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Módulo Optativo:
“Cultivos protegidos
de especies hortícolas”
Ing. Agr. Ms. Sc. Jorge C. Martínez Novillo
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Tema 1:Situación actual de los cultivos protegidos en el NOA y en Argentina.Importancia económica de los cultivos protegidos.Cultivos protegidos. Objetivos de la construcción de los sistemas
protegidos.
Semiforzados; Bordo tucumano. Barandillas. Acolchados. Mallas.Microtúneles. Barraca cubierta.
Forzados: Macrotúneles. InvernaderosUsos. Materiales de construcción.
Tema 2- Distintos tipos de estructuras. Dimensiones. Formas. Material de las
estructuras: madera, aluminio, caña.- Material de cobertura. Materiales plásticos. Ventajas y desventajas.
Ubicación. Dimensiones. Orientación. Bajantes de agua. Tensores.
Tema 3- Balance energético. Radiación. Factores que modifican la captación de
energía: material de cubierta; ángulo de incidencia; orientación.Efecto invernadero. CO2. Humedad. Temperatura.
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PRODUCCIÓN DE HORTALIZAS BAJO
INVERNADEROS
Tipos de estructurasBalance energéticoClimatización
Ing. Agr. Ms. Sc. Jorge C. Martínez Novillo
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Superficie de invernaderos con cobertura deP.E. (ha)
Europa del Norte 16.700
Zona Mediterránea 95.300
América 15.600
Chile 3.000
Argentina 5.000Brasil 3.000
Asia 138.200
Total Mundial 266.800
Tapia Figueras. Ma. L. 2009
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 5/151Tapia Figueras, Ma. L. 2009
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Has Cultivos Estructuras Problemas
BuenosAires.
Gran Buenos
Aires, al Oestey Noroeste dela CapitalFederal.
Mar del Plata.
Gran La Plata.
3.200(total)
250
(8%)
450(14%)
2.500
(78%)
hortalizas,flores,
viveros yaromáticas.
tomate
pimiento,apio,lechuga,espinaca,
crisantemo,clavel yrosas
de madera, del
tipo capilla
simétrica, con o
sin abertura
cenital
Varioscultivos
obliganal uso decalefacciónpor las bajas
temp.; lo queaumenta elcosto ydificultaalgunasproducciones
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Has Cultivos Estructuras Problemas
Corrientes:
Bella Vista,
Lavalle,
Goya
900 Tomate
(60%)150 tn/ha.
Pimiento
(40%)8 tn/ha
Arco
rebajado.diente desierra.
Dos aguas,conventilacióncenital.
Estructurasparabólicascon arcos de
cañoalvanizado
Eliminación de
las altastemperaturasdurante losmeses deprimavera y
otoño
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Has Cultivos Estructuras Problemas
Salta y
Jujuy:
Güemes,
Perico,
Santa Rosa,
Orán,
Embarca-ciones,
ApolinarioSaravia.
500 Pimiento (59%),
Tomate (33%),Zapallito (8%),Berenjena,Chaucha.
Rtos:
120 – 150 tn/ha
en tomate;80 tn/ha enpimiento
Parral
modificado y
tipo capilla
con apertura
cenital.
Media sombra
35%
Elevada
temperatura
Estructurasaltas y degransuperficieindividual y
conpendientesacentuadaspor las
lluvias.
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 9/151Tapia Figueras, Ma. L. 2009
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Debido a que no todas las especies
vegetales pueden ser cultivadas en todas
las zonas de la tierra, surgió la
metodología del cultivo forzado; se hace
necesario pues definir que entendemos
por un cultivo forzado, para efectos de
este curso podemos entender este
concepto de la siguiente manera:
INVERNADEROS: Porque se usan?
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“El forzado de un cultivo se realiza en
estructuras productivas capaces decrear un microclima favorable para el
desarrollo de las plantas de formaartificial para que exprese su
potencial genético, que en la
condición normal de la zona no
podría expresar."
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Métodos de forzar los cultivos:Camas calientes.
Conos. Pantallas. Barandillas.Tapaderas.Bordo tucumano.
Mulching.Media sombra.Manta térmica.
Túneles.Invernaderos.Luz.
CO2
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Los objetivos que se persiguen son los siguientes:
Producir plantas con exigencias climáticas diferentes
a las existentes en ambientes natural Proporcionar protección de bajas temperaturas y en
ocasiones de temperaturas excesivas, además deprotección frente a vientos fuertes.
Disminuir el consumo de agua
Mejorar el ambiente protegiendo la planta de las
plagas y enfermedades. Aumentar la producción
Mejorar calidad y precocidad
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¿Por qué forzar? Estrategia empresarial.
Optimización del recurso humano. Maximizar ingresos por unidad de
superficie.
¿Qué especie forzar?
Especies de oferta estacional (en las que no
existe exceso de producción). Especies con fluctuaciones de precios
estacionales. Especies que respondan al forzado.
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Barandilla
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L l l f i di l l id d l
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La luz solar es un factor primordial en la vida de lasplantas ya que sin ella éstas no pueden realizar lafotosíntesis.
Son radiaciones electromagnéticas de longitud deonda entre los 4000 a 8000 ángstrom, comosabemos esta luz proviene del sol, y sabemosademás que la luz blanca al pasar por un prisma
genera los colores que conocemos.
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Se ha calculado que la radiación global extraterrestre (300 a 2600 nm)puede calcularse a partir de la constante solar (valor promedio de 1,39 Kw./m2) y de la duración media del tiempo solar (inclinación y duración del día).Al atravesar la atmósfera es modificada por su interacción con diferentes
moléculas, dispersada y absorbida por aerosoles, el vapor de agua, ozono yoxígeno.Se ha estimado que en zonas ecuatoriales cerca el 80 % de la radiaciónextraterrestre alcanza la superficie terrestre y que estos valores decrecenhacia los polos, por ejemplo a 60°al norte se estima en 70 a 75%.
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La utilización de la energía por parte de los cultivos para la
fotosíntesis es la parte del flujo incidente de la radiación globalabsorbida por las moléculas de clorofila (400 a 700 nm) y se ha
denominado radiación fotosinteticamente activa (PAR) yrepresenta el 44% de la luz recibida, esta es muy difícil decuantificar, en general depende de los siguientes factores:
• La radiación diurna que llega a la cúpula del cultivo.• La superficie de absorción (IAF) y su arquitectura.
Sin embargo la radiación solar está compuesta además de otro tipo de
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Sin embargo la radiación solar está compuesta además de otro tipo deradiaciones, como son los rayos ultravioleta, que son radiaciones de longitudde onda comprendidas entre 0,3 a 0,4 micras, estos rayos influyen en elcrecimiento normal de las plantas y son los causantes de la degradación de los
plásticos, presentan el 6% de toda la energía recibida del sol.
Además existen los rayos infrarrojos cortos, que son radiacionescomprendidas entre 0,76 y 2,5 micras, y de ella depende el calentamiento delsuelo y de las plantas, representa el 42% de la radiación recibida.
Las radiaciones infrarrojas de onda larga son radiaciones superiores a 2,5micras y son emitidas por la tierra y todos lo cuerpos fríos, corresponden aaquellas que idealmente deben retener en el invernadero o túnel y no dejarlesescapar al exterior.
C t í ti d l di ió l R di ió l b l
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Características de la radiación solar: Radiación global.Luz ultravioleta, visible e infrarroja. Radiación recibida.
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Rayos infrarrojos de onda larga:(ondas de más de 2000 nanómetros a mas de 2,00 micras)
Emitidos por la tierra y todos los cuerpos,incluidas las hojas, durante la noche, por sucalentamiento durante el día.
Aquellos que deben retener los materiales decubierta (vidrio o plástico) y no dejarlos escapar alexterior, para no enfriar el ambiente y afecta laprecocidad de la producción vegetal.
La propiedad de los plásticos de ser, más omenos, termoaislantes está en la función de lamayor o menor transmitancia hacia el exterior de
esta radiación (efecto invernadero).
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La temperatura: una medida cuantitativa de la
sensación de calor o de frío y afecta el desarrollo,
crecimiento y producción de las plantas, medianteel control de la actividad metabólica celular y de
los procesos de absorción y transporte de agua,
fotoasimilados y nutrientes a través de los vasos
xilemáticos y tubos cribosos del floema.
Influye en la regulación de los intercambiosgaseosos en el ámbito foliar relacionados con la
transpiración.
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Cultivo Mínima Óptima Máxima Germinación
Letal Biológica Noche Día Biológica Mínima Máxima
Tomate 0 - 2 8 - 18 13 - 16 22 - 26 26 - 30 9 - 10 20 - 30
Melón 0 – 2 10 - 13 18 - 21 24 - 23 30 - 34 10 - 13 20 - 30
Pimiento 0 - 4 10 - 12 16 - 18 22 - 28 28 - 32 12 - 15 20 -3 0
Exigencias de temperatura de algunos
cultivos.
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Humedad relativaIndica el vapor de agua en la atmósfera provenientede la evaporación del agua. Es la relación en %
entre el peso de vapor de agua que contiene unvolumen de agua y el que tendría si estuviesesaturado a la misma temperatura y presión.
Cant. de agua en el ambiente tº “x”(gr)HR % = x 100Cant. Max. de agua en el ambiente tº “x”(gr)
Afecta el crecimiento al influenciar la velocidad detranspiración, la turgencia de las hojas y laintensidad de desordenes fisiológicos relacionadoscon ellas como las quemaduras apicales por las
concentración de sales excesivas.
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También afecta el crecimiento en forma directaal promover enfermedades y desarrollo de ciertos
insectos e incluso incrementar el aborto de flores ydeprimir la viabilidad del polen en algunas especies.
Cultivo Humedad Relativa % Óptima
Tomate 55 – 65Pimiento 70 – 75
Pepino 70 - 80
Rangos Óptimos de Humedad para algunas
especies cultivadas en condición de forzado
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Efecto de la radiación solar en el invernadero
Balance energético de un sistema cubierto
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Balance energético de un sistema cubiertoUn elemento que recibe energía, la almacena, aumentando suenergía interna, y en parte es disipada. La energía acumulada
es la suma de los flujos energéticos que entran y salen delelemento y tienden a compensar la variación energíaalmacenada: lo almacenado, los aportes y las pérdidas seexpresan:
Qta = Qtin – QtoutQta = Calor almacenado; Qtin = Calor ingresado; Qtout = Calor perdido
La temperatura del elemento es la resultante de la energíaganada y la perdida. Durante el día, la energía del sol es laprincipal fuente de energía que es absorbida por las plantasy una pequeña parte es tomada por el suelo y las estructuras
del invernadero
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Las pérdidas de calor de un invernadero seresumen en la formula:
Q = q + q’ + q’’ + q’’’
donde:q = Pérdidas por conducción y convección,q’ = Pérdidas por renovación de aire,
q’’ = Pérdidas por el suelo del invernadero,
q’’’ = Pérdidas por radiación a la atmósfera.
(Serrano Cermeño,1979),
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Pérdidas por conducción y convección:
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Pérdidas por conducción y convección:
q = K * S * ∆T,
donde: S = superficie de cubierta
∆T = salto térmico (diferencia de temperaturaentre interior y exterior de invernadero)
K = coeficiente de trasmisión de calor delmaterial de cubierta (kcal/m2/h/ºC)
Ejemplo de valores de K:
Vidrio de 3 mm = 5,00 kcal/m2/h/ºC (aire calmo)Polietileno 0,08 mm = 5,50 “ “
Idem doble pared = 2,60 “ “
(Serrano Cermeño,1979),
Las pérdidas por renovación del aire:
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Las pérdidas por renovación del aire:
q’ = N * V * 0,307∆T
donde:
N = número de renovaciones de aire del invernaderopor hora.
0,307 = calor específico del aire (kcal/m3).
V = volumen del invernadero en m3.
∆T = salto térmico (diferencia de temperatura entreinterior y exterior de invernadero)
El número de renovaciones horarias depende del diseño delinvernadero, del material de cubierta, del método de sujeción y de
la velocidad (m/s) y dirección del viento.
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Montero Camacho et al, 1993
Las pérdidas de renovación de aire dependen como se
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Las pérdidas de renovación de aire, dependen, como sedijo, del sistema de construcción y la influencia del viento.
Los sistemas de “técnicas de ahorro energético” mas importantes
son:•Pantallas térmicas
•Doble techo
•Cortavientos•Energía solar pasivas
Las pantallas térmicas reducen el coeficiente de pérdida de
calor al aumentar la retención de las ondas largas (lasaluminizadas pierden un 50% menos que el polietileno). Nodeben ser rígidas para permitir su plegado; permeables al aguapara evitar bolsones con agua condensada; resistir la tracción y
roce con alambre.
El doble techo es otra película de polietileno de 50 100
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El doble techo es otra película de polietileno de 50-100
micrones, separadas de 2 a 10 cm de la cubierta principal. Elahorro es de un 30% y la pérdida de luz de un 10%.
Los cortavientos disminuyen la velocidad el viento.
La energía solar pasiva es la conversión de energía solar enenergía térmica a través de:
• Paneles solares en el exterior del invernadero
• Colectores solares dentro del invernadero.
Los colectores solares:
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Los colectores solares:
Los mas simples, son mangas de polietilenotransparente llenas de agua, colocadas ensuelo entre las líneas de cultivo (sobre unplástico negro), de 30 cm de diámetro y 200-250 micrones, conteniendo de 80 a 100 m3 por1000 m2, cubriendo de 35 a 40% de lasuperficie. Se puede lograr de 3 a 4 ºC, pero lonormal es 1ºC. Al crecer el cultivo, pierdeefectividad por sombreado.
La energía solar pasiva no es un ahorro
energético, sino energía de costo cero.Colectores solares
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1 - El generador fotovoltaico es el encargado de transformar la energíadel Sol en energía eléctrica. Está formado por un número de paneles fotovoltaicosconectados que nos proporcionan la demanda de energía requerida por laexplotación.
2 - La energía producida se acumula en un sistema de baterías, de este modo laenergía producida durante las horas de sol se puede utilizar durante la noche o enmomentos en los que no se disponga de la suficiente radiación solar para generarla energía necesaria.
3 - El diseño de la instalación fotovoltaica se basa en la realización de balancesde energía consumida y energía generada cada día del año.
Colectores solares
En cuanto a la pérdida por el suelo del invernadero
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En cuanto a la pérdida por el suelo del invernadero,(Montero Camacho et al. 1993, plantea que, generalmente, no son tenidas encuenta). Pero Serrano Cermeño, 1979,
dice que:
q’’ = ρ * S * ∆t’
donde:
ρ = coeficiente de conductividad térmica del suelo
(media = 1,8 kcal/m2/h/ºC)S = superficie del suelo
∆t’ = salto térmico entre el suelo y aire del invernadero.
Las pérdidas por radiación a la atmósfera:
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Las pérdidas por radiación a la atmósfera:
q’’’ = 4,4*10-8 * Ag * P (Ti4 - Te4)
donde:
Ag = superficie radiante (suelo invernadero en m2)
P = coeficiente de permeabilidad a las radiaciones:•Polietileno….……………. 0,80
•Cloruro de polivinilo……..0,30
•Vidrio.……………………..0,04
Ti = temperatura interna en valor absoluto
Te = temperatura externa en valor absolutoEl conocimiento de todas éstas pérdidas (balance
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El conocimiento de todas éstas pérdidas (balanceenergético o térmico), importan, fundamentalmente,para la climatización de los invernaderos durante los
periodos fríos, o sea, necesidades de calor ocalefacción
El total de pérdidas de calor del invernadero por
unidad de suelo cubierto (q), puede ser expresado,de forma reducida, como:
q = qc + qr (en Watios/m2) donde:
qc = pérdidas de calor a través del material de cubierta (W/m2)
qr = pérdidas de calor por renovación de aire (W/m2).
Luz materia orgánica y cosecha
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Si están satisfechos otros requerimientos de las
plantas (agua, CO2, temperatura, nutrientes) lacantidad de materia orgánica formada dependerá dela luz fotosintéticamente activa que recibe la planta.
Así a mayor cantidad de luz, mas cosecha; Hastaun límite que dependerá de la especie y la variedad.
La radiación visible (380 – 760 nm) coincide con lafotosintéticamente activa (PAR, 400 – 700 nm) esimprescindible para crear materia orgánica y dar
una abundante cosecha.
Luz, materia orgánica y cosecha
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Dióxido de carbono y luz
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Efecto de dióxido de carbono en los espacios intercelularessobre la fotosíntesis neta de dos plantas creciendo a 27º C y
saturadas de luz
Dióxido de carbono y luz
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Un adecuado entendimiento de los factores como temperatura,humedad, luz y concentración de O2 nos permitirá un buen usode la técnica de forzado y del potencial genético de la planta encuestión
HUMEDAD RELATIVA
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HUMEDAD RELATIVA
La humedad relativa es importante en la fotosíntesis, ya que
de la apertura de los estomas dependerán los niveles de CO2
y oxígeno que la planta intercambie con la atmósfera.
Además, del flujo de agua que la planta tenga tambiéndependerá la absorción de nutrientes, sobre todos los que
son absorbidos por el flujo ascendente.
También tiene una gran incidencia en la aparición deenfermedades, tales como Botrytis; además de algunasenfermedades bacterianas, sobre todo si tenemos un cultivo
con alta densidad.
Módulo 3.- UBICACIÓN DE INVERNADEROS
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. UBICACIÓN DE INVERNADEROS Condiciones del invernadero
Eficiencia
FuncionalidadVentajas y limitaciones del cultivo en
invernaderos Factores críticos: Naturales, humanos, técnicos,
económicos. Ubicación del invernadero
Cercanías de servicios
Pendiente (2 a 4%)Agua Tipos de sueloDirección y velocidad de los vientos. Cortinas
rompevientos:
Condiciones del Invernadero
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Condiciones del InvernaderoLos invernaderos se pueden clasificar dedistintas formas, según se atienda a
determinadas características de suselementos constructivos:
por su perfil externo, según su fijación o movilidad, por el material de cubierta,
según el material de la estructura, por el aislamiento y/o seguridad, por los métodos de ventilación,
calefacción, refrigeración, etc.La elección de un tipo de invernadero está en
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La elección de un tipo de invernadero está enfunción de una serie de factores o aspectostécnicos:
Disponibilidad de riego
Tipo de suelo. Se deben elegir suelos con buendrenaje y de alta calidad aunque con lossistemas modernos de fertirriego es posibleutilizar suelos pobres con buen drenaje o
sustratos artificiales.
Topografía. Son preferibles lugares con
pequeña pendiente orientados de norte a sur.
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Vientos. Se deben tomar en cuenta los vientosdominantes; dirección, intensidad y velocidad
Exigencias bioclimática de la especie en cultivo.
Características climáticas de la zona o del área
geográfica donde vaya a construirse elinvernadero. Tomar en cuenta las zonas conneblinas.
Disponibilidad de mano de obra (factor humano).
Imperativos económicos locales (mercado ycomercialización).
Dirección y velocidad del viento:
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Dirección y velocidad del viento:
Las cortinas o barreras rompevientos son
obstáculos naturales o artificiales destinados areducir la velocidad del viento en los cultivos.Su objetivo más visible es evitar los dañosmecánicos generados por ese factor climático .
No son menos importantes las modificacionesmicroclimáticas originadas por este tipo de
barreras, que optimizan el aprovechamiento defactores como la radiación, la temperatura, lahumedad ambiental, y permiten mejorar elcrecimiento y el desarrollo del cultivo protegido.
Ti d ti
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Tipos de cortinas: Vivas
Inertes Artificiales
Factores a tener en cuenta:
Permeabilidad
Altura
Homogeneidad
L t i t i
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Los cortavientos se usaron por primera vezen regiones barridas por vientos frecuentes yviolentos de dirección predominante biendefinida.
Se construyeron con la intención de
proteger los cultivos de los efectosmecánicos del viento y de los elementos porél arrastrados, como por ejemplo la arena.
Los contravientos también influyen en elmicroclima del cultivo puesto que reducen lavelocidad del viento, siendo este un factorque afecta al comportamiento de las plantas.
Puesto que el cortavientos es un obstáculo
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Puesto que el cortavientos es un obstáculomodifica el flujo de aire en su alrededor ycomo resultado la velocidad del viento
disminuye una vez que ha atravesado labarrera.
El efecto del cortavientos es función de supermeabilidad, su altura y su distancia a loscultivos.
Los cortavientos impermeables como losmuros o los cipreses densamente plantadosEstos generan remolinos que pueden causar
serios daños.Cortavientos vivos
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Cortavientos vivos
Están formados por árboles adaptados
a las condiciones normales(eucaliptos, álamos, ciprés, casuarinas,tamarindos, acacias, opuntias, etc.)
que alcanzan más de 5 m de altura yprotegen una zona de 30 a 80 m.
Los contravientos secundarios usadosen cultivo de hortalizas.
Cortavientos vivos
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Las barreras tienen la dirección principal según eleje E-O, solamente la zona, S, más frías puede
usarse para la producción precoz, mientras lazona N se usa para cultivos estacionales o paracaminos o zonas de tránsito.
Los cortavientos vivos necesitan manejoagronómicos; en particular el riego y lafertilización para no competir con los cultivos quedeben proteger.
Es necesario controlar el crecimiento de suraíz por medio del subsolado y las partes aéreasdeben podarse con asiduidad
Cortavientos vivos
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Debe puntualizarse que los cortavientossirven de abrigos y protección de algunosanimales, insectos, plagas y enfermedades.
También se utilizan a veces cortavientos
anuales, hechos de una asociación temporalde cultivos, por ejemplo la asociación decultivos de invierno de melones- guisantes,
plantados en hileras alternativas yperpendicular a la dirección predominantedel viento.
Cortavientos inertes
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Están hechos de elementos naturales como ramas otallos de gramíneas (cañas, palmeras). Tanto su
altura como su acción protectora son limitadas, susventajas principales son la utilización de materialeslocales, la facilidad de instalación, el grado depermeabilidad en función de lo que el agricultor pida.
La ausencia de competición por nutrientes o agua conlas plantas cultivadas...
Los elementos constitutivos de la barrera se clavan enel suelo a una profundidad suficiente para aguantar lapresión del viento, pero es necesario reforzar laempalizada con estacas, utilizándose alambre de
hierro para atar y sujetar las partes del cortavientosCortavientos artificiales
á
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Están formados por redes de materialextrusionado o por tejidos, con una vidagarantizada de 4 a 5 años.
La mayor dificultad es la del anclaje al terreno.Puesto que las redes no están clavadas en elsuelo, las estacas tienen que aguantar toda la
presión del viento.
El anclado no puede hacerse si la altura delcortavientos es de 2 m.
Por lo tanto los cortavientos artificiales seutilizan a menudo para reforzar la acciónprotectora de cultivos bajos ya protegidos porcortavientos naturales más espaciados
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Barreras artificiales
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Efecto de la porosidad de uncortavientos en la velocidad del viento.
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 69/151Barreras permeables
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Una barrera permeable o porosa al viento puede ser una
alameda de fila única. A la izquierda se observa el viento
que llega (a barlovento) a la barrera, donde parte de éste la
atraviesa con menor velocidad hacia la zona de sotavento.
El viento que pasó por encima, en altura, vuelve a
direccionarse hacia el suelo a una distancia de la barrera
que está en función de la porosidad y altura de ésta.
Esa distancia señala el alcance de la zona "protegida" por
la barrera y se expresa en múltiplos de su altura (nh).
En las barreras permeables se logra reducir la velocidad
del viento en un porcentaje que es función de la porosidad,
y los efectos pueden alcanzar las 15 h de distancia.
Barrera impermeable
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p
En una barrera impermeable (muy baja
porosidad, del orden del 20 al 30%), se notael viento incidente y los efectos de éstasobre el aire. Puede asimilarse a una paredo cualquier otro material que no deje pasarel aire.
El viento prácticamente no pasa a través de
la barrera. Cerca de ésta se forma uncolchón de aire que provoca un desvío delviento hacia arriba, comprimiéndose, con
mayor presión hacia el tope de la barrera
Detrás se forma una depresión o vacío que
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Detrás, se forma una depresión o vacío quehace descender nuevamente el aire desde lo
alto.Se puede lograr mayores reducciones de lavelocidad del viento, pero los efectos de
reducción tienen incidencia hasta distanciasde 6-10 m.
La porosidad debe considerarse en toda labarrera, en la altura y en el ancho.
Efecto de la porosidad de un
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Los contravientos permeables protegen auna zona mayor que los no permeables.
Su eficacia cubre una distancia de 10 a 12veces su altura.
Los impermeables protegen a una distancia
de 7 a 8 veces su altura.La porosidad óptima de los cortavientosartificiales es del 50% (30 % si el régimen
del viento es turbulento )
Efecto de la porosidad de uncortavientos en la velocidad del viento.
Orientación del invernadero.
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Esta depende de la luz y los vientos, por lo que serecomienda que se oriente de Norte a Sur paraaprovechar con mayor eficiencia la luminosidad y la
radiación solar para el desarrollo de las plantas.Que la orientación se combine con la dirección de losvientos de tal manera que los invernaderos que den enel sentido de los vientos dominantes y laterales como
se muestra en la figura.
M.C. Policarpo Espinosa Robles y Ing. Luis Manuel Espinosa Mendoza
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• En la orientación “A” el invernadero recibe la mayor
luminosidad que en ninguna otra orientación.
• En el caso “B” la luz se reparte de manera mas
uniforme dentro del invernadero
AAA
B
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 76/151PROBLEMAS DE LOS INVERNADEROS FRÍOS
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En invierno: La bajas temperaturas limitan el
crecimiento y desarrollo de las especies de“estación cálida”, no se logran los rendimientos
potenciales y disminuye la calidad de losproductos cosechados.
– Disminución de la concentración de anhídridocarbónico durante el día en los invernaderoscerrados y el nivel de humedad nocturna es alto.
En verano: La temperatura del invernaderopuede mantenerse con dificultad dentro de loslímites aceptables para la especie. Es uno de losproblemas más serios del uso de este tipo deinfraestructuras.
Dimensiones: (7 – 10 – 25 – 30 x 30 – 50 – 100 – 150 m)
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Altura: como mínimo, 3 m3 por m2 de superficie
Formas: Las formas son variables. Dependen de lasnecesidades del usuario y de los materiales que se disponga.Los hay con techos de dos aguas, con estructurassemicirculares. Puede considerarse una sola nave o juntar
varias para ahorrar el polietileno en los costados yaprovechar mejor el espacio interior.La forma del techo influye en la cantidad de luz que entra alinvernadero. La redonda es la más efectiva.
Material de las estructuras:Madera, Aluminio, Cañas, postes y alambres, hierros,
cemento
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MARÍA LUISA TAPIA FIGUERAS
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 80/151Distintos tipos de estructuras
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p
Planos o tipo parral.
Tipo raspa y amagado.
Asimétricos.
Capilla (a dos aguas, a un agua) Doble capilla
Tipo túnel o semicilíndrico.
De cristal o tipo Venlo.
Pl ti l
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Planos o tipo parral.
Tipo raspa y amagado. (Parral de Almería)
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 87/151Esquema frontal y en planta de un tipo parral
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q y p p p
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 89/151Parral de Almería con ventilación cenital
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Parral de Almería con ventilación cenital
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 91/151Es importante conocer cómo se mueve el agua en el suelo, esto depende de:
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•Tipos de suelo
1.Suelo Pesado ( Arcilloso – Tierra Bermeja)2.Suelo Mediano ( Arcilloso-Arenoso ).
3.Suelo Ligero (Arenoso ).
INVERNADERO ASIMÉTRICO
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Difiere de los tipo raspa y amagado en el
aumento de la superficie en la cara expuesta alsur (Europa), con objeto de aumentar sucapacidad de captación de la radiación solar.
Ideal ángulo de 60º, pero es muy inestable. 8º y11º en la cara sur y entre los 18º y 30º en lacara norte.
El invernadero se orienta en sentido E - O,
paralelo al recorrido aparente del sol.
Asimétrico
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Asimétrico
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La inclinación de la cubierta debe ser aquella quepermita que el sol incida perpendicularmente
sobre la cubierta al mediodía solar durante elinvierno.
La altura máxima de la cumbrera varía entre 3 y 5m, y su altura mínima de 2,3 a 3 m.
La altura de las bandas oscila entre 2,15 y 3 m.
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 98/151Capilla
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p
Diente de sierra
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 101/151Tipo túnel o semicilíndrico
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Túnel de cañas
Parábolicos
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Invernadero tipo chileno
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Fijacióndelplástico
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http://slidepdf.com/reader/full/invernaderos-estructuras-funamentos-de-prod-invernaderos-p-inta-559dfe0558d3a 110/151De cristal o tipo Venlo
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También llamado holandés, es de estructura
metálica prefabricada con cubierta de vidrio y seemplean generalmente en el Norte de Europa.
Ventajas: Buena estanqueidad lo que facilita unamejor climatización de los invernaderos.
Inconvenientes:Su elevado coste. Naves muy pequeñasdebido a la complejidad de su estructura.
Material de cobertura
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Material de cobertura
Materiales plásticos
Ventajas
Desventajas
PLÁSTICOS FLEXIBLES POLIETILENO (PE).
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Polietileno Normal.
Polietileno Normal De Larga Duración.
Polietileno Térmico De Larga Duración
POLICLORURO DE VINILO (PVC).Transmite la luz visible en porcentajes elevados, pero con baja
dispersión.El PVC envejece más lentamente que el PE que se traduce en pérdidasde transparencia, coloración de la lámina y fragilidad a la rotura..
COPOLÍMERO ETIL-ACETATO DE VINILO (EVA).Resulta más caro que el polietileno térmico. Es el que presenta una
mayor resistencia a los UV y por el acetato de vinilo tiene mejor
resistencia a altas temperaturas.
Duración de plásticos normalizados parainvernaderos Fuente: SERRANO, 1994
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Tipo de plástico EspesorDuración (enAlmería)
Radiación solarrecibida
Polietileno “normal”(sin aditivos)
150 micras (600galgas)
6-8 meses < 148 kcal/cm2
Polietileno “larga
duración”
180 micras (720
galgas) 2 años 296 kcal/cm2
Polietileno “Térmicolarga duración”
200 micras (800galgas)
2 años 296 kcal/cm2
Copolímero EVA(12 % AV)
200 micras (800galgas)
2 años 296 kcal/cm2
Copolímero EVA(6 % AV)
100 micras (400galgas)
1 año 148 kcal/cm2
PLÁSTICOS RÍGIDOS POLIMETACRILATO DE METILO (PMM). Material acrílico
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( )su transparencia está comprendida entre el 85 y el 92%,por lo que deja pasar casi todos los rayos UV y su poder
de difusión es casi nulo.
POLICARBONATO (PC). El policarbonato es un polímerotermoplástico con buena resistencia al impacto y másligero que el PMM.
POLIESTER CON FIBRA DE VIDRIO. Proporcionanresistencia mecánica y mejoran la difusión de la luz.
POLICLORURO DE VINILO (PVC). Su principal ventaja esuna opacidad a la radiación térmica menor del 40%, y unaalta transmitancia a la radiación visible, aproximadamentedel 90%.
Características comparadas de los principales materialesplásticos utilizados en cubierta de invernadero (SERRANO, 1994)
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FLEXIBLES RÍGIDOS
Polieti-leno
PVC PVCondulado
Polimetacrilatode metilo
Poliésterestratificado
Cris-tal
Características (mm) 0,08 0,1 1-2 4 1-2 2,7
Densidad 0,92 1,3 1,4 1,18 1,5 2,40
Índice de refracción 1,512 1,538 - 1,489 1,549 1,516
% de dilatación antesde que se rompa
400-500200-250
50-100 escasa escasa nula
Resistencia al frío ycalor
- 40 a+ 50º C
-10 a+ 50º C
-20+70º C -70+80º C -70+100º Cmuyelev.
Duración 2 años 2-3 años elevada elevada elevada Elev.
Transparencia %(0,38-0,76 micrones)
70-75 80-87 77 85-93 70-80 87-90
Transmisión %(-0,24-2,1 micrones)
80 82 82 73 60-70 85
Transmisión %
(7-35 micrones) 80 30 0 0 0 0
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Ubicación
Dimensiones
Orientación
Bajantes de
agua
Tensores
Balance energético
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El balance energético o térmico de un invernadero
depende de las aportaciones y pérdidas de calor quetenga.
Las pérdidas de calor de un invernadero se resumenen la formula:
Q = q + q’ + q’’ + q’’’
q = Pérdidas por conducción y convección,q’ = Pérdidas por renovación de aire,q’’ = Pérdidas por el suelo del invernadero,q’’’ = Pérdidas por radiación a la atmósfera.
Serrano Cermeño (1979)
Factores que modifican la captación deenergía
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energía
Material de cubierta
Ángulo de incidencia: forma del techo
Orientación: (N – S vs. E – O); Dependiente del
tamaño, longitud, altura de cumbrera y de laterales.
Efecto invernadero
CO2Humedad Temperatura
Automatización del clima
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Regulaciones programadas en
computadoras que regulan: Apertura y cierre de laterales y cenitales.
Circulación del aire.
Luz: intensidad y duración.
Temperatura.
Humedad. CO2
Corrimiento de media sombras aluminizados etc
Climatización del invernadero
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C at ac ó de e ade o
Calefacción
Ventilación natural y forzada
Refrigeración
Automatización.
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CalefacciónDi ib ió d l
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Distribución del
calor mediantemangas
perforadas de
polietileno paraun sistema de
combustión
indirecto.
Sistema con combustión directa(cañón)
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(cañón).
Equipo de aire
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caliente de
combustión directa(cañón)
Calefacción
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Calefacciónde aire
caliente degeneraciónindirecta
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Detalle de las salidas de airecaliente donde se acoplan
las tuberías de distribución
Calefacción porgeneración indirecta
Sistema por agua caliente en tubería de hierro
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Ventilación Natural
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Ventilación natural y forzada Ventilación natural se realiza con
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Ventilación natural se realiza conla apertura y cierre de las cortinas
laterales y la aberturas cenitales. La forzada se realiza con
ventiladores que hacen circular elaire.
Es importante la separación entrelos módulos: ¾ a ½ del ancho.
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Calles entre naves lo suficientemente amplias
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Refrigeración
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Ventilación Sombreo: con mallas media sombra; blanqueo con cal.
Con 25 kg de cal en 100 lt de agua hay una disminución de la
radiación solar del 30%; con 40 kg el 60% y con 100, eñ 90%
(INRA Seminaire AGROUETP. 1988)
• Evaporación:• Con pantallas húmedas y forzado de aire.
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Paneles evaporantes
Cooling por sobrepresión Cooling por depresión
• Nebulizadores que dispersan agua desde la parte
superior y al evaporarse bajan la temperatura
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Aspersión de agua
Se basa en la transformación de la energía radiante
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Se basa en la transformación de la energía radiante
incidente en calor latente, por evaporación demicrogotas de agua emitidas por aparatos de aspersión.
Se habla de brumización cuando las microgotastienen un tamaño superior a los 200 micrones.
Estas gotas caen sobre el suelo y el cultivo, de donde
se evaporan más o menos rápidamente según las
temperaturas de estas superficies.
Aspersión de agua
Se habla de "fog system" cuando las microgotas
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Se habla de fog-system cuando las microgotas
tienen menos de 100 micrones y quedan ensuspensión en el aire hasta su completa evaporación.
A medida que disminuye el tamaño de la gota deagua aumenta el costo de los equipos de aspersión.
Para tener en cuenta: la aspersión de agua sobre eltecho del invernáculo no ha demostrado efecto enreducir la temperatura del ambiente, plantas y suelo.
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Sistemas pasivos
L i i
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Los sistemas pasivos son:
• Ventilación natural.
• Sombreado.
• Pantallas aluminizadas.
• Dobles techos
Pantallas térmicas
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Pantallas aluminizadas
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Es un tejido aluminizado que evita el enfriamiento porradiación terrestre, repelente de plagas, debido a sualta reflexión, provee en adición a la luz solar, unaconsiderable cantidad de luz difusa que aumenta la
fotosíntesis en forma significativa
Doble techo
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