orientación (Este-Oeste o NorteSur) en días soleados son escasas. Las mayores pendientes de la cubierta curva implican mayor transmisividad (en los rangos indicados). La reciente aparición en el mercado de láminas plásticas más transmisivas a la radiación solar (multicapa) que las láminas convencionales de polietileno-normal. y que han sido bien aceptadas por los horticultores de invernadero.N. incluso en el solsticio de invierno.(Montero et al. Castilla Latitud 37ºN Asimet 9. si bien los elementos estructurales suelen ser mayores en estos invernaderos curvos que en los tipo parral. confirma el interés (ampliamente documentado en nuestras condiciones) de aumentar la radiación dentro de invernadero en épocas de baja radiación. En invernaderos multitúnel.. 2000). 44 . Transmisividad media (%) a la radiación solar directa según la orientación de la cumbrera (N-S. larga duración y térmico. PE-térmico CICYT-AGF-1996-2512 75 73 71 69 67 65 63 61 59 57 55 10º 10º 10º 10º 10º 10º Transmisividad (%) Orientación E-W N-S 21-Dic 21-feb 21-Abr 21-jun Figura 2. permiten una mayor disponibilidad de radiación dentro de invernadero (Montero et al. cabe destacar la negativa influencia en producción del uso de acolchado blanco (para incrementar la radiación captada por el cultivo) en invernaderos sin calefacción en nuestras condiciones (costa mediterránea) de otoño-invierno.. entutorado. por estrés hídrico..) y de cortavientos exteriores. por razones de calidad de fruto. Morales et al. mientras que las hojas de estratos inferiores (sombreadas por las superiores) reciben mucha menos radiación y están lejos del nivel de saturación. A este respecto. limitar la radiación por otros motivos (para limitar temperatura en invernaderos insuficientemente ventilados. Otras medidas.(Castilla. uso de acolchado. a nivel global de planta no suele darse saturación de radiación en las especies hortícolas comestibles. Cabe. 1998). como limitar las sombras de estructura y de equipos (pantallas térmicas. son necesarias al implantar los invernaderos (Zabeltitz. para mejorar coloración. Esta situación (muy estudiada en cámaras de crecimiento en laboratorio) puede producirse en invernadero durante los meses de alta radiación y a las horas centrales del día.. 1990.. 45 .. Lavar las cubiertas plásticas y restringir en lo posible el blanqueo de los invernaderos. 1994).. densidad de plantas. se ha definido el “nivel de saturación de radiación” a partir del cual los incrementos de radiación no conllevan aumentos paralelos de fotosíntesis.. pero solamente en las hojas de los estratos superiores del cultivo sometidas a mayor radiación.. al reducir la temperatura radicular significativamente. 2000)... no obstante.. 1999. 2000).) El efecto anti-goteo de las láminas multicapa en su cara interior (una vez colocada en el invernadero) permite evitar la formación de gotas gruesas (al condensarse el vapor de agua en la lámina). Zabeltitz. poda. Conviene resaltar el interés de experimentar las técnicas de cultivo novedosas previamente a su adopción generalizada. que limitan la transmisividad (Jaffrin et al. 1985.. por lo que normalmente no parece justificado reducir radiación en invernadero por este motivo.La radiación solar en invernadero en la costa mediterránea española A nivel foliar. tanto en cultivo en suelo como en sustrato (Lorenzo et al.. Hernández et al. Y no olvidemos las técnicas de cultivo que optimizan el aprovechamiento de radiación (interceptándola) dentro del invernadero: orientación de líneas de cultivo norte-sur. en nuestras condiciones mediterráneas. 1998) y contribuyen al posterior goteo del agua de condensación sobre el cultivo. Por ello. junto con una elección adecuada de lámina plástica.. con negativos efectos en su sanidad. mallas en ventanas. Castilla 5..Z. J.T. 1987. N. Wageningen.. J. HERNÁNDEZ. REFERENCIAS BAILLE.. CASTILLA. MORALES. MONTERO. Actas de Horticultura.. H. 491: 83-86. Energy Cycle. GUILLÉN.I. 46 . GUILLÉN. S. HALL. Stanhill. 1994.Z... H.M. Para ello hay que mejorar su transmisividad. Acta Horticulturae. I.. ESCOBAR. N.. Respuesta productiva del pepino y la judía verde al cultivo en invernaderos asimétricos de distinta pendiente de cubierta.). 1999.. ESCOBAR.. SORIANO. A. ISHS International Symposium on Protected Cultivation in mild winter climates. 69 (5): 915-921. Amsterdam. que generen el máximo beneficio al horticultor. QUESADA.O. Alternative asymetrycal greenhouses for the Mediterranean area of Spain. 1998. J. J. Acta Horticulturae (en prensa)..P. HERNÁNDEZ.I. J. N. A. N. 298 pp. J. CASTILLA. J. Greenhouse climate: From physical processes to a dynamic model. Climate and protected cultivation.O. M. QUESADA. 1994.. N. A. A. F.M. 265-286. In:”Greenhouse Ecosystems”. Techniques in bioproductivity and photosynthesis. Elsevier. SCURLOCK.. CASTILLA... Pergamon Press. QUESADA. Comparison of asymmetrical greenhouse types in the Mediterranean area of Spain. F. LONG.I. M. Vegetable crops response to the improvement of low-cost plastic greenhouses. Univ. G. especialmente en otoño e invierno. ANTÓN. 361: 44-56. Oxford.I. 1986.I. CASTILLA. PhD thesis. M. J..CONCLUSIONES Cabe. 1983. D. Holanda. MORALES.... 2000. MONTERO. HERNÁNDEZ. Enoch. M. Acta Horticulturae. J.. ESCOBAR. F.. BOT. I. The Journal of Horticultural Science.M.A. ENOCH.N.I. El mejor diseño debe ser un compromiso entre este objetivo y la obtención de unos costes limitados de construcción y manejo. LÓPEZ-GÁLVEZ. por tanto. “Greenhouses in the Mediterranean areas: Technological level and strategic management.. concluir que es necesario aumentar la radiación solar incidente dentro de los invernaderos de la costa mediterránea española.P. dentro del marco de una horticultura respetuosa con el medio ambiente. 1999. Acta Hort..176: 1120. G. GUILLÉN. COOMBS.M. 27 (4):11-17.. MONTERO. CASTILLA.. I. (Eds. MORALES. A. Direct and diffuse light transmission of insect proof screens and plastic films for cladding greenhouses. F. Acta Hort. 2000.... A.I.C.M. M.Z.I. ANTÓN. Enoch. Greenhouse structures. SORIANO. HERNÁNDEZ. N. 17-69. Acta Horticulturae (in print). 2000. M.Los invernaderos mediterráneos en España:III. CASTILLA. I. J.. M. 491: 401-403.287:23-34.. A. 1990. GUTIERREZ. Paquetes tecnológicos disponibles. Optimización de la radiación en invernaderos mediterráneos para aumentar la calidad de las producciones. BRETONES. MORALES.. Actas de Horticultura.. H. Elsevier. ISHS International Symposium on Protected Cultivation in mild winter climates. Bean response to mulching in unheated plastic greenhouse.La radiación solar en invernadero en la costa mediterránea española HANAN. CASTILLA. MONTERO.G. J.. 1985.I.. I.. (Eds. F.. ISHS International Symposium on Protected Cultivation in mild winter climates. Stanhill. Acta Horticulturae (in print). N.. HERNÁNDEZ. 1998. SÁNCHEZ-GUERRERO. P. QUESADA. CASTILLA. VII Jornadas del grupo de Horticultura de la SECH. HERNÁNDEZ. N. Amsterdam. I.. F. E... N. N. CASTILLA. MORALES..M. J. C. Pendientes de cubierta en invernaderos asimétricos: Respuesta de un cultivo de pepino. ESCOBAR... J...V.. Acta Horticulturae.. The influence of greenhouse on internal climate with special reference to Mediterranean regions.J.J. GUILLÉN. LORENZO. J. E. 2000. AGUILAR. J. CASTILLA. MORALES. J. ESCOBAR. CASTILLA. CASTILLA N. Acta Horticultura 170: 227-234.. PÉREZ. MONTERO. J. 142: 3739. T. Horticultura. J. F..J. ZABELTITZ. Actas de Horticultura: 123-126.. Soilless cucumber response to mulching in unheated Mediterranean greenhouse. SORIANO. HERNÁNDEZ. J. 47 .I. 1998. 21: 45-49.I. M. HERNÁNDEZ. MEDRANO. 1999. MARTINEZ.. J. In:”Greenhouse Ecosystems”.I..). 2000. ESCOBAR. BERENGUER. M. MONTERO. Climate under plastic in the Almería Area.. N.T. . A. Pérez-Parra1. Baeza1. Antón2 2 Estación Experimental ‘Las Palmerillas’ de Cajamar Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA). E.I. Montero2. Barcelona 1 . J.VENTILACIÓN Y REFRIGERACIÓN DE INVERNADEROS J. . el sombreo reduce en gran manera la temperatura (más de 10°C en muchos casos)..1998): . refrigeración por evaporación producida por las plantas. pero muy especialmente durante la última década. Desde hace años.INTRODUCCIÓN Con el desarrollo de la horticultura protegida en climas cálidos ha surgido la necesidad de reducir la temperatura en los invernaderos. cuando hay otra fuente la refrigeración. ya sea la transpiración del cultivo. A modo de resumen puede decirse que hay cuatro factores principales que permiten limitar las temperaturas máximas (Montero et al. mientras que si es 60 el descenso térmico es de apenas 1°C. El sombreo tiene más influencia sobre el clima del invernadero cuando la ventilación es escasa. pero también se reduce. al sombrear se reduce la temperatura del aire del invernadero. Un efecto frena al otro. y por ese motivo es necesario estudiar los métodos de refrigeración en su conjunto. «cooling system» etc. sombreo. en la mayoría de los casos. 3.) . En los invernaderos sin plantas o con el cultivo recién transplantado. en beneficio de los cultivos y de las condiciones de trabajo de los agricultores. 2. El sombreo es más eficaz en la reducción de temperatura de los tejidos que transpiran muy poco (frutos y flores) que en los de alta transpiración (hojas). etc.La ventilación. Del estudio combinado de las distintas maneras de refrigerar se pueden obtener las siguientes conclusiones generales: 1. de manera que si uno de ellos cambia también cambian los demás.La reducción de la radiación solar que llega al cultivo (blanqueado. Por ejemplo.La refrigeración por evaporación de agua (nebulización. Sin embargo. Por ejemplo. la evaporación de agua o el aumento de la tasa 51 .Ventilación y refrigeración de invernaderos 1. Estos cuatro factores están ligados entre sí.) . . la tasa de transpiración. se han llevado a cabo distintos experimentos orientados a refrigerar el invernadero durante las horas de más calor. si la tasa de renovación es 10 volúmenes por hora (invernaderos parrales con pocas ventanas) una malla blanca desciende la temperatura en 3 ó 4°C.La evapotranspiración del cultivo. Montero. Si el 52 .I. el equipo de humectación debe tener capacidad suficiente para añadir el vapor de agua que se escapa por las ventanas. Es un error cerrar las ventanas cuando el «Fog» u otros equipos similares están en funcionamiento. Por otra parte. Por ello se suele recurrir a estudios de laboratorio que ayudan a analizar el comportamiento del invernadero con viento en calma. Pérez-Parra. 2. En este repaso a los métodos de refrigeración consideramos conveniente hacer una revisión de los últimos avances en la ventilación natural y en el uso de los equipos de aporte de humedad. y es una tasa de ventilación que puede alcanzarse en la mayoría de invernaderos con ventanas cenitales incluso en días de poco viento. Por ejemplo. 2001b). E.VENTILACIÓN NATURAL 2. Durante el tiempo de uso de los equipos de evaporación el invernadero debe estar ventilado. 5. los equipos de refrigeración por evaporación son extraordinariamente eficaces incluso en climas húmedos y logran descensos térmicos del orden de 15 y 20°C en invernaderos con mala ventilación. En las primeras fases de desarrollo del cultivo (baja tasa de transpiración por unidad de superficie). 4. el sombreo pierde importancia relativa y tiene menos efecto sobre el clima interno. La Figura 1 muestra el incremento de temperatura respecto al exterior de cuatro invernaderos distintos en función de la cantidad de calor que recibe el aire del invernadero (Montero et al. Condiciones de viento en calma Las condiciones más desfavorables para la ventilación natural se producen cuando el viento está en calma absoluta. J. gran parte de esta radiación (hasta un 70 %) la usa el cultivo en evaporar agua. Baeza.. si la ventilación es alta. La cifra de 20 a 30 renovaciones horarias parece un buen término medio.1. Estas condiciones de calma total rara vez se producen en la realidad durante el tiempo necesario para tomar las medidas experimentales. Antón de ventilación. Si el invernadero tiene un cultivo bien desarrollado. En este caso el calor neto recibido por el aire del invernadero sería de 210 W m-2 aproximadamente.J. en un día soleado de verano la radiación solar dentro del invernadero puede ser cercana a 700 W m-2 . A. Una de las conclusiones principales que se puede obtener de dicha figura es la importancia del diseño de la ventana cenital. Las medidas en campo han demostrado que esta hipótesis es válida. En cambio. como se comentará más adelante. puesto que las primeras permiten forzar al viento a que entre en el invernadero mientras que en las segundas el flujo de aire externo puede pasar de largo por la apertura de la ventana. el invernadero 1. de la misma manera que ocurre en la Figura 2. La Figura 2 es un ejemplo que muestra el campo de velocidades del aire en un invernadero túnel (Montero et al.. Esta observación parece indicar que las ventanas con techo abatible (aquellas que disponen de un alerón abatible que sirve para abrir o cerrar la ventana) son más eficaces que las que enrollan el plástico en el mismo plano del techo del invernadero. Otros experimentos de visualización en invernaderos multicapilla comparan las ventanas cenitales abatibles a barlovento y a sotavento. como se discutirá a continuación. Por ejemplo. presenta un salto térmico excesivo.2.3). en las Figuras 2. 2.2 Ventilación por efecto del viento 2. las 53 . se pueden hacer experimentos de visualización del flujo que ayudan a comprender cómo se mueve el aire en el invernadero. Estos porcentajes mínimos recomendados del tamaño de las ventanas deben aumentarse cuando se instalen mallas anti insectos en las ventanas. cuando la ventana cenital permite capturar el viento (Figura 2. Las condiciones térmicas son mucho mejores cuando las ventanas laterales son del 33% de la superficie del suelo. la tasa de ventilación aumenta considerablemente. La Figura 1 muestra también la importancia de combinar la ventilación lateral y la cenital: con el 10 % de ventanas laterales y el 10% de ventanas cenitales la ventilación parece ser suficiente (invernadero 3).1 Experimentos de visualización.4.Ventilación y refrigeración de invernaderos invernadero tiene el cultivo recién transplantado la cantidad de calor cedida al aire del invernadero se aproximaría a los 700 W m-2. Aparentemente.4 puede observarse cómo el aire pasa de un lado a otro de la ventana cenital de “sombrerete” sin incidir apenas en la circulación del aire en el invernadero. Según la figura. Además de las medidas directas en campo de la tasa de ventilación usando un gas trazador y registrando la caída de la concentración del gas en el tiempo. que tiene ventanas laterales del 16% respecto a la superficie del suelo. 2001a).1 y 2. J. El tipo de ventana también afecta a la tasa de ventilación: las ventanas abatibles incrementan la tasa de ventilación hasta prácticamente doblar la de las ventanas enrollables (Figura 5).I. práctica frecuente en Almería. J. la velocidad del aire dentro del invernadero es más uniforme en la ventilación a sotavento que a barlovento. A. Entre las estructuras que se engloban bajo la denominación de invernadero parral. dentro de un convenio establecido por Cajamar y el IRTA de Cataluña. Pérez-Parra.2. Antón ventanas cenitales abiertas de cara al viento producen una tasa de ventilación mayor que la de las ventanas a sotavento. Cuando se instalan ventanas del tipo enrollable. produce una reducción en la tasa de ventilación del orden del 35% en el caso de las mallas anti pulgón. La colocación de mallas anti insectos. la disposición combinada de ventanas cenitales y laterales mejora la tasa de ventilación. Estos son los primeros resultados de una investigación más amplia que continúa en curso. con respecto a la colocación sólo de ventanas cenitales hasta un 50% para velocidades bajas de viento (2 m s-1) tanto cuando en las ventanas se colocan mallas anti insectos como sin ellas (Figuras 3 y 4). Los estudios que se están realizando para este tipo de invernadero en la Estación Experimental ‘Las Palmerillas’. La ventilación del invernadero parral.REFRIGERACIÓN POR EVAPORACIÓN DE AGUA Las tendencias en el uso de esta tecnología se pueden resumir así: 54 . Los resultados obtenidos indican lo siguiente: 1. Baeza. E. El interés de estudiar la ventilación natural en el invernadero parral deriva de su importante presencia. 2. puesto que se evitan las corrientes directas de aire sobre los cultivos. 3.2. 2. ilustran la forma en que ventilan estos invernaderos y permiten responder a algunas de las preguntas que surgen con más frecuencia en relación con la ventilación natural. Montero. Por el contrario. Esto ocurre en invernaderos con ventanas cenitales sólo y con ventanas cenitales y laterales combinadas (Figura 4). 3. el más construido actualmente es el llamado de raspa y amagado o multicapilla. especialmente en Almería donde el 98% de los invernaderos se basan en esta estructura. 4% por cada dS m-1). El aporte de humedad al ambiente puede ser un método eficaz para aliviar el efecto negativo del agua salina en algunos cultivos.1% por cada dS m-1 en exceso de 2 dS m-1 en el rendimiento comercial de tomate. Los controladores climáticos actuales deben mejorarse para que el uso de los equipos de aporte de humedad sea más eficaz. El mismo cultivo con aporte de humedad al ambiente tuvo unas pérdidas menores asociadas a la salinidad (del 3. pero la calidad de la nebulización y la eficacia de la evaporación es muy pobre. ºC 16 12 8 4 0 0 200 400 -2 Calor sensible. Pensamos que la mejora del control de los humectadores es una línea de trabajo para los invernaderos de zonas cálidas como Almería. 55 .♦ Invernadero con el 16 % de las ventanas laterales. Generalmente no consideran el déficit de presión de vapor (DPV) en los valores de consigna a mantener. 3. ! invernadero con el 33% de ventanas laterales. ! invernadero con 8% de ventanas laterales y 10% de ventanas cenitales. W m 600 800 Figura 1. 2. El tipo de boquilla más utilizado es el de agua a alta presión. siendo el DPV un indicador de primera importancia en las necesidades de riego o en la respuesta de la planta al ambiente. Li (2000) obtuvo pérdidas del 5. 20 Temperatura. lo cual puede ser útil en Almería durante las primeras fases de los cultivos transplantados en verano. ! Invernadero con 16% de ventanas laterales y 10% de ventanas cenitales. A veces los controladores tampoco combinan bien la apertura de ventanas y el aporte de humedad en los periodos más cálidos.Ventilación y refrigeración de invernaderos 1. Por ejemplo. Salto Térmico en función del calor sensible cedido al aire del invernadero. En algunos casos se usan equipos de agua a baja presión muy económicos. 8519 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Velocidad viento (m/s) Figura 3.. Campo de velocidades en cuatro invernaderos túnel. 1) con ventanas cenitales . Antón 1 2 3 4 Figura 2. 56 . Baeza. 1) Ventanas laterales y cenitales.I.7904 R = 0..J. J..-. E. A.7737 y = 1.5291x + 5. 2) Lateral a barlovento y cenital a sotavento.. Pérez-Parra. 2) con ventanas cenitales y laterales longitudinales al viento . 3) Cenital a barlovento y lateral a sotavento 4) Ventanas cenitales. 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 Tasa de ventilación (ren/h) y = 2.778 2 R = 0. Montero..1075x + 25. Comparación de la tasa de ventilación a barlovento de los dos invernaderos. Tasa de ventilación en función de la velocidad del viento. MONTERO.Ventilación y refrigeración de invernaderos 24 Tasa de ventilación (ren/h) 20 16 12 8 4 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Velocidad viento (m/s) 9 10 11 12 13 y = 1. Analysis of greenhouse tomato production in relation to salinity and shoot environment. Curso Superior de Especializa57 ..8519 Figura 4. Refrigeración de invernaderos..7627 2 Figura 5.7808 R = 0. 30 Tasa de ventilación (ren/h) 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Velocidad de viento (m/s) 9 10 11 12 13 y = 2... ANTÓN.. 1) con .9217x + 3.1618x + 0. Tesis Doctoral. 2000. 1998. ventanas enrollables REFERENCIAS LI. 2) con ventanas abatibles . A. P...-.I..2032 R = 0. Tecnología de Invernaderos II.8281 2 y = 0. MUÑOZ.0258x + 3..8602 y = 1.8856 R2 = 0... Tasa de ventilación en función de la velocidad del viento de dos invernaderos con ventanas cenitales. Universidad de Wageningen. 1) con mallas anti insectos . 2) sin malla anti insectos .-.. 96 pp.5291x + 5. J.7904 R2 = 0. FIAPA y C. Pérez-Parra.J. BAILEY. Rural. 313-338.I. J.. in press. B. A. R. HUNT. J.I. J..F.J. KAMARUDDIN. Journal of Agricultural Engineering Research. A..M. A. MONTERO..G. D.I. E. Eds. B. ANTÓN. 2001a. Antón ción. Journal of Agricultural Engineering Research. Analysis of thermally driven ventilation in tunnel greenhouses using smallscale models.. Cuadrado I. ANTÓN. KAMARUDDIN... Montero.. 2001b.I. G.. Baeza. Effect of ventilator configuration on wind driven ventilation in a crop protection structure for the tropics. R.J. 58 . MONTERO. Pérez J.A. BAILEY. MÉTODOS DE PROGRAMACIÓN DEL RIEGO Mª Dolores Fernández Fernández Estación Experimental ‘Las Palmerillas’ de Cajamar . . El límite superior es fijado para evitar drenaje (Figura 1). La Figura 1 muestra la evolución del contenido de agua en el suelo durante varios ciclos de riego. y por tanto lavado de fertilizantes.Métodos de programación del riego 1. de forma que el riego puede programarse para mantener un contenido de agua en el suelo entre dos niveles de humedad. 61 . y el límite inferior representaría el punto a partir del cual el cultivo sufre estrés hídrico (Figura 1).MÉTODOS BASADOS EN LA MEDIDA DEL CONTENIDO DE AGUA EN EL SUELO Los sensores que miden el contenido de agua en el suelo permiten conocer cómo el cultivo va extrayendo el agua del suelo.INTRODUCCIÓN La programación del riego es un conjunto de procedimientos técnicos desarrollados para predecir cuánto y cuándo regar. H U MED AD D EL SU ELO (mm) 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 4 /1 0 5 /1 0 6 /1 0 7 /1 0 8 /1 0 9 /1 0 1 0 /1 0 1 1 /1 0 1 2 /1 0 drenaje riego estrés FECH A Figura 1. Los métodos de programación del riego se basan en: • Medida del contenido de agua en el suelo • Medida del estado hídrico de la planta • Medida de parámetros climáticos 2. Evolución del contenido de agua del suelo tras varios ciclos de riego. además la relación entre el potencial matricial y el contenido de agua no es universal y difiere para cada tipo de suelo.ª D. A pesar de su precisión. por lo que se emplea preferentemente en centros de investigación. presenta un alto coste y las medidas requieren tiempo. miden el potencial matricial. son baratos y fáciles de instalar. En el mercado también se puede encontrar sensores que miden directamente el contenido de agua en el suelo. 62 . tales como: • TDR (Time Domain Reflectometry) La técnica de reflectometría en el tiempo (TDR) es un método que mide el tiempo de recorrido de un pulso electromagnético. Fernández Los sensores más utilizados son: • Tensiómetros El tensiómetro mide el esfuerzo que las raíces deben realizar para extraer la humedad del suelo (potencial matricial). sin embargo no miden directamente el contenido de agua del suelo. que varía con el contenido de agua del suelo.M. No está indicado su uso en suelos con alta porosidad y la temperatura del suelo interfiere en la medida en un 2 % por cada grado. • Watermark Al igual que los tensiómetros. Son sensores baratos y de fácil instalación. o 63 . • Sbib (Self Balanced Impedance Bridge) Desde el año 1992 se está desarrollando en la Estación Experimental de Zonas Áridas (EEZA) del CSIC un sensor de bajo costo para la determinación del contenido volumétrico de agua y conductividad eléctrica. y permite la medida continua de humedad. permitiendo tomar la decisión de cuándo regar y cuánta agua aplicar. manteniéndose estable en un amplio rango de temperaturas. Permite realizar medidas continuas del contenido de agua en el suelo a distintas profundidades. de pequeño tamaño. Su uso se está implantado en fincas extensas de frutales y hortalizas al aire libre.MÉTODOS BASADOS EN LA MEDIDA DEL ESTADO HÍDRICO DEL CULTIVO Estos métodos incluyen técnicas que miden directamente las pérdidas de agua de una parte de la planta. sin embargo presenta un alto coste. de la planta entera o de un grupo de plantas. El EnviroScan proporciona un gráfico que registra la evolución del contenido de agua en el suelo entre dos límites. El sensor es enterrable a distintas profundidades. Cada sonda está compuesta de varios sensores colocados a distintas profundidades dentro de un tubo de PVC.Métodos de programación del riego • EnviroScan Un equipo está compuesto por varias sondas conectadas por cable a un datalogger donde se almacenan las lecturas. funcionando correctamente incluso con conductividades eléctricas del orden de 8 dS/m. conductividad eléctrica y temperatura del suelo. Las pruebas de laboratorio de los prototipos del nuevo sensor han dado resultados muy satisfactorios con distintos tipos de suelo. 3. M. que se alcanza al final de la noche (período en el cual la hidratación de los órganos es máxima) y un valor mínimo. niveles térmicos inadecuados en sustrato y salinidad muestran contracciones diurnas similares a las asociadas a una falta de agua. 64 . Diámetro de tallo Diámetro de fruto Estos sensores dan información continua y en tiempo real del estado hídrico de la planta. La diferencia entre ambos valores representa la pérdida máxima de agua que experimenta la planta a través de la transpiración. con un valor máximo. El estado hídrico del cultivo puede determinarse mediante la utilización de sensores como: • Sensores de medida del diámetro de los órganos de la planta Son sensores que miden microvariaciones del diámetro de tallos y frutos. una asociada con el crecimiento del órgano y otra con la pérdida de agua. Fernández miden características relevantes de las plantas que facilitan la estimación de la transpiración.ª D. Una contracción diurna anormal indica la presencia de estrés hídrico en la planta. Sin embargo. que se alcanza hacia mediodía. Un déficit de oxígeno. La evolución del diámetro de un órgano presenta dos componentes. El diámetro de los órganos vegetales presenta una evolución típica a lo largo del día. presentan una serie de inconvenientes como la identificación del componente asociado al crecimiento del órgano y el componente asociado a la pérdida de agua para cada especie y estado de desarrollo. etc. tanto los sensores de medida del contenido de agua en el suelo. cuál es la localización más idónea dentro del invernadero. Por 65 . Por ello. y un mínimo durante la noche. Una evolución anormal durante el día. El flujo de savia es una medida directa de la transpiración y presenta una evolución típica a lo largo del día. cuáles son los umbrales para la gestión del riego. por ejemplo una caída en el flujo de savia cuando los valores de radiación son máximos. la utilización de estos sensores en la gestión del riego requiere que previamente se haya comprobado su adaptación al sistema de cultivo y elaborado un protocolo y recomendaciones de uso. La temperatura en las proximidades de esta fuente se ve perturbada más o menos.Métodos de programación del riego • Sensores de flujo de savia La base de estos sensores es aplicar una fuente de calor constante en la corriente de savia bruta o en su proximidad. qué sensores se deben utilizar. ya que éstos influyen directamente en la tasa de transpiración. según la importancia del flujo de savia. Además. a corto plazo estos sensores no son fáciles de implantar como medida de rutina en la gestión del riego de una mayoría de invernaderos. La gestión óptima del riego sería aquella en la que se pudiese medir con precisión el consumo de agua del cultivo. como cúal es el número de sensores que se deben instalar. alcanzando el valor máximo al medio día. Sin embargo. y la pérdida de calor es directamente proporcional a este flujo. como los de medida del estado hídrico del cultivo presentan un alto coste y requieren de personal especializado para su mantenimiento. indica una situación de estrés hídrico. Estos sensores dan una medida directa de la transpiración en tiempo real. Los principales inconvenientes son su alto coste y la necesidad de contar con información de la radiación solar y déficit de presión de vapor (DPV). a pesar de los avances en electrónica. cuando la radiación es máxima. ETo es la evapotranspiración de referencia y cuantifica la demanda evaporativa de la atmósfera. Baille et al. En invernaderos del norte de Europa. 4.M. 1987.. La aplicación de estos modelos en otras zonas requiere que se contrasten las estimaciones.MÉTODOS BASADOS EN PARÁMETROS CLIMÁTICOS Estos métodos se basan en la utilización de parámetros climáticos.. 1977) son bastante precisas: ETc = ETo ∗ Kc Kc es el coeficiente de cultivo y representa la disponibilidad del cultivo y suelo para atender la demanda evaporativa de la atmósfera.. En cultivos sin suelo con frecuencias de riego horarias o inferiores se requieren estimaciones de la transpiración muy precisas. déficit de presión de vapor) y propios del cultivo (índice de área foliar). 1993. equipados con sistemas de control climático y cultivo sin suelo.ª D. y en algunos casos será necesario realizar ajustes para adaptarlos a las nuevas condiciones climáticas. La ETo bajo invernadero de plástico en Almería depende principalmente de la radiación solar (Fernández et al. donde la frecuencia de riego es menor y el suelo mantiene una reserva de agua. Medrano (1999) evaluó y adaptó el modelo desarrollado por Boulard y Jemaa (1993) a un cultivo de pepino en sustrato de perlita e invernadero de plástico en Almería. 1994). su estado de desarrollo y disponibilidad de agua en el suelo. 1994). Fernández tanto. se ajustó un modelo para estimar la ETo a partir de valores de radiación solar adaptado a nuestras condi66 . se han desarrollado modelos para estimar la transpiración en cultivos de tomate (Stanghellini. Boulard y Jemaa. que a partir de relaciones entre los parámetros climáticos y el estado de desarrollo del cultivo permiten estimar el volumen de agua consumido por el cultivo. las estimaciones del consumo de agua del cultivo o ETc que proporciona el método de la FAO (Doorenbos y Pruitt. basados en parámetros climáticos (radiación solar. 1993) y ornamentales (Bailey et al. la programación de riego basada en parámetros climáticos puede ser adoptada más fácilmente por un gran número de agricultores. Para cultivos en suelo. y depende del cultivo en cuestión. Por tanto. 800 800 Radiac ión s olar Trans pirac ión s oleado 700 600 500 400 nublado 300 200 100 0 0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:0 0 12:00 16:00 20:00 RADIACIÓN S OLAR (w m -2 d -1 ) 600 500 400 300 200 100 0 HO RA DEL DIA Figura 2: Evolución a lo largo de un día nublado y un día soleado de la radiación solar y la transpiración de un cultivo de melón entutorado bajo invernadero (Datos cedidos por la Estación Experimental de Zonas Áridas. Con el crecimiento del cultivo se produce un aumento de la superficie foliar. que es función del tipo de cubierta. Los sensores de flujo de savia se instalaron en la parte inferior del tallo principal para cuantificar la transpiración de toda la planta. EEZA. CSIC). 1998). reduciéndose drásticamente en un día nublado respecto a un día soleado. Como se puede observar.Métodos de programación del riego ciones de cultivo. encalado. etc.. Con este modelo es posible utilizar datos de radiación solar exterior medidos en estaciones meteorológicas próximas. También se puede observar la alta sensibilidad de la transpiración a las variaciones de radiación (Figura 2). la transpiración dependió de la radiación. material de cubierta. provocando que se incremente el consumo de agua del cultivo. ya que para una misma latitud la radiación que recibe una región es similar (Allen et al. La Figura 2 muestra la evolución diaria de la radiación solar y la transpiración de un cultivo de melón entutorado bajo invernadero en Almería durante un día soleado y un día nublado. La principal ventaja de este modelo es su adaptación a diferentes invernaderos si se utilizan valores de radiación medida en exterior y la transmisividad de la cubierta del invernadero. La tasa de desa- 67 TRANS P IRACIÓN (g h -1 cm -2 ) 700 . edad del plástico. 1998). FERERES. DOORENBOS.. 2001). 65: 229-243. VILLALOBOS. D. BIEL. 335: 381-387. el patrón de Kc de los cultivos hortícolas bajo invernadero depende de la temperatura.. LÓPEZ. M.. Pro- 68 .. A... CÉSPEDES.C.. 1977. Resumiendo... D. J. A. 1998. Scientia Horticulturae. BAILEY. FAO Riego y Drenaje. LAURY.. RAES. 2001. M. Guidelines for computing crop water requirements. WILKINSON. por lo que se desarrollaron dos modelos que relacionan los valores de Kc con el desarrollo a través de la temperatura (Fernández et al. JEMAA. FERNÁNDEZ. cuando se cambia de fecha de siembra o plantación las condiciones climáticas también cambian. lo que a su vez tendrá repercusión sobre el patrón de Kc. ORGAZ. L. Comunicaciones B.G. JOLLIET... 1994. Así. J.J.. Estos modelos permiten ajustar las estimaciones de la ETc a condiciones climáticas anormales o distintas fechas de plantación. J. climate factors and leaf area. S. en particular de la temperatura. 59(3-4): 217-232. B. Agric. Mª D. J.. J. Crop evapotranspiration.J. BOULARD.ª D... SMITH. LÓPEZ-GÁLVEZ.. C.. E. F. MONTERO. Las necesidades de agua de los cultivos..2: 63-69. FERNÁNDEZ. REFERENCIAS ALLEN. Evapotranspiration of Ficus benjamina: comparison measurements with predictions of the Penman-Monteith model and simplified version. O. 1994. Acta Horticulturae.. XII Jornadas Técnicas sobre Riegos. PRUITT. T. BAILLE. R. F.M.. M. nº24. Paper 56. A simplified model for predicting evapotranspiration rate of nine ornamental species vs.I. ORGAZ. afectando al patrón de crecimiento y desarrollo del cultivo.O. 2001). las dosis de riego de cultivos hortícolas bajo invernadero en Almería se pueden conocer a partir de datos de radiación solar y temperatura (Fernández et al. A.. ANTON. BAILLE. F. Evaluación de métodos de cálculo de la evapotranspiración de referencia bajo condiciones de invernadero en Almería.. PEREIRA. R. Por tanto. y de la fecha de plantación (Allen et al. FAO Irrigation and Drainage. Mª D. Fernández rrollo de un cultivo depende de las condiciones climáticas. GALLARDO. BONACHELA. J.S. W. and Forest Meteor. PÉREZ... Greenhouse tomato crop transpiration model application to irrigation control. 1993.C. 1993. STANGHELLINI.Métodos de programación del riego gramación del riego de cultivos hortícolas bajo invernadero en el sudeste español. Gestión de riego en cultivo de pepino “Cucumis sativus L. MEDRANO. Universidad Politécnica de Madrid. Wageningen: XVIII+150 pp. Almería (España). E. Tesis doctoral. 69 . Dissertation. 1999. 1987. An aid to climate management. Transpiration of greenhouse crops. D. Ph. Agricultural University. C. Edita Cajamar (Caja Rural de Almería y Málaga). 78 pp.” en sustrato: evaluación de la transpiración durante la ontogenia. . María González-Real Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica. Universidad Politécnica de Cartagena .UTILIZACIÓN DE MODELOS PARA EL CONTROL Y LA AYUDA A LA DECISIÓN EN INVERNADEROS. SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS Alain Baille. . los cultivos protegidos se diferencian de los cultivos al aire debido a que requieren: (1) un nivel elevado de inversión inicial (estructuras. productos fitosanitarios. medio o largo plazo. (3) una tecnología asociada (autómatas. este tipo de herramientas puede ser muy útil en aplicaciones de diseño de estructuras de invernaderos. control en tiempo real. Para alcanzar una gestión idónea. etc. ayuda a la decisión).). 1988). debido a la multiplicidad de factores y de parámetros que entran en juego en los procesos de producción (Challa. RESUMEN La modelización del funcionamiento de los agrosistemas de producción hortícola ha experimentado un considerable progreso en los últimos años. clima.. cultivo y suelo) y sus interacciones. de riego. se presenta la situación actual y las perspectivas que pueden ofrecer los modelos de simulación en materia de control y de ayuda a la decisión. equipos de climatización.Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . tipo de poda. Una vez se define el objetivo que persigue la simulación (diseño. agua. (2) un nivel elevado de insumos. Se dispone hoy en día de herramientas de simulación (modelos informáticos) que permiten predecir el comportamiento de las diferentes componentes que integran el agrosistema “invernadero” (estructura. fertilización) y de manejo del cultivo (elección de la fecha y de la densidad de plantación. la optimización global del sistema de producción es compleja.INTRODUCCIÓN En los sistemas modernos de producción hortícola. los cultivos bajo invernadero ofrecen al horticultor la ventaja de poder controlar parte o la totalidad de los factores medioambientales y de poder optimizar.. ya sea de componentes físico-químicos (energía fósil. que 73 . de control del medio ambiente (climatización. de enriquecimiento en CO2. a corto.). etc.) o bien humanos (mano de obra). la productividad y la calidad de la producción en función de los criterios técnico-económicos establecidos. etc. robots de manutención. riego. En contrapartida. de fertilización. Sin embargo. En esta ponencia. maquinaría) que exige una formación específica del horticultor y un manejo adecuado del sistema de producción. 1. ordenadores. abonos. 1989. se revisan los avances científicos y tecnológicos de los últimos años en el campo de la modelización y de sus aplicaciones al control del medio ambiente y al manejo de los cultivos bajo invernadero. Baille. Sin embargo. La estructura más popular sigue siendo el invernadero tipo “parral”. con la consiguiente inversión en equipamientos de clima y de fertilización. 1994. después de presentar una breve reseña del nivel tecnológico de la horticultura protegida en España. se aprecia actualmente una tendencia hacia la mejora de las estructuras existentes (Castilla et al. en general. la escasez de medios de control induce situaciones prolongadas de estrés térmico y/o hídrico que limitan. en las intervenciones culturales (“itinerarios técnicos”) y en la planificación de los cultivos (Baille et al. M. el potencial de producción y la calidad de la cosecha.A. 1998) y una implantación progresiva de sistemas automatizados de control de clima y de fertirrigación. 1994. los medios adecuados de control climático. Castilla. debe de plantearse la alternativa de implementar.. fertilización). es necesario disponer de sistemas de control y de ayuda a la decisión que asistan a los productores en la elección óptima de las consignas medio ambientales (clima. Dentro de este contexto. muchas veces. Este interés se puede observar en regiones como Almería y Murcia. en los sistemas de producción de cultivos protegidos.000 ha) dotados. en general. Montero y Antón. así como la utilización de sensores climáticos. desarrollado en la región de Almería en los años 60. Sin embargo. González-Real cumpla con los objetivos y los criterios del productor. el control asociado a estos sistemas y los algoritmos de regulación implementados siguen siendo bastante rudimentarios. de estructuras ligeras y con escaso medios de control del clima. Pérez Parra. En estas regiones. los agricultores muestran en España un interés creciente por el control del medio ambiente. que están adoptando una automatización progresiva del sistema de ventilación de invernaderos tipo “parral” o multicapilla. En lo que sigue.. 1990). de las regiones de clima cálido. En lo que atañe al control climático.LA TECNOLOGÍA DE LOS INVERNADEROS EN ESPAÑA España es el país de la UE que posee la mayor superficie de invernaderos (45. El control climático es sin duda una de las asignaturas pendientes de los invernaderos del sudeste español y. 2. Esta alternativa exige que los productores dispongan de los equipamientos básicos para realizar 74 . El proceso de producción agrícola es una función compleja de varios procesos fisiológicos en interacción (transpiración. crecimiento y desarrollo) que difieren en su tiempo de respuesta y que reaccionan de manera diferente respecto al medio ambiente. sin que lleguen a perder parte de sus características más originales.Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en .. que redundará en un mejor aprovechamiento de los equipamientos y de la tecnología asociada. Esto explica que. a más o menos largo plazo. Un problema similar se plantea cuando se aborda la fertirrigación.. Este último aspecto es primordial. 3. en un medio confinado como es el invernadero. ya que permitirá disponer de un sistema de producción más moderno y competitivo. etc. fotosíntesis. Jerarquía del proceso de decisión El invernadero es. debido a la complejidad de los procesos en interacción entre el clima (interior y exterior) y el cultivo. como todo sistema intrincado. 1984). en la que las variables de salida de un 75 . 3. el control (ventilación.).ENFOQUE DEL SISTEMA ORIENTADO A LA PRODUCCIÓN EN INVERNADERO. basada en la previsión de la demanda de la planta que depende. un sistema biofísico que transforma entradas (energía solar. Por lo tanto. del clima. como todo sistema de producción agrícola. el invernadero se divida en subsistemas que se caracterizan por una jerarquía de control y de decisión (Udink ten Cate et al. Esta evolución tecnológica es ineludible. en parte. agua y fertilizantes) en salidas de productos cosechados (frutos. En un sistema jerarquizado los subsistemas guardan una estructura ordenada. CO2. ya que implica una mejor formación técnica de los productores. nebulización.1. flores. ya que exige una optimización de los aportes de agua y de elementos minerales. se adopten en este tipo de invernaderos mejoras y nuevas tecnologías. hortalizas. dada la evolución que se viene observando en los invernaderos tipo “parral”. Las herramientas de automatización (algoritmos de control) y de ayuda a la decisión serán la base indispensable para alcanzar este objetivo.. pantalla de sombreo). se puede prever que. También requiere que adquieran el conocimiento y el “know-how” necesarios para llevar a cabo una gestión óptima de los equipamientos. es preciso integrar herramientas de modelización. 76 . En general. Estos procesos se sitúan en el tercer nivel de control (o nivel 3). rendimiento) pueden integrarse en modelos económicos que tienen como finalidad evaluar los beneficios que cabe esperar del cultivo.el subsistema “cultivo a largo plazo” en el que se integran los procesos que intervienen a medio o largo plazo con una constante de tiempo superior a 24 h (por ejemplo. El orden jerárquico asociado a los subsistemas se estructura como sigue: • un nivel de control superior (nivel 3) en el que se engloba el objetivo de producción planteado a largo plazo. Baille. .una escala temporal que representa la respuesta del proceso que se debe controlar a las perturbaciones exteriores. .un nivel de control de la decisión. Este objetivo viene impuesto por los imperativos de la infraestructura existente. La producción bajo invernadero se considera entonces dividida en un conjunto de subsistemas. Todos estos procesos y reacciones presentan una constante de tiempo inferior a 1h (ya sea una respuesta casi instantánea: fotosíntesis. la situación del mercado. González-Real subsistema inferior corresponden a las variables de entrada del subsistema inmediatamente superior.un orden jerárquico. Las decisiones que se toman a este nivel son de tipo “estratégico”. en función de la estrategia adoptada (cultural y climática) y de la situación del mercado. M. Cada uno de estos subsistemas está asociado a: .el subsistema “invernadero/microclima” que corresponde al primer nivel de control (o nivel 1). se consideran tres subsistemas (Baille et al. comunicados por un flujo continuo de informaciones y de decisiones de control (Figura 1). inicio de la cosecha. el calendario cultural. . 1990): .el subsistema “cultivo a corto plazo” en el que se integran los procesos y reacciones fisiológicas que operan a corto plazo. bases de conocimientos y reglas de decisión.. o bien una respuesta algo más lenta: transpiración) y se sitúan en el segundo nivel de control (o nivel 2). Cuando el sistema de producción se aborda a partir de este enfoque global. las fases de desarrollo del cultivo). . Las variables de salida (fecha de floración. etc.A. Este nivel de control ya se realiza en los invernaderos modernos. puesto que la mayor parte de las firmas comerciales proponen algoritmos de regulación que funcionan correctamente. • un nivel de control intermedio (o nivel 2) en el que se definen las consignas que hay que aplicar en el nivel inferior (nivel 1) a corto y medio plazo (hora. basándose en informaciones de sensores de tipo físico o fisiológico. día).. En este nivel.. las decisiones que se toman son “en tiempo real o de tipo “operacional”. El proceso de producción bajo invernadero: un sistema jerarquizado • un nivel de control inferior (o nivel 1). orientado a mantener bajo invernadero las consignas climáticas establecidas. 77 . acciones ↓ Nivel de control PERTURBACION ⇒ INVERNADERO 1 informaciones ← ← informaciones Clima ↓ ⇒ ⇒ ⇒ Procesos a corto plazo Nivel de control 2 informaciones ← ← informaciones Crecimiento diario ↓ Procesos a largo plazo CULTIVO Nivel de control ← ← informaciones 3 informaciones Crecimiento Desarrollo ↓ ∫ Procesos ↓ Rendimiento Objetivo : beneficio Figura 1.Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . maíz. CO2. variación de la temperatura de la planta) o bien cuantificando la variable de flujo que se desea controlar (e. En este último caso. González-Real El objetivo principal de este control es el tratamiento elaborado de la información bruta que dan los sensores. utilizando modelos que simulan el funcionamiento de los tres principales componentes del sistema “Suelo. M. son escasos los sistemas comerciales que integran este nivel de control. El avance de los conocimientos científicos sobre la respuesta de los cultivos a las condiciones 78 . H2O. la información bruta que se obtiene de los sensores (nivel 1) se expresa a través de una respuesta fisiológica (e. el consumo de energía). Este tratamiento puede abordarse con relaciones empíricas sencillas o bien por medio de modelos de simulación de las interacciones que se establecen entre el clima y la respuesta fisiológica del cultivo. 3. algodón. Las decisiones que se toman a este nivel son de tipo “táctico”. esto obliga a formular de manera explícita las interacciones. Baille. Natm Energía ATMÓSFERA CULTIVO H2O. Elementos minerales H2O CO2 Energía SUELO = Intercambios de energía y de materia Figura 2.A. figura 2).2. Los procesos a modelizar La optimización técnico-económica de los procesos de producción agrícola se basa generalmente en el enfoque orientado “sistema” que necesita herramientas de simulación del agrosistema estudiado.j. Los componentes del sistema SPA. soja. Actualmente.j. Este enfoque se ha aplicado en los años 70 a los cultivos extensivos (trigo. etc. Dado que cada componente del sistema está en interacción con los otros dos.). Planta y Atmósfera” (o sistema “SPA”. la tasa de transpiración o de fotosíntesis. El modelo de decisión del agricultor En este enfoque integrado.g. como el pepino (Marcelis. En la actualidad se dispone de modelos para otras especies. sobre todo la parte que atañe al funcionamiento del cultivo. Estas técnicas se han desarrollado.. climáticas y edáficas ha permitido elaborar modelos globales y realistas del funcionamiento del sistema SPA (Wit et al. con más o menos éxito. sistemas expertos) se basa en técnicas de inteligencia artificial (Martin-Clouaire et al. Las salidas de los modelos tienen que simular los procesos implicados de manera realista. El objetivo de gestión global de un agrosistema requiere. fotosíntesis) y los parámetros asociados (p. La integración de un subsistema de decisión o modelo de “decisión-acción” tiene como objetivo evaluar las intervenciones del ser humano en el subsistema biofísico (Figura 3). Así. 1991. En ambos casos. y algunas aplicaciones se han desarrollado también en cultivos protegidos (Martin-Clouaire et al.: la conductancia estomática). 4. 3. Estos modelos se han ido perfeccionando con el tiempo. 1998).CONTROL BASADO EN MODELOS Los ordenadores de clima 79 .. Este tipo de modelización. un modelo de comportamiento físico del invernadero capaz de predecir la variación temporal del clima interior en función del medio exterior y de la estrategia de climatización adoptada. En el nivel 3. además de un modelo de cultivo. los niveles 1 y 2 requieren modelos que predicen el comportamiento físico del invernadero y modelos fisiológicos que simulen los intercambios gaseosos (transpiración. 1996) la especie más estudiada... se necesitan modelos de funcionamiento del cultivo. siendo el tomate (Tomgro: Jones et al. 1996). e.. Por ejemplo. Tomsim: Heuvelink. 1994) y la lechuga (Tourdonnet.Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . 1996). a lo largo de la última década en cultivo al aire libre. (1998). tanto la lógica como las reglas de decisión que adopta el agricultor tienen una importancia capital.. de tipo heurístico (e.3. Se puede encontrar una síntesis de los modelos actualmente disponibles en un estudio de Gary et al. en los que se integra la descripción de los procesos de crecimiento en masa. 1972). han aparecido en los años 90 los primeros modelos de cultivos hortícolas. los modelos deben de adaptarse a la escala temporal de cada nivel de decisión. de desarrollo y de elaboración del rendimiento. Sistema biofísico (invernadero + cultivo) y sistema de decisión (productor y/o ordenador).. PID). 1985. 1997. 1995) con algoritmos de control de tipo clásico (e. 1985. Aubinet et al. Por ejemplo. González-Real y Baille. de ordenadores (Bakker. La tendencia que se observa en la actualidad apunta. 1995).A.j. en 1995. M. CLIMA EXTERIOR SISTEMA BIOFÍSICO MICROCLIMA Transferencia de energía y de masa CULTIVO Controles internos SUELO Información Decisión SISTEMA DE DECISIÓN Reglas de decisión Base de datos Flujo de información y decisión Controles externos (productor. González-Real El uso de ordenadores de control climático ha aumentado paulatinamente desde los años 80. Baille. nebulización). En el caso del clima. ventilación. 80 . en respuesta a una acción sobre un determinado equipamiento de climatización (calefacción. González-Real. Se ha demostrado también que la gestión del clima debe de apoyarse en algoritmos de control que tomen en cuenta el estado fisiológico del cultivo y su retroacción (o “feedback”) con el clima del invernadero (Jarvis. Baille. hacia la mejora de los algoritmos de control que integren nuevas técnicas de optimización basadas en la utilización de modelos (Camacho y Bordons. estos modelos tienen que aportar una descripción y predicción realistas de la respuesta del cultivo y del comportamiento físico del invernadero. 2000). ordenador) Base de conocimientos ENTORNO SOCIO-ECONÓMICO Figura 3. 1995. el 75 % de las explotaciones de Holanda disponían. sobre todo. Challa y van Straten. 1993. en función de las condiciones exteriores impuestas al sistema se puede determinar el valor de la variable de salida que va a optimizar un determinado criterio.. Seginer y Sher. A los largo de los últimos años. en un sistema comercial de control. Generalmente. 1996). Es decir. en tiempo real. tasa de transpiración de cultivos de rosas) y la evaluación de un índice de estrés del cultivo (Baille. se han llevado a cabo varios intentos de desarrollar y de validar sistemas de control del clima basados en modelos. Este tipo de controladores no son muy adecuados cuando se trata de un control multi-variables en sistemas que presentan. 1993. solamente podrá medirse al tiempo t+∆t.Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . se pueden 81 . Por ejemplo. la respuesta que ejerce en una salida una perturbación que interviene al tiempo t.. a partir de la elaboración de modelos orientados al control (clima del invernadero. o los que utilizan algoritmos de optimización de tipo heurístico (Martin-Clouaire et al. Cabe destacar. se facilita el cálculo de ciertas variables de estado o flujos internos al sistema (e. se puede prever la temperatura del aire del invernadero. 2000) como criterio de optimización. Chalabi y Zhou. De este modo. entre otros. los trabajos relativos al control óptimo (van Henten. González-Real y Baille. una dinámica compleja. En España esta problemática se ha abordado recientemente en un proyecto CICYT. Otra diferencia importante con los sistemas de control comerciales es que las predicciones de los modelos pueden utilizarse para anticipar las acciones de control. siendo ∆t el tiempo de respuesta del conjunto sistema + sensor. etc. Es obvio que el hecho de poder anticipar la respuesta por medio de un modelo conllevará una regulación más fina. la consigna asociada a la salida que se quiere controlar. la tasa fotosintética o la tasa de transpiración del cultivo). Cuando el control se apoya en un modelo de simulación de un proceso se pueden prever las salidas útiles para el control.). 1995). velocidad del viento. 1996). 1992.j. En efecto. Por ejemplo. basado en controladores PI o PID. 1989. los sistemas de control son de tipo analógico o bien incluyen algún tipo de control digital. la calidad de este tipo de control depende de la fiabilidad de las predicciones que dan los modelos (Camacho y Bordons. en función de las perturbaciones exteriores al sistema (radiación solar. Otra ventaja importante es que se puede optimizar. como los invernaderos. la temperatura del sistema de calefacción o bien la tasa de ventilación que exige el mantenimiento de una consigna determinada.. En la mayoría de los invernaderos. o bien que minimizan un índice de estrés. 1985) que se establece bajo invernadero entre el clima y el cultivo.. González-Real calcular los valores de las variables climáticas que maximizan la tasa de transpiración o de fotosíntesis. La determinación de estas dos conductancias es necesaria para estimar los flujos de transpiración (Baille et al. Se dispone ahora de modelos semi-empíricos que permiten predecir la tasa de ventilación. La ventaja esencial es que pueden dar acceso a un juego de consignas de clima capaces de anticipar el impacto que ejerce una acción sobre los medios de climatización en el proceso estudiado. 1998). los conocimientos en materia de ventilación han experimentado un progreso significativo. 1999). 1996a. humedad relativa y concentración en CO2 del aire). a través de la conductancia foliar total (estomática y aerodinámica). M.. 1997). 1994a) y de fotosíntesis (Giaglaras et al. la estructura más popular en el Sur de España (Pérez Parra. 1995). En los últimos años. Actualmente existe un cierto número de modelos capaces de simular la interacción entre las variables climáticas y los procesos fisiológicos (transpiración. Boulard y Baille.) que pueden aplicarse a especies hortícolas y ornamentales (Baille et al. 1992. La ventilación de un invernadero es sin duda la función clave del control del clima en regiones cálidas. equipos de investigación españoles están trabajando en la caracterización de la tasa de ventilación de invernaderos tipo “parral”. su relación con la apertura de la ventana y la velocidad del viento en diferentes tipos de invernaderos (Fernández y Bailey. 1995. Kittas et al. Dentro de este aspecto. Caracterización y modelización de los flujos fisiológicos La vinculación (“coupling factor”: Jarvis. ya que toda acción sobre el nivel de apertura de la ventana modifica a la vez varias variables de salida (temperatura. Baille. es un aspecto fundamental del control climático (Baille.. 1994. Actualmente. lo que conlleva una mejora en la predicción del clima que proporcionan los modelos de balance de energía y de masa del invernadero (Boulard y Baille. etc. Estos estudios han aportado un mejor conocimiento de la tasa de ventilación.. 1996b). Modelización y optimización del clima en invernadero. Muñoz et al.A. Navas. 1996). 82 . fotosíntesis. la modelización de la tasa de ventilación del invernadero es una herramienta esencial del control del clima. 1993.. 1995. Lógicamente.. Baille et al. Sin embargo. Lorenzo et al.). en la destreza del agricultor que observa. lo que exige que el agricultor decida la dosis y la frecuencia del riego. este nivel de observación y de decisión no permite prever las variaciones temporales inherentes al clima y a la respuesta fisiológica de la planta. variable clave de los intercambios de energía y de masa entre el vegetal y el medio ambiente. De manera clásica. decide y actúa sobre el nivel de las consignas de riego de fertilización (pH. Se utilizan desde hace años modelos de 83 . composición de la solución nutritiva). en gran parte. 1998) y ornamentales (Baille et al. 1963. con un escaso nivel tecnológico (e. ya que éstas exigen un control en tiempo real. A esta limitación hay que añadir las relativas al cálculo de la dosis y de la frecuencia de riego. 1992. electroconductividad. La falta de conocimientos acerca de las variaciones que induce en la conductancia aerodinámica la tasa de ventilación es actualmente uno de los problemas pendientes en el manejo de la ventilación (Baille. 1992. la influencia que ejerce la tasa de ventilación sobre la conductancia aerodinámica. se conoce la respuesta de la conductancia estomática a las variables climáticas en muchas especies hortícolas (Nederhoff et al.c). de un control empírico del riego. Existe actualmente una base relativamente amplia de conocimientos relativa a la estimación de la demanda hídrica (transpiración potencial) de especies cultivadas bajo invernadero. sin tener en cuenta el tipo de suelo/sustrato ni la especie cultivada.. frecuencia de riego. 1994b. el flujo de transpiración se estima con la formula de PenmanMonteith (Monteith. 2000). Modelos para el control del riego y de la fertilización El control del riego y de la fertilización implantado en los equipos comerciales se basa en mantener un juego de consignas (dosis..Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . 1994a). que exige se determine cómo actúan el clima y ambas conductancias en el control del flujo. asignando a éstas un valor fijo durante largos períodos (varias semanas) que es independiente de la respuesta fisiológica del cultivo. concentración de iones. etc.. Actualmente. g. Esta problemática es bastante común en los cultivos sin suelo dotados. especialmente en los cultivos sin suelo. en parte. que se evalúan. no ha sido muy abordada en invernaderos.. en general.. relojes programables). Esto explica que actualmente el control de la fertirrigación repose. de forma totalmente empírica. lixiviación. 1989. en lo que atañe a la alimentación mineral.j. INRA-Francia). subsisten aún numerosas lagunas. el equipamiento de las parcelas.. M. Cardenas-Navarro et al. 5. En cultivos hortícolas protegidos existe un simulador de cultivo de tomate (”Simulserre”. para estimar las necesidades hídricas del cultivo y programar el riego de manera racional. Con este tipo de simuladores se pueden evaluar las consecuencias de las prácticas de cultivo (riego. de sustrato y de especies cultivadas. fertilización. pero que no permiten ajustar la oferta y la demanda mineral a una escala temporal más corta (día.). Esto explica que se utilicen reglas de composición y de ajuste de la solución nutritiva totalmente empíricas. González-Real evapotranspiración. Estos modelos han alcanzado un nivel de robustez que permite su integración en sistemas de ayuda a la decisión.. algodón) y algunos se están desarrollando para los cultivos de invernaderos. consumo de agua y de fertilizantes. basados en la ecuación de Penman-Monteith. Baille. etc. que pueden ser válidas a largo plazo (mes). elección de equipamientos). debido a la diversidad de tipos de suelo. densidad de plantación. Esta situación conlleva un aporte pletórico de agua y de nutrientes. Algunos modelos actualmente disponibles de estimación de la demanda mineral (Caloin y Yu. 84 . inherentes a la falta de conocimientos científicos y de modelos de previsión de la demanda mineral. Le Bot et al. elegir el método de riego. El principal escollo reside en su validación bajo condiciones especificas de invernadero. 1998) pueden dar lugar a herramientas operacionales de control y de ayuda a la decisión en materia de fertilización. 1986.. horas).LOS SIMULADORES DE FUNCIONAMIENTO DE CULTIVOS Cuando se trata de tomar decisiones de tipo estratégico o de nivel 3 (e. Gary et al. Existen actualmente varios sistemas de ayuda a la decisión aplicables a cultivos extensivos (trigo. 1998) cuyas salidas también se pueden aplicar a un objetivo de toma de decisión estratégica. trabajo del suelo) sobre varias salidas del sistema de producción (rendimiento.A. Estas salidas se pueden integrar en un sistema de ayuda a la decisión para planificar el cultivo. Sin embargo. La Figura 4 muestra un ejemplo de la estructura de un simulador genérico de cultivo (STICS. etc. con consecuencias medio ambientales negativas. Scaife. ‘planning’. 1998. se necesitan modelos de cultivo que incluyan los procesos que operan a largo plazo. en una optimización del control y de la gestión de los invernaderos. el agricultor tiene que mantener la competitividad de su empresa y utilizar eficazmente nuevas tecnologías (cultivos fuera de suelo. a medio o largo plazo.CONCLUSIÓN La evolución de las exigencias tecnológicas de las empresas hortícolas modernas exige que se priorice el desarrollo de programas I+D lo que redundará. Compartimentos de un modelo de sistema de cultivo (Simulador STICS). 6. las exigencias del consumidor hacia 85 .. Esta evolución es necesaria si los productores quieren mantener la rentabilidad de sus sistemas de producción a lo largo del año. que son hoy día de uso corriente en las explotaciones modernas del Norte de Europa. En las condiciones actuales del mercado nacional y comunitario (ampliación de la UE y apertura de sus mercados como consecuencia del GATT). Además. Desarrollo Crecim iento aéreo Elaboración del rendim iento Interfase: técnicas de cultivoplanta-suelo Crecim iento raíces Balance H 2O Balance N Técnicas culturales Transferencia agua. técnicas de riego y de fertilización. control automatizado del clima bajo invernadero). de algoritmos y de software específicos de las tareas de control y de ayuda a la decisión.. Este desarrollo requiere un esfuerzo en la puesta a punto de modelos. energía Figura 4. nitratos.Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . Acad. Coupling between crop. hacia productos de calidad disponibles todo el año. por ende. 76. GARY. 1989. Las empresas que cumplan estos objetivos de producción. siendo este requisito compatible con los objetivos que se plantea el agricultor de rendimiento y calidad de la producción. Proceedings International Congress for Plastics in Agriculture: 34-55. M. limitar la contaminación del medio ambiente. La optimización del sistema de producción bajo invernadero permitirá también reducir las entradas del sistema (energía. podrán consolidar sus posiciones y ganar cuotas de mercado. Agric. González-Real productos de mayor calidad y una agricultura respetuosa del medio ambiente van a propiciar cambios notables en la estrategia de producción bajo invernadero. Acta Horticulturae. BOULARD. Dentro de este contexto.. TH. debido a que se trata de anticipar una tendencia.. BAILLE.. C. May 1997. CH. gracias a sistemas de control y de gestión eficaces del medio ambiente y del cultivo. Fr. la optimización de la producción bajo invernadero tendrá que apoyarse en la aplicación de modelos eficientes de control del clima y de simulación del comportamiento del cultivo. 86 . A.A.. n°5: 25-30. El productor deberá entonces tener en cuenta estos criterios de calidad en el manejo del agrosistema. A. Forest Meteorology. BAILLE. internal and external climates in protected cultivation: consequences on greenhouse climate and crop management. Tel-Aviv. Stomatal regulation in greenhouse crops: analysis and simulation. Israel. Baille. DELTOUR.R. DE HALLEUX. Agric. 48: 21-24. Water status monitoring in greenhouse crops. Este objetivo estratégico es especialmente relevante para el futuro y la competitividad de la horticultura protegida del Sudeste español.. REFERENCIAS AUBINET. ya bien establecida en el mercado. agua y fertilizantes) y. J. M. A. 1997. BAILLE. 304: 15-27. 1992. Les critères d’optimisation dans la gestion du climat et de la production sous serre. 1990. D. Esta meta de gestión razonada de los cultivos protegidos se justifica plenamente dentro de las prioridades nacionales para alcanzar una agricultura sostenible. Cartagena. 1996 b. Trends in greenhouse technology for improved climate control in mild winter climates. ECDG6. 71: 83-97. 1992. 59: 217232. A. Agric. BAILLE. Spain. A. 1994.. D. T. 1993. R. J.71: 45-56. M (GONZÁLEZ-REAL). The Journal of Horticultural Science. J. (GONZÁLEZ-REAL). BOULARD. For. 1994. M (GONZÁLEZ-REAL). A. Meteorol. A. 61: 37-48. ISHS Symposium on Protected Cultivation in Mild Winter Climates.C.71: 57-70. greenhouse H2O balance and LVDT sensors. M (GONZÁLEZ-REAL). Gas exchange of rose plants to CO2 enrichment and light.. Canopy surface resistance to water vapour transfer for nine greenhouse ornamental (pot plants) crops. Greenhouse climate control: Constraints and limitations. BAILLE. BAILLE. BAILLE. ROMERO ARANDA. Research.. Modelling air exchange rate in a greenhouse equipped with continuous roof vents. BAILLE. A. BAILLE. A. A. BAILLE. Greenhouse soilless crops in mediterranean countries: the need for a better environmental control. BAILLE. Ed. EUR 15123 EN. Acta Horticulturae. 6-10 March 2000. A simplified model for predicting evapotranspiration rate of nine ornamental species vs. A simple greenhouse climate control model incorporating effects of aeration and evaporative cooling..C. BAKKER. A. 1995. 87 . LAURY. BAILLE. J. LAURY. climate factors and leaf area. 57: 143-155. ROMERO ARANDA..C. 65: 145-157. Scientia Horticulturae. BAILLE. BAILLE. 1996 a. Scientia Horticulturae.F. BAILLE.. BAILLE.. Agric. 399: 25-35. J... A. P. J. Acta Horticulturae. Eng. M (GONZÁLEZ-REAL). BAILLE. M. R. 304: 199-208. Possibilities for new growing techniques and crops”. Meteorology. Some comparative results on evapotranspiration of greenhouse ornamental crops. BAILLE. Rep. DELMON. 2000. In “Environmental Constraints in Protected Cultivation. 1993. 91-106.C. Agric. The Journal of Horticultural Science. Martinez. using lysimeter.. LAURY. 1995. BAILLE A. BOULARD T. M (GONZÁLEZ-REAL).Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . Stomatal conductance of rose whole plants in greenhouse conditions: analysis and modelling. BAILLE... 1994. Microclimate and transpiration of greenhouse rose crop.. M (GONZÁLEZ-REAL). For. Greenhouses in the Mediterranean area: technological level and strategic management. 1993. 1998. 63: 83-100. J. B. Scientia Horticulturae. Baille. Meteorology.. LORENZO.. E. H. 1998. Optimal diurnal Climate Control in Greenhouses as related to greenhouse management and crop requirements. CHALABI. New York. T.. MONTERO.. Acta Horticulturae..Bot. 1992. 1989. PUDOC. J. In “The Computerized Greenhouse”. M (GONZÁLEZ-REAL). N. Measurement and prediction of greenhouse ventilation rates. BORDONS.. C. ADAMOWICZ. JONES. 1995. M. Z. A. Relation entre dilution de l’azote et cinétique de croissance chez les graminées..T. C. GIAGLARAS. BAILLE. Academic Press. GOJON. Acta Horticulturae.. Optimal control for agricultural systemas. J. BOULARD. VAN STRATEN. 6: 167-174.. 1988: Greenhouse climate control in the nineties:Acta Horticulturae 230: 459-470.. J.. For. G. FERNÁNDEZ. Acta Horticulturae.W. 361: 44-56. J. Hashimoto Ed. CASTILLA. CHARASSE. CARDENAS-NAVARRO. The simulation of photosynthetic systems. A. PÉREZ-PARRA. W. BAILLE. Scientia Horticulturae. CHALLA. 1996.. M.. ZHOU. GARY.P. 1995. Exp. J..F. BAILLE. S. GARY.. Paise Bajos. R. LÓPEZ-GÁLVEZ. REBILLARD. 119-138. F. DE WIT. YU. 1986. Preliminary report. Agronomie. 88 .E. Alternative greenhouses for mild-winter climate areas of Spain.I. TCHAMITCHIAN. FERERES.S. Wageningen. CASTILLA. J. Modelling nitrate uptake in young tomato plants.. N. BAILEY... C. L. 74: 3-20. In “Prediction and measurement of photosynthetic productivity”. P. Vol. BRETONES. P. A. M. N. O. Model Predictive Control in the Process Industry. A. 245: 63-70. CAMACHO. Crop modelling in horticulture: state of the art. E. SIMULSERRE: an educational software simulating the greenhouse-crop system. González-Real CALOIN. Agric.. 456: 451-455. 406: 221-227. 1970. 50: 625-635.W.A. F... R. .. CARDI. H. ROBIN.. 1994. BROUWER. Springer. C. BERTIN.. Photosynthesis response to light and air CO2 concentration of Begonia x hiemalis: whole measurements and modelling.T. M.J. 1998. PENNING DE VRIES.. P.... TCHAMITCHIAN. 58: 229-245. Acta Horticulturae. CHALLA. Acta Horticulturae. SÁNCHEZ-GUERRERO. E. M. Modelling plant nutrition of horticultural crops : a review.. 77(1): 71-80. 34: 663-672. Universidad Agraria la Molina. GONZÁLEZ-REAL. H.. Forest Meteorology. S. Cartagena... TCHAMITCHIAN. 77: 95-111. 406: 409-423. L. 74: 47-82. Trans. 1996. Manejo integrado del sistema clima-planta-sustrato. E.C. P.. Lima. Estudio y modelización de los intercambios gaseosos en cultivo de rosa bajo invernadero. L. Greenhouse crop transpiration: an implement to soilless irrigation management. 89 . M.M. 6-10 March 2000. Spain.. Perú. Universidad Politécnica de Valencia. P. BOULARD. EC-DG6. ROBIN.W. In “Environmental Constraints in Protected Cultivation. A dynamic tomato growth and yield model (Tomgro). Coupling of transpiration to the atmosphere in horticultural crops. EUR 15123 EN. 1985. P. In “Hidroponia”. Simulating the behaviour of a greenhouse rose crop by means of a model including physical and physiological feedback loops. R. M. T. LE BOT. ADAMOWICZ. MARCELIS. 1995. DRAOUI. M. Annals of Botany. 1998. SCHOTMAN.. DAYAN. 1998.. 1991. BAILLE.J. Scientia Horticulturae. HEUVELINK. Greenhouse soilless crops in mediterranean countries: the need for a better environmental control. Tesis de Doctorado. G.M.M.M. Validation of a dynamic simulation model. P. Agric.. KITTAS.. J. CHALLA. JONES. M. Rep. A survey of computer-based approaches for green house climate management. M. Scientia Hort. VAN KEULEN. A.. LORENZO. C. Curso-Taller Internacional. 119-137 y 155-170. Ed.. Necesidades hídricas y gestión del riego por inmersión y goteo. GONZÁLEZ-REAL. 2000. Quantification of the ventilation of a greenhouse with a roof opening.. 171: 187-205. Acta Horticulturae. 1993. Acta Horticulturae.F. ALLEN. Dry matter partitioning in tomato. GONZÁLEZ-REAL. Martinez. 1996. 1996.Utilización de modelos para el control y la ayuda a la decisión en . A.M. JARVIS. 54: 107-121. E. MEDRANO. Ed. P.H. 458: 113-119. H. 1995. J. ASAE. GONZÁLEZ-REAL. MARTIN-CLOUAIRE.F. ISHS Symposium on Protected Cultivation in Mild Winter Climates.. Possibilities for new growing techniques and crops”. 91-106. B. BAILLE. Fruit growth and biomass allocation of the fruits in cucumber. 1994.. . SEGINER. CRESPO. 114: 139-141. Agric. Baille. NAVAS. DIXHOORN. Agric. RIJSDIJK. Hashimoto Ed. STANGHELLINI. 1984. Ph. A. J. C.. I.I. 357: 15-27. DE GRAAF. Th. Acta Horticulturae. C.. 1994. A.. Eng. Academic Press. A.M. A pump/leak buffer model for plant nitrate uptake. A. 1992. A. 179-191. 1989.. E. D. Computer control of greenhouse climate. J.A. New York. Tesis Doctoral.. J. Environmental control of greenhoouse crop transpiration. In “The Computerized Greenhouse”. Transpiration of greenhouse crops: an aid to climate management. Research. UDINK TEN CATE. J.. Acta Horticulturae. 1992. STANGHELLINI. ANTÓN.M. R. Universidad Politécnica de Madrid. 1993.. 1987.. Pérez Parra y Cuadrado Gómez. Invernadero parral Almería y su evolución.. SCAIFE. Optimal greenhouse temperature trajectories for a multi-state tomato model. Eng. 87: 265-272. dissertation. Evolucion tecnológica de los invernaderos espanoles. OCA. D. A.. 150 pp. SHER. 1998. 51:297-311.J. 1996. Plant Soil. J.. BOT. 153174. L. Scientia Horticulturae.A.I.M. 52: 283-301. M.. NEDERHOFF. González-Real MONTERO. ANTÓN. Wageningen. MONTERO. In “Tecnología de Invernaderos II”. Agricultural University. J. 1999. Leaf conductamce and rate of transpiration of greenhouse grown sweet pepper (Capsicum annuum L.) as affected by carbon dioxide.. 90 . Ahorro energético en la climatización de invernaderos con cultivos ornamentales. J. Establecimiento y uso de modelos sobre el clima del invernadero y la viabilidad de la bomba de calor con accionamiento eléctrico. Eds. PÉREZ PARRA. A method for studying natural ventilation by thermal effects in a tunnel greenhouse using laboratory scale models. G. 72: 93-104. VAN MEURS. Res. Parte del dinero que se recibió lo gestionó la Caja Rural. llegándose a su superficie actual de 14 hectáreas. estar bien localizadas en las diferentes zonas agrícolas. Y por último la finca El Almendral. sobre todo de los cultivos hortícolas intensivos. por lo que comenzó la búsqueda inmediata de los emplazamientos de tales fincas. que tenía una cabida de 6 hectáreas. agua. Esta ampliación se . una situada en el Campo de Dalías. Al año siguiente. que ilusionó a todos. para plantaciones de variedades de almendro y otros frutales de hueso. siendo los más destacables melocotón de carne dura y blanda. denominada Las Palmerillas. suelo. con una superficie de 3 hectáreas. se hizo la ampliación de la finca experimental Las Palmerillas. nectarina y ciruelo.Breve reseña histórica de la Estación Experimental de CAJAMAR ‘Las Palmerillas’. en 1976. de más de 4 hectáreas. En el año 1975 se adquirieron tres fincas. que durante la campaña 1973/74 hizo una gran labor de atención y ayuda a los agricultores damnificados. destinada a ser un campo de variedades de agrios injertados en diversos pies tolerantes al virus de la ‘tristeza’. técnicas y sistemas que pudieran aportar soluciones a los problemas de la agricultura provincial. Otra en la vega de Rioja. Éste era el hermoso proyecto de la Caja Rural. etc. situada en El Saltador de HuércalOvera. que debían reunir unas determinadas condiciones: respecto a clima. llamada El Duende. orientada a los cultivos hortícolas bajo invernadero. En la Asamblea de 1975 se plantearon varias propuestas. teniendo que recurrir incluso a fondos de otras Cajas Rurales. Las ayudas que con motivo de las inundaciones de 1973 se dieron a Almería contribuyeron a renovar las infraestructuras productivas del campo. Al cierre del ejercicio de 1974 hubo beneficios y se planteó la cuestión de cómo hacer este retorno cooperativo. una de ellas abogaba por hacer un fondo destinado a crear fincas experimentales donde ensayar y estudiar nuevos materiales. calidad del fruto y rendimiento económico. la primera plantación que a la vez era el primer ensayo que se planteaba. se convirtió desde el principio en uno de los temas de estudio en las fincas experimentales. . sistemas de aplicación y programación de riegos). los aspectos físicos del invernadero (estructuras. En el área de la horticultura todas las especies de interés económico de Almería han sido objeto de trabajo en la Estación. que tanto influye en la actividad agraria. los cítricos. para estudiar el comportamiento. ante las bajas temperaturas y las heladas. La meteorología. siempre en el ámbito de la investigación aplicada y el desarrollo experimental. El ensayo consistía en la comparación de diferentes variedades de berenjena. que es la única que se mantiene en la actualidad. han girado en torno a los cultivos de mayor interés para Almería. precocidad. Dentro del área de la fruticultura. Otro aspecto al que se ha dado gran importancia ha sido la difusión de los resultados de los trabajos realizados. subtropicales. La colección de datos recogidos desde el principio hasta nuestros días constituye uno de los activos más valiosos acumulados en este cuarto de siglo. los frutales de hueso. se hizo el día 4 de noviembre de 1975. de las cuales un 35% han sido agricultores. de los plásticos térmicos. situada en la carretera que une Las Norias y La Mojonera.realizó para atender las demandas que surgían desde todos los sectores de la agricultura almeriense. Del total de visitas un 20% han sido internacionales. localizada en uno de los parajes más fríos de la zona de Poniente.000 personas. la adaptación de especies subtropicales y muy especialmente la uva de mesa. fundamentalmente procedentes de países Latinoamericanos. y poder dar cabida también a cultivos como uva de mesa. También en este año. ya que las otras cumplieron su cometido. cítricos. Los trabajos de la Estación. frutales de hueso y pepita o níspero. En estos 25 años hemos recibido la visita de unas 50. materiales y gestión del clima). destacando la evaluación de nuevas variedades. para conocer su comportamiento productivo. se adquirió la finca La Molinilla. En la Estación Experimental Las Palmerillas. que es lo que se pretendía. y muy intensamente los aspectos relacionados con el uso del agua en los invernaderos (necesidades de agua de los cultivos. Esta difusión de resultados se ha completado, además de con nuestra participación en diversos foros especializados tanto nacionales como internacionales, con la publicación de 340 trabajos técnicos y científicos. Otro dato que refleja la evolución de la actividad de la Estación lo encontramos en la evolución de la plantilla, de las diez personas que iniciaron la actividad en 1975 (dos técnicos y ocho auxiliares de campo), se ha pasado a las sesenta personas que en la actualidad trabajan en la Estación (diecisiete técnicos, veintiocho auxiliares de campo y quince becarios en formación).