CAPTULO 1: INTRODUCCIN

1.1 Por existen invernaderos en la regin mediterrnea?

Es de inters el considerar las razones que explican el crecimiento rpido del cultivo protegido en unaregin (el rea Mediterrnea), que hasta 1.960 no haba prcticamente utilizado una tcnica extendida enotras regiones localizadas ms al norte.

La primera razn y la ms importante, fue la llegada al mercado de los materiales plsticos, quedespus de ser ensayados en climas diferentes demostraron ser ideales para las condicionessocioeconmicas y climticas de la regin Mediterrnea, cuyas propiedades pueden ajustarse e inclusocrearse en funcin de las caractersticas especficas de cada lugar.

La segunda razn es que, en general, el clima de la regin Mediterrnea parece ser particularmenteapropiado para beneficiarse de las tcnicas de cultivo protegido.

Cabra preguntarse por qu la regin Mediterrnea junto con Africa y Asia est adoptando en gran escalauna tcnica de cierta precisin que requiere hacer inversiones que a primera vista no parecen viableseconmicamente, cuando la intensificacin del cultivo en los pases en vas de desarrollo consiste casiexclusivamente en la aplicacin racional de los fertilizantes, el riego correcto, el uso de pesticidas, etc.

De hecho el horticultor intenta, a travs de su invernadero, modificar el clima local para satisfacer mejorlas necesidades de sus cultivos (principalmente tomate, pimiento...) en cualquier estacin del ao.

En invierno, el efecto invernadero es la primera justificacin de las estructuras de proteccin: durante unperodo que puede durar desde unas pocas semanas hasta algunos meses dependiendo de lasituacin, la temperatura nocturna limita el cultivo de plantas que requieren calor, interrumpe laproduccin y disminuye la calidad.

En verano, el papel del invernadero es ms complejo: a pesar de que la proteccin reduceconsiderablemente la radiacin incidente, que a menudo puede ser excesiva (efecto de sombreo), latemperatura del invernadero puede mantenerse con dificultad dentro de los lmites aceptables por elcultivo: ste es actualmente uno de los problemas ms serios de la tcnica. Merece mencionarse elefecto cortavientos, pues acta, sobretodo en zonas ridas a dos niveles: reduce los efectos mecnicosdel viento y mejora las condiciones higromtricas dentro de los invernaderos.

"La cubierta acta como reductor de la evapotranspiracin de los cultivos: en el invernadero alcanzaaproximadamente el 70 % de la registrada en el exterior en un cultivo de invierno, mientras que el

consumo de agua por kg. de fruto puede ser la mitad (por ejemplo en tomate)." [1]

Cuando los vientos secos y clidos barren las zonas ridas, por ejemplo el Chergui en Marruecos, elSiroco en Argelia, el Khamsin en Egipto, " se cierran las estructuras de proteccin y la evaporacin de lacubierta vegetal hace que la humedad relativa del invernadero aumente considerablemente y que latemperatura suba ligeramente si es que sube (efecto de refrigeracin por evaporacin). El efecto

perjudicial del Chergui (alta temperatura, aire seco) se reduce apreciablemente".[1]

Cuando prevalecen las condiciones de vientos clidos y secos la reduccin de ETP yconsecuentemente, la reduccin de las necesidades hdricas de las plantas, es incluso mayor que bajocondiciones normales.

El papel principal de los invernaderos en la regin Mediterrnea vara con el clima; consiste en mejorar

CAPTULO 2: FACTORES QUE CONDICIONAN LA PRODUCCIN

2.1 Clima

La concentracin de la lluvia en la estacin fra es el nico criterio reconocido unnimemente por laclimatologa como rasgo caracterstico del clima mediterrneo. Considerando que el nico medio desatisfacer las necesidades hdricas del cultivo protegido es la aplicacin eficaz del riego, estacaracterstica climtica es un freno al desarrollo del cultivo protegido en la regin, ya que por una parte lalluvia es una dificultad aadida al uso de los abrigos durante la estacin fra del ao y por otra parte laescasez de agua en verano se corresponde necesariamente con la insolacin elevada que causaaumentos de temperatura casi incontrolables dentro de los invernaderos.

Algunos expertos en climatologa asocian una caracterstica trmica, "inviernos suaves", con lacondicin lluviosa del clima mediterrneo. Esta caracterstica no puede generalizarse. De hecho existenun nmero de variantes trmicas en el clima mediterrneo que no son favorables al cultivo protegido yque no se corresponden con la suavidad invernal.

2.1.1 Necesidades Climaticas de las Plantas

Las caractersticas climticas de una zona deben analizarse en relacin con las necesidades de lasplantas que se intentan cultivar. Las especies cultivadas bajo proteccin son principalmente especies deestacin clida, adaptadas a temperaturas de aire con medias mensuales que fluctan de 17 a 27 C,que aproximadamente se corresponden con los siguientes lmites: temperaturas mnimas medias de12 C, temperaturas mximas medias mensuales de 32C.

Las heladas destruyen a las especies de estacin clida. Se acepta generalmente que el riesgo de quela temperatura descienda por debajo de cero durante un perodo suficientemente largo, para destruir loscultivos, puede despreciarse si la temperatura mnima media mensual excede de 7 C.

Las temperaturas por debajo de 10 a 12 C, durante una serie de das consecutivos, no destruyen loscultivos, pero afectan a su comportamiento y condicionan la productividad, tanto cualitativa comocuantitativamente.

Las temperaturas por encima de 30 C (si la humedad del aire es muy baja) o por encima de 35, si lahumedad relativa es alta, no son fcilmente toleradas por las plantas y causan daos extensivos en lascosechas.

Los cultivos requieren una cierta amplitud o variacin diaria de temperatura, para que sucomportamiento fisiolgico sea normal. La diferencia mnima entre las temperaturas medias del da y dela noche, es alrededor de 5 a 7 C.

La latitud del lugar y la estacin del ao condicionan el que las necesidades de fotoperodo de loscultivos queden satisfechas o no, necesidad ligada a la duracin de la noche ms que a la del da. Encaso de que sea preciso, la duracin de la noche puede modificarse con facilidad, utilizando lastcnicas de sombreo o la iluminacin intermitente para acortar la noche.

En cualquier caso, independientemente de que las especies sean de da neutro o pertenezcan a ungrupo de da corto o de da largo, el crecimiento no es normal hasta que los cultivos hayan recibido unnmero de horas de insolacin. Este umbral de insolacin es aproximadamente de 6 horas al da, lo quese corresponde con un mnimo de 500 a 550 horas de insolacin durante los meses en que los das sonmas cortos: noviembre, diciembre y enero. En trminos de energa, esta insolacin se corresponde con

una irradiacin solar de alrededor de 200 Cal/cm y da, o 2.350 wh/m2d (Vase el apartado 4.2. paramayor informacin al respecto). A pesar de que las necesidades higromtricas en los cultivos no sonfciles de especificar, es muy comn admitir que los valores extremos de humedad atmosfrica sondesfavorables. Las humedades relativas del 70 al 90 % pueden considerarse favorables.

Es importante considerar que a pesar de no ser un dato climatolgico clsico, la temperatura del sueloes un factor medioambiental determinante. Parece que hay un valor umbral mnimo de temperatura delsuelo (fijado aproximadamente en 15 C).

2.1.2 Control climtico

A travs de los aos, los agricultores han desarrollado una serie de mtodos para alterar lascondiciones medioambientales de sus cultivos, en vistas a favorecer la precocidad y mejorar la calidadde la produccin. El medio ambiente puede controlarse de muy diversas maneras: Desde la simpleeleccin de un lugar expuesto al sol y protegido del viento, hasta el uso de unidades de aireacondicionado, a veces equipadas con iluminacin artificial. La eleccin del grado de controlmedioambiental est obviamente limitada por el nivel de inversin de capital y los costos de operacinque el usuario est dispuesto a asumir.

Los mtodos para favorecer la precocidad, tema de la mxima importancia, incluyen necesariamente labsqueda de la mxima iluminacin y el aumento de la temperatura del aire y del suelo.

En relacin con la bsqueda de la mxima iluminacin, debe observarse que las cantidades de energanecesarias para corregir las deficiencias de la insolacin invernal, son de tal magnitud que excluyencualquier posibilidad de usar la iluminacin artificial para producir un aumento significativo de lafotosntesis. En la prctica es solamente el clima natural el que fija un nivel de satisfaccin de lasnecesidades luminosas.

Tabla 5. Radiacin solar global observada en las diferentes partes de la zona mediterrnea (En

Cal/cmd (A) y Wh/m2d (B).

Diciembre Marzo Junio Septiembre

A B A B A B A B

Casablanca (Marruecos) 34N 200 2.320 375 4.350 550 6.400 450 5.225

Ierapetra (Grecia) 35N 205 2.380 385 4.450 675 7.950 520 6.050

Monastir (Tnez) 36N 190 2.205 345 4.000 570 6.600 410 4.750

Almera (Espaa) 37N 200 2.320 380 4.400 635 7.375 455 5.275

Gela (Italia) 37N 185 2145 370 4.300 620 7.200 465 5.400

Toulon (Francia) 43N 140 1.625 350 4.050 625 7.250 420 4.875

Bruselas (Blgica) 51N 35 1.625 205 2.375 460 5.350 215 2.500

Para lograr la mxima iluminacin es preciso cultivar fuera de la zona sombreada y cuando se utilizanabrigos escoger materiales de cubierta de alta transmitancia y disear el invernadero racionalmente, encuanto a su forma y a su orientacin. Comparando los abrigos orientados en direccin Este-Oeste, conlos abrigos cuyo eje principal van en direccin Norte-Sur, no parecen causar retrasos en la precocidaden la zona mediterrnea, pero la mejor distribucin de la luz en este segundo tipo de abrigo, introducemayor uniformidad en el crecimiento de las cosechas (vase el apartado 4.2.).

Hay varias maneras de mejorar la temperatura del aire del suelo:

- Cortavientos

PERSONALResaltado

PERSONALResaltado

PERSONALResaltado

PERSONALResaltado

Incluso en aquellos lugares en que el viento no es ni violento ni frecuente, los cortavientos disminuyen elnivel medio de turbulencias, de una manera significativa y por tanto favorecen:

1) La produccin de cultivo de calidad como resultado de la limitacin del dao mecnico.

2) La precocidad debido al ligero aumento de la temperatura media del aire, alrededor de 1C.

Debe tenerse en cuenta, que cualquier reduccin de la turbulencia aumenta la variacin diurna detemperatura. Por consiguiente, en perodos de heladas el riesgo de daos es ms grave puesto que latemperatura mnima queda reducida (A nivel de tierra la temperatura puede reducirse aproximadamente1 o 2 C).

- Acolchado

El acolchado plstico se utiliza con varios propsitos: modificacin microclimtica cerca del suelo,control de las malas hierbas o proteccin fitosanitaria dirigida a mantener las plantas separadas delterreno. El acolchado acta principalmente sobre la temperatura del suelo subindola de 1 a 5 C. deacuerdo con la naturaleza de la pelcula plstica y la manera en que sta se utilice. Por otra parte, elacolchado afecta muy poco a la temperatura del aire incluso a nivel de suelo.

- Tneles de semiforzado (tneles bajos)

Se utilizan durante perodos cortos con el objetivo de ayudar al cultivo a crecer ms rpidamentedurante los primeros estadios, cuando las temperaturas son demasiado bajas. Muy frecuentemente, eltnel bajo se utiliza conjuntamente con el acolchado. Los efectos acumulados de estas dos tcnicasaumentan la temperatura del suelo y del aire entre 5 y 10C durante el da. Tan pronto como la radiacinsolar aumenta, la temperatura del aire aumenta tambin y puede ser excesiva, haciendo necesaria laventilacin; para ventilar se pueden practicar perforaciones o enrollar la pelcula plstica. Durante lanoche las temperaturas sufren slo cambios muy ligeros.

- Invernaderos y abrigos

Los invernaderos y los abrigos son recintos cerrados construdos con materiales transparentessoportados por varios tipos de estructuras, dentro de los cuales el clima difiere del exterior. Estamodificacin climtica tiene dos causas principales:

1) La propiedad especfica de cada material de cubierta para atrapar la energa radiantedentro del recinto cerrado- denominado el efecto invernadero.

2) La limitacin de la turbulencia. En el caso de los tneles de semiforzado, lastemperaturas nocturnas sufren modificaciones muy ligeras, el aumento de temperatura noexcede de 2 a 5 C.

Cuando el cielo est despejado y la humedad ambiente es baja puede ocurrir el fenmeno de lainversin de temperatura, que consiste en que la temperatura del abrigo es inferior a la del exterior. Si elinvernadero no est equipado con calefaccin, la ventilacin puede ayudar a limitar este efecto. Encontraste, durante el da el salto trmico - la ganancia de temperatura (aumenta con la radiacin solar ydisminuye con la velocidad del viento).

Fig. 1. Aumento de temperatura (T) en un invernadero cerrado y abundantemente regado enrelacin con la intensidad de radiacin solar (Rg) y la velocidad del viento (U). Resultados

basados en modelo matemtico (*).

El incremento de temperatura est ligado a la latitud y a la estacin del ao. En diciembre se alcanzauna ganancia de aproximadamente 10C. con facilidad, mientras que a partir de marzo, los aumentos detemperatura alcanzan los 15 y 20C y son difciles de controlar por medio nicamente de la ventilacin.

Fig. 2. Mxima diferencia de temperaturas (TMAX) alcanzadas en invernadero cerrado

abundantemente regado durante diferentes perodos del ao y para diversas latitudes.

A. Calefaccin

En algunas regiones la precocidad no puede lograrse sin ayuda de la calefaccin ya sea ocasional osistemticamente. Por desgracia en el clima mediterrneo se anan todas las condiciones quefavorecen las prdidas de calor del invernadero: El descenso de la temperatura exterior, los cielosclaros, la sequedad del aire y los vientos fuertes. A pesar de que estas circunstancias sonexcepcionales, se recomienda instalar quemadores de la misma potencia que aquellos que se utilizanen las regiones ms al norte.

Tabla 6. Potencia instalada y necesidades energticas en funcin del aumento de temperatura(en invernadero con cubierta sencilla).

Salto trmico (Tint-Text) Potencia normalmente instalada -caldera- Necesidades trmicas reales

(Kcal/m2h) (W/m2) (Kcal/m2h) (W/m2)

5 C 100 115 45 50

10 C 150 175 90 105

20 C 250 290 180 21

Para un rgimen de produccin determinado, el perodo en el que la calefaccin es necesaria difiereapreciablemente de acuerdo con las condiciones climticas y ser ms corto en las regionesmediterrneas que en aquellas situadas ms al norte.

B. Ventilacin

La renovacin del aire del invernadero, ya sea por medio de la ventilacin natural (aperturas o ventanas)o por la ventilacin forzada (ventiladores elctricos) es el mtodo clsico de controlar el exceso detemperatura dentro del abrigo. Las necesidades de ventilacin expresadas en nmero de renovacionesdel volumen de aire por hora, varan con la intensidad de la radiacin solar y con el nivel aceptable deaumento de temperatura dentro del invernadero.

Fig. 3. Estimacin del volumen de aire renovado por hora (Z) en un invernadero correctamenteregado para mantener la temperatura del aire en un valor dado T en relacin a la intensidad de

la radiacin solar.

Si los valores mximos de la radiacin solar se conocen para un lugar determinado, es posible hacerseuna idea de la eficacia de las distintas tcnicas de ventilacin.

Tabla 7. Valores aproximados de la intensidad mxima de radiacin solar global en funcin de la

latitud (a las doce horas solar) en Kcal/m2h (A) y W/m2 (B).

Latitud Diciembre Marzo Junio Septiembre

A B A B A B A B

32N 470 550 735 855 905 1.050 790 915

38N 390 455 670 780 885 1.025 730 845

44N 305 355 590 685 855 995 665 770

Si nicamente se dispone de ventilacin natural con velocidad del viento entre 5 y 8 m/s incluso cuandola eficacia de las aperturas es mxima, la cifra de intercambio de aire no puede superar los 40 o 50cambios por hora. Como resultado, en marzo, el salto trmico y el aumento de temperatura dentro delinvernadero, no puede mantenerse por debajo de 5C. Y en verano el salto trmico ser alrededor de10C.

2.1.3 Adecuacin del clima a las tcnicas del cultivo protegido

De acuerdo con hiptesis simplificadoras, en relacin con las necesidades de los cultivos y lasposibilidades de control ambiental, debe tenerse en cuenta que las especies de estacin-calidad, queson aquellas que pudieran justificar el uso de tcnicas de cultivo fuera de temporada, necesitan lassiguientes condiciones ambientales:

- Radiacin solar correspondiente a un mnimo de energa de 200 Cal/cm y da (2350W.h/m y da).

- Temperatura de aire media mensual comprendida en las regiones de la costa entre 17 y27C y en las regiones del interior entre 17 y 22C. Esta distincin se debe al hecho de queen las zonas del interior principalmente en verano la amplitud del rango de temperaturas esmucho mayor que en las zonas costoras (20C en lugar de 10C), si se considera que latemperatura es excesiva a partir de los 32C los lmites de temperatura media son 27 y22C, dependiendo de cada lugar.

- Temperatura del suelo 25C.

Desde un punto de vista econmico el control del medio ambiente no puede compensar la falta deradiacin solar. De hecho el control ambiental slo puede actuar sobre la temperatura.

Considerando nicamente las posibilidades que ofrece el cultivo bajo abrigo plstico, excluyendo el usode aire acondicionado (calefaccin y ventilacin forzada) las temperaturas mnimas no sufrirnprcticamente ningn cambio, mientras que las temperaturas mximas aumentaran alrededor de 10C,dado que si la ventilacin natural est bien diseada, es posible controlar el aumento de temperaturadiurno en este nivel. Por consiguiente el control del medio ambiente posibilita el aumentar la temperaturapromedio, alrededor de 5C y por tanto aumenta en este mismo valor el lmite de adecuacin climticapara el cultivo de especies de estacin clida:

En la regin costora 12 T 22

En las regiones del interior 12 T 17

Ms all de estos lmites es preciso utilizar alguna forma de acondicionamiento del aire; calefaccin,ventilacin forzada o incluso refrigeracin por evaporacin, tcnicas que suponen que el horticultordispone de electricidad y que suponen una inversin que puede no estar justificada bajo un punto devista econmico. Los grficos basados en las temperaturas medias mensuales del aire y en lairradiacin solar global (figuras 4 a 8) indican la adecuacin del clima de una regin para el cultivo deespecies de estacin clida.

Fig. 4. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: TOULON (Francia -43N).

Fig. 5. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: VALENCIA -Espaa- y LARISSA -

Grecia- 40N.

Fig. 5. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: VALENCIA -Espaa- y LARISSA -

Grecia- 40N.

Fig. 6. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: ALMERIA -Espaa- y GELA -Italia-

37N.

Fig. 6. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: ALMERIA -Espaa- y GELA -Italia-

37N.

Fig. 7. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: FARO -Portugal- 37N y

IERAPETRA -Creta- 35N.

Fig. 7. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: FARO -Portugal- 37N y

IERAPETRA -Creta- 35N.

Fig. 8. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: MONASTIR y KAIROURAN -

Tnez- 35N.

Fig. 8. Aptitud climtica para el cultivo de especies de estacin templada en funcin de latemperatura media mensual del aire (Taire) y la radiacin solar: MONASTIR y KAIROURAN -

Tnez- 35N.

Si se examinan los datos climticos de muchos lugares de pases ribereos del mediterrneo, se puedellegar a las siguientes conclusiones generales:

1) Debido a las bajas temperaturas en invierno, no hay ningn lugar de la reginmediterrnea, con una situacin climtica tal que permita el cultivo al aire libre durante todoel ao de las especies denominadas de estacin clida.

2) Las necesidades mnimas de insolacin de estos cultivos, que se correspondenaproximadamente a las 500 horas de insolacin en el perodo de noviembre, diciembre yenero, quedan nicamente cubiertas al Sur del paralelo 35 y en el extremo Sur de lapennsula ibrica.

Fig. 9. Lmite de la zona en la que las necesidades de insolacin invernal son cubiertas con 500horas en Noviembre, Diciembre y Enero.

3) Sin considerar ningn tipo de calefaccin, el cultivo protegido, nicamente satisface lanecesidades trmicas de las especies de estacin clida, en las regiones costoras al Surdel paralelo 35.

4) La ventilacin forzada de los invernaderos y abrigos es esencial, durante el perodo deverano en toda la zona mediterrnea. Si no se utiliza la produccin queda tan afectada encantidad y en calidad, que a menudo la nica opcin posible es dejar de cultivar durante

esta estacin.

5) Las ventajas de las zonas costoras desaparecen muy rpidamente, conforme laexplotacin se aleja del mar, debido a la amplitud creciente de temperatura en esas zonas.El descenso de las temperaturas mnimas y el aumento de las temperaturas mximas,hacen necesario el uso de la calefaccin y la ventilacin forzada. Bajo un punto de vistaprctico con la excepcin del Sur de la pennsula ibrica (Almera, Mlaga, Cdiz, Faro) elparalelo 35 marca el lmite Norte, a partir del cual, la falta de insolacin invernal puedeafectar ms o menos el desarrollo de especies de estacin clida.

Tambin ms al Norte de este lmite y debido a las fras temperaturas invernales, la nica manera deproducir especies de estacin clida, es utilizando invernaderos o abrigos calefactados.

En el caso del tomate, por ejemplo, la persistencia de cielos cubiertos durante la semanas prximas alsolsticio de invierno pueden inhibir la formacin del sistema floral, o causar su muerte. Como resultadodos meses ms tarde, la produccin se detiene temporalmente. Por el contrario los racimos florales,flores y frutos, formados normalmente al final de octubre o comienzos de noviembre, continan sudesarrollo (ms o menos rpidamente, dependiendo de las condiciones) y llegan a producir frutos al finalde diciembre o al comienzo de enero.

Al Sur del paralelo 35, la radiacin solar y las temperaturas permiten el cultivo en invierno de especiesde estacin clida bajo abrigos, nicamente en las regiones costoras.

A lo largo de la regin mediterrnea, los abrigos y los invernaderos cesan su produccin en verano, si nocuentan con ventilacin forzada y ello es debido al exceso de calor por una radiacin solar intensiva.

Tabla 8. Aptitud del clima mediterrneo para el cultivo de especies de estacin templada.

Invierno Cultivos al aire libre imposibles.

Norte del paralelo 35 Cultivos protegidos deben emplear calefaccin y existe el riesgode una radiacin solar inadecuada

Primavera Cultivos al aire libre son posibles.

Verano Cultivos protegidos deben ser ventilados

Invierno Cultivos al aire libre son imposibles.

Sur del paralelo 35 (Almera,Mlaga, Cdiz, Faro)

Cultivos protegidos sin sistemas de calefaccin son posibles enzonas costoras

Primavera Cultivos al aire libre son posibles.

Verano Cultivos protegidos deben ser ventilados

El uso de la calefaccin o la ventilacin forzada que a veces imponen las condiciones climticas,supone una inversin elevada.

La potencia del equipo de calefaccin no difiere demasiado de aquella utilizada en los pases localizadosms al Norte, debido a una acumulacin de causas que conducen a la prdida de energa: noches concielo despejado, vientos fuertes y a veces en bajadas bruscas de temperatura.

La ventilacin forzada es a veces impracticable, ya sea debido al costo de la instalacin o a la ausenciade suministro elctrico. Por consiguiente en invierno, el esquema productivo de las especies deestacin clida queda frenado y en verano los invernaderos y los abrigos se dejan de utilizar.

De hecho y esencialmente debido a las razones climticas la recuperacin de la inversin de losinvernaderos y los abrigos y de los sistemas de aire acondicionado que a menudo van asociados con

ellos, suele nicamente alcanzarse con la produccin de cultivos muy rentables.

2.2 Suelos

La especificidad del cultivo protegido es tal, que antes de seleccionar el suelo el cual se van a construirlos abrigos o invernaderos, deben analizarse una serie de puntos.

2.2.1 Textura

La Cantidad de fertilizantes aplicados y frecuentemente la poca calidad del agua de riego y lo efectosque siguen a la esterilizacin, conducen a menudo al riesgo de salinizacin que hace que losproductores tengan que lixiviar el suelo.

Por consiguiente un factor de la mxima importancia es la buena permeabilidad. Esto significa, que elsuelo debe tener una textura vasta, al menos 50% de arena, alrededor del 30% de limos y el resto dearcilla. Las piedras pequeas, incluso en grandes cantidades, son beneficiosas bajo un punto de vistafsico. Otra ventaja de esta textura es que las capas superficiales del suelo se calientan con mayorrapidez.

2.2.2 Profundidad

El sistema radicular de la mayora de las plantas cultivadas bajo proteccin no profundiza ms all de 30o 40 cm. En consecuencia este valor sirve como indicador de la profundidad mnima necesaria. Hay quetener un cuidado especial en evitar las causas que dificultan el drenaje, como la existencia de un estratoarcilloso bajo esta primera capa o de una costra continua.

2.2.3 Caractersticas fisico-qumicas

La mayora de los cultivos requieren un pH comprendido en el rango entre 6 y 7.5, teniendo en cuenta elritmo de mineralizacin del material orgnico, en el clima mediterrneo no hay necesidad de buscarsuelos con alto valor nutritivo. Tampoco parece ser necesario el aportar material orgnico de unamanera masiva y regular, debido a que la estructura es suficientemente aireada. Los residuos decosechas previas son buena fuente de materia orgnica.

Debido a que la nutricin mineral de los cultivos est asegurada por la aplicacin de fertilizantes, antes ydurante el perodo de cultivos, los suelos no tienen que contener un gran nivel de nutrientes. Sinembargo el estado inicial de nutrientes del suelo debe ser determinado.

Tabla 9. Situacin inicial de nutrientes en dos suelos diferentes.

CONTENIDO (mg/kg) SUELO RICO SUELO POBRE

P2O5 (disponible) 250 50

K (intercambiable) 400 80

Mg (intercambiable) 250 60

2.2.4 Entorno

La eleccin final de la zona donde se piensa construir el abrigo o invernadero, no debe tomarse antes detener en cuenta una serie de consideraciones en relacin con el entorno inmediato.

Exposicin. Puesto que la precocidad y la productividad requieren la mxima insolacin se aconseja

escoger la exposicin SE S.

Pendiente. Las pendientes muy pronunciadas si cuentan con exposicin favorable, pueden aumentar laprecocidad de la produccin pero es preciso construir terrazas. Por tanto la construccin, el cuidado y laequipacin necesaria para tales terrazas, representan una carga financiera y de mano de obra.

Drenaje del agua de lluvia. La intensidad de las tormentas de agua en la regin mediterrnea es tal, quelos sistemas de drenaje deben planearse de manera que puedan eliminar grandes volmenes de agua

(1000 m3 cbicos por Ha y hora o 100 mm. por hora). No se deben construir los invernaderos endireccin paralela a la pendiente general y deben cavarse zanjas de drenaje entre las distintas unidades.

Las zanjas de eliminacin de la lluvia, deben ser conectadas a un sistema de drenaje, para eliminar elagua y tambin para facilitar el lixiviado peridico (control de salinidad).

Proteccin contra el viento. Las zonas naturalmente protegidas contra el viento son preferibles a lasotras, Sin embargo debe darse absoluta prioridad, a la bsqueda de la mxima insolacin.

Forma de la parcela. Las inversiones son tan considerables que los productores deben buscar aquellasparcelas que permitan la mxima utilizacin de la tierra, por ello, son mejores las parcelas con formaregulares y lmites paralelos a la pendiente, a la direccin de los vientos predominantes o a una lnea quesiga la direccin Norte-Sur.

2.3 Agua

Dado el enorme volumen de agua necesario para el cultivo protegido en la regin mediterrnea, comoresultado de la alta insolacin, los recursos hdricos deben ser analizados en relacin con tresaspectos: Cantidad, calidad y disponibilidad.

2.3.1 Calidad

La salinidad es el factor que merece mayor atencin, debido a las prdidas importantes de productividadque puede causar. La tabla siguiente da una idea del impacto de la calidad del agua en la produccin,sin tener en cuenta los riesgos de toxicidad debido a la presencia de ciertos iones,..., cloro, sodio, boro ybicarbonato. (Vase tambin el apartado 4.4).

Tabla 10. Reduccin de la produccin de cultivos sensibles tolerantes a la salinidad del agua deriego.

CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO DISMINUCIN DE PRODUCCIN

Materia seca (g/l) Conductividad (mS/cm) Especies sensibles (Juda, fresa) Especies tolerantes (tomate, pepino)

0,5 0,5 - 5 % - 0 %

1 1,5 - 25 % - 0 %

1,5 2,3 - 50 % - 10 %

2 3 - 65 % - 20 %

3 4,5 - 100 % - 40 %

El contenido de slidos suspendidos en el agua, condiciona la eleccin de los filtros y goteros quepueden usarse en la microirrigacin.

El usuario debe tambin conocer la temperatura del agua, de manera que pueda definir los tipos deriego que son menos susceptibles de causar daos trmicos en los cultivos. Si el agua estexcesivamente fra, se recomienda almacenarla antes de su uso, mientras que si el agua est

demasiado caliente puede ser agitada o se la puede dejar correr por el exterior del invernadero duranteun perodo corto de tiempo.

2.3.2 Cantidad

Debido a la necesidad de agua para el lixiviado, las cantidades de 2 mm por da en invierno y de 7 enverano, son indicadoras del consumo mximo esperado.

2.3.3 Disponibilidad

En el cultivo protegido el agua siempre debe estar presente en la zona radicular para evitar la aparicindel estrs hdrico. El riego automtico por goteo, puede ayudar a alcanzar este objetivo, siempre ycuando el suministro de agua sea permanente. Si slo se dispone de turnos de suministros de agua, espreciso disponer de algn sistema de almacenaje para asegurar el suministro continuo a la red de riego.

2.4 Factores Socioeconmicos

2.4.1 Preparacin tcnica

El cultivo protegido tiene un manejo indudablemente ms difcil que la produccin estacional o inclusoque la produccin avanzada al aire libre. As el menor error puede tener consecuencias directaseconmicas, como resultados de las grandes inversiones del cultivo protegido. Por tanto, losproductores deben tener una preparacin tcnica profunda y deben estar apoyados por un cuerpotcnico competente que est dispuesto a trasmitir la experiencia de un productor a los dems del grupoy tambin que pueda entender las nuevas tcnicas.

2.4.2 Disponibilidad de los materiales

El cultivo protegido depende de un considerable nmero de tcnicas de control ambiental, cuya utilidaddepende de la posibilidad de remediar con prontitud las fallas de operacin. Sea cual sea el material o elequipo, debe ser distribuido por un suministrador que siempre mantenga una reserva constante depiezas de recambio.

De una manera similar, los suministros agrcolas: semillas, fertilizantes, productos para la proteccin decultivos deben estar disponibles en el mercado local, en cualquier momento. los trmites burocrticoscomo las compras de licencias, las licencias de exportacin,..., no deben ser una carga que frene eldesarrollo del cultivo protegido.

2.4.3 Comercializacin

Independientemente de que el cultivo protegido est centrado en el mercado local o en la exportacin,los productores deben contar con el apoyo de un servicio de comercializacin, que se ocupe delempaquetamiento, del transporte,... El productor no debe emplear su tiempo en las tareas deorganizacin del mercado.

2.4.4 Tamao de las unidades de produccin

El cuidado constante que demandan los cultivos, excluye la posibilidad de utilizar unidades deproduccin demasiado grandes. Cuando se sale de ciertos lmites, el productor pierde eficacia: lasunidades pequeas encabezadas por un slo hombre parecen ser empresas ms rentables y a pesarde que es difcil precisar los lmites, se puede estimar en dos Has la unidad productiva ptima.

2.4.5 Facilidades crediticias

Debido al tamao de las inversiones del cultivo protegido, el agricultor debe tener a su disposicin

crditos atractivos tanto en trminos de la cantidad concedida como del inters.[2]

las condiciones de temperaturas necesarias para producir fuera de estacin (se pretende intensificar laproduccin alargando el perodo de cultivo intensivo), o bien en permitir un uso mejor del aguadisponible, siendo este efecto nada despreciable y capaz de mejorar considerablemente la produccin.

1.2 Desarrollo actual del cultivo protegido en los pases mediterrneos

Es difcil formar una impresin correcta y completa del desarrollo actual del cultivo protegido en la reginMediterrnea (pases que disfrutan de un clima mediterrneo). No siempre se dispone de estadsticasoficiales y los criterios que usan los distintos pases para identificar el cultivo protegido varanconsiderablemente. Las cifras incluyen generalmente el cultivo en invernaderos y en tneles altos ytambin en tneles bajos (aquellos en que el agricultor realiza las labores culturales sin entrar en el tneldebido a su escaso tamao) y en abrigos ms simples (campanas, etc.) Hay muy pocos datos de lassuperficies cubiertas con acolchado plstico.

De acuerdo a los datos suministrados por los investigadores de los distintos pases se estima que sededican 135000 hectreas al cultivo en invernadero y tnel alto. (Tabla 1), de las cuales 130000 Ha sededican a la produccin de hortalizas para alimentacin y 15000 a la produccin de flores y actividadesde soporte (propagacin,...)

1.2.1 Superficie de cultivo protegido

Tabla 1. rea de culti vo protegido en in vernaderos y tneles en el rea mediterrnea (flores yhortalizas).

PAS REFERENCIA AO REF. CULTIVOS HORTCOLAS (Ha) FLORES Y SIMILARES(Ha) TOTAL(Ha)

Argelia 1999 - - 3.500

Chipre Patsalos K. 1999 - - 245

Egipto Abou-Hadid A. 2000 2.254 46 2.300

Espaa M.A.P.A. 1998 45.900 2.800 48.700

Francia Baille A. 1998 7.200 1750 8.950

Grecia Olympios Ch. 1998 4.700 350 5.050

Israel Fuchs M. 1995 - - 4.700

Italia Leonardi Ch. 2001 26.400 5.600 32.000

Lbano AtallahT. 2002 1.850 150 2.000

Marruecos HanafiA. 1999 10.895 350 11.245

Portugal Monteiro A. 2002 1.700 300 2.000

Tnez Verlodt H. 1999 1.300 - 1.300

Turqua TzelY. 2001 21.840 1.150 22.990

Estas cifras representan la superficie actual de cultivos ms que la superficie de abrigos, cifra inferiorpuesto que algunas parcelas producen dos cultivos en el mismo ao.

Las cifras de superficie de abrigos ms simples, muy extendidos por todo el Mediterrneo, son tambinimprecisas. Generalmente se acepta el valor estimado de ms de 100000 Has de superficie de tnelesbajos (Tabla 2) sin incluir la superficie acolchada ni las cubiertas semipermanentes, como por ejemplolos melocotoneros del Sur de Italia, cubiertos para favorecer la maduracin, o las vias de la mismaregin cubiertas para adelantar o retrasar las fechas de cosecha. Ambos ejemplos representanalrededor de 16300 Ha.

Tabla 2. Superficie de tneles de semiforzado en varios pases del rea mediterrnea.

PAS REFERENCIA AO REF. CULTIVOSPRINCIPALES Ha.

Argelia 1.999 300*

Chipre Patsalos K. 1.999 Tomate, pepino, fresa 442

Egipto Abou-Hadid A. 2000 tomate, meln, pepino, fresa 2000

Espaa M.A.P.A. 1.998 Meln, sanda, fresa, juda, tomate 11.000

Francia Baille A. 1.998 Juda,esprragos, meln, fresa, lechuga 17000

Grecia Olympios Ch. 1.998 Meln, sanda, calabacn 8130

Israel Fuchs M. 1999 4.000*

Italia Leonardi Ch. 2000 Sanda, meln, fresa 33.000*

Jordania Abdel-Nour A. 1.999 5800

Lbano AtallahT. 2002 tomate, pepino 3000

Marruecos HanafiA. 1999 fresa, pepino, meln, pimiento picante 1670

Portugal Monteiro A. 2002 Tomate, lechuga, meln 400

Tnez Verlodt H. 1.999 Tomate, pimiento, calabacn, pepino 5300

Turqua TzelY. 2001 Pepino, tomate, pimiento, pepino, berenjena 17800

* Estimado

En la regin mediterrnea, el trmino cultivo protegido es prcticamente sinnimo de cultivo bajoplstico. Si bien los abrigos simples o el acolchado no son siempre de plstico, los invernaderos estncubiertos de una manera casi exclusiva con estos materiales.

La disponibilidad de los plsticos y el bajo costo de la estructura (generalmente de madera) hancontribudo en gran manera al rpido desarrollo del cultivo protegido en la regin mediterrnea. En los 25aos de existencia de cultivo protegido, la superficie de invernaderos y de tneles ha crecido en ms de2.000 Ha. por ao.

Los invernaderos de vidrio estn perdiendo peso especfico y slo continan, salvo algunasexcepciones, en el Sur de Francia y en el Norte de Italia.

El cultivo protegido no se distribuye de una manera homognea dentro de los distintos pases que loalbergan. Generalmente las regiones del Sur concentran la mayora de la produccin, especialmente enlo que se refiere a la produccin de hortalizas. En Italia el 60 % de la superficie est localizada en el Sury en Sicilia. En Espaa la mayora de los invernaderos estn en la costa Sur (Mlaga,Almera, Murcia,Alicante). En Francia es la regin de Provenza la que concentra la produccin de hortalizas alimentarias;en Grecia el 41,5 % de la produccin tiene su origen en Creta y en Portugal el Algarve alcanza unporcentaje similar. Tal concentracin geogrfica viene dictada por la benignidad del clima, que permite elcultivo de invierno bajo protecciones fras. La calefaccin se usa rara vez y slo para cultivosespecficos en algunas zonas.

1.2.2 Utilizacin de las protecciones

Los tneles bajos se usan para el cultivo de hortalizas de poco volumen (lechugas, fresa, meln,sanda,...). Tambin se usan durante los primeros estados de especies de mayor porte (tomate,pimientos,...)

Los invernaderos y tneles se dedican al cultivo de hortalizas. Las flores slo ocupan el 10 % de la

superficie total.

El cultivo de flores no se ha establecido en todos los pases, pues en algunas zonas donde se haquerido cambiar la produccin de hortalizas por la de flores han aparecido obstculos como la falta detecnologa y el desconocimiento del mercado de la flor.

Italia, Espaa y Francia son los tres pases que lideran la produccin de flor cortada y planta ornamental.En conjunto producen de 6 a 7.000 millones de unidades.

La produccin anual de hortalizas bajo proteccin puede cifrarse en 5 millones de toneladas, de las que3 provienen de cultivos en tneles bajos y otros medios.

Estas cifras muestran la importancia de este mtodo cultural y el papel vital del sistema de mercados.

1.2.3 Distribucin de especies

1.2.3.1 Hortalizas

Espaa e Italia, los dos pases con mayor dedicacin al cultivo protegido son ejemplos perfectos de ladesigual distribucin de las especies. Italia por ejemplo produce 24 especies diferentes en invernaderosy tneles pero 5 de ellas representan aproximadamente el 89% del total: tomate (29,4%), fresas(18,5%), pimiento (17,7%), calabacn (8,5%) y berenjena (7,6%).

En Espaa considerando todos los mtodos de produccin, los cultivos ms importantes son el meln,la sanda el tomate y el pimiento.

El tomate ocupa el primer lugar no solamente en Italia, sino tambin en Grecia, Tnez y Marruecos. Elpepino es tambin un cultivo de importancia en pases como Grecia, Turqua, Lbano, etc., pero laproduccin total considerando el conjunto de los pases mediterrneos, lleva a la siguiente clasificacin:

Tabla 3. Superficie y produccin de culti vos hortcolas bajo proteccin en Espaa y Marruecos.

ESPAA (1998)

(Invernaderos y tneles altos, tneles de semiforzados y acolchados)

CULTIVO SUPERFICIE (Ha) PRODUCCIN (T/Ha)

Tomate 15.200 94

Fresa 7.700 39

Pimiento 11.000 62

Calabacn 3.800 59

Berenjena 1.600 58

Pepino 4.400 87

Meln 13.300 34

Sanda 6.200 57

MARRUECOS (1999)

(Invernaderos y tneles altos, tneles de semiforzados y acolchados)

CULTIVO SUPERFICIE (Ha) PRODUCCIN (T/Ha)

Tomate 2.630 176

Fresa 300 38

Pimiento 516 73

Juda 1.335 16

Calabacn 310 43

Pimiento picante 185 39

Berenjena 490 25

Pepino 200 82

Meln 500 82

Otros 3.429 20

1.2.3.2 Flores

El cultivo de flores queda estrictamente limitado a las regiones mediterrneas ms caractersticas eincluso en ellas solamente se cultivan un nmero relativamente pequeo de especies. Este fenmenose explica por el hecho de que los invernaderos rara vez estn calefactados y por consiguiente solopueden obtenerse beneficios y cultivarse aquellas plantas que no son especialmente delicadas y quepueden recogerse en invierno y al comienzo de la primavera. El clavel es la flor mas popular seguido porel gladiolo, lilium, gerbera y strelitzia. La distribucin de especies en Italia (cuadro IV) esestadsticamente representativa de la distribucin de flor cortada en la regin mediterrnea. El clavel y larosa ocupan respectivamente el 46 y 16 % del rea cubierta y representan el 69 y el 9% de laproduccin total.

Tabla 4.Superf icie (Ha) de flor cortada y plantas or namentales en cultivo protegido en un pasmediterrneo (Italia, Leonardi, 1997).

CULTIVO SUPERFICIE (Ha) PRODUCCIN (T/Ha)

Tomate 2.630 176

Fresa 300 38

Pimiento 516 73

Juda 1.335 16

Calabacn 310 43

Pimiento picante 185 39

Berenjena 490 25

Pepino 200 82

Meln 500 82

Otros 3.429 20

Perodos de cultivo

Los perodos de cultivo de hortalizas son muy flexibles y la eleccin viene dictada por motivoseconmicos mas que por factores agronmicos. Esto es particularmente aplicable al caso del pimiento,berenjena y tomate que son especies que se pueden adaptar con mayor facilidad a ciclos diferentes. Enlas zonas ms cercanas al sur estas hortalizas se plantan en otoo, en invierno y en primavera.

En consecuencia, la cosecha se extiende a lo largo de un perodo amplio. Los primeros frutos secosechan en Octubre y los ltimos en Junio y no es inusual que un mismo cultivo se coseche a lo largode todo este perodo. En cualquier caso, cualquiera que sea la especie cultivada, parte de la produccinsiempre alcanza su madurez entre Octubre y Marzo.

Por ejemplo, durante este perodo, los invernaderos sin calefaccin de las latitudes mas al sur de Italia,produce sobre el 40% del total de la produccin de calabacn, el 35% de pimiento, el 30% de berenjena yel 10% de fresa.

Espaa presenta unos porcentajes todava ms altos en tomate y pimiento. Este mismo fenmenoocurre tambin en Marruecos y Tnez en la produccin de tomate. En estos dos pases los primerosfrutos del cultivo de invierno de sanda maduran tambin durante este perodo.

Normalmente, el verano es una estacin no productiva del cultivo protegido en la regin m e d i t errnea, de hecho las condiciones climticas de Junio a Septiembre dentro del invernadero frenan laactividad biolgica de las plantas y cambiar esta situacin requiere un esfuerzo tremendo de controlclimtico, esfuerzo que en muchos casos no producira el resultado esperado, ni amortizara lasinversiones en equipamientos.

Adems, en esta poca del ao, la competicin con la produccin al aire libre, que hace caer losprecios, es clara.

En consecuencia, los abrigos de la regin mediterrnea tienen que producir durante seis u ocho mesesen vez de durante doce como ocurre en los pases del norte de Europa. Esto explica parcialmenteporque la inversin por metro cuadrado tiene que estar limitada a un nivel mucho mas bajo.

Esta discontinuidad sienta las bases del sistema de cultivo del nmero de cosechas y de su sucesin.As, prevalece el monocultivo, pero tambin es posible hacer dos ciclos si el primer cultivo se planta alcomienzo del otoo.

Nota aclaratoria

El rea cultivada bajo acolchado plstico en la regin mediterrnea es muy difcil de estimar debido a:

- El acolchado se practica comnmente bajo abrigos (en tneles y abrigos de pequeotamao).

- Esta tcnica se aplica frecuentemente en climas ms al norte, por ejemplo Francia.

- Las cifras publicadas no distinguen entre abrigos pequeos, acolchados y plsticos sinsistemas de soporte, por tanto el rea cultivada bajo acolchado plstico en la reginmediterrnea puede estimarse prxima a las 100000 hectreas.

CAPTULO 3: ESTRUCTURAS, MATERIALES Y EQUIPOS DEPRODUCCIN

3.1 Invernaderos y tneles

3.1.1 Tipos de construccin de distintas reas mediterrneas

En la regin mediterrnea la superficie total de invernaderos de plstico es muy superior a la deinvernaderos de vidrio.

Los problemas principales de los invernaderos de esta regin son:

- La temperatura invernal cae por debajo del mnimo biolgico y por tanto hace necesario eluso de la calefaccin durante tres meses.

- El exceso de temperaturas diurnas incluso en los meses de primavera. La ventilacininsuficiente durante cuatro a seis meses.

- El alto nivel de humedad nocturna.

- Los vientos fuertes.

- La baja calidad del agua y la disponibilidad de la misma.

- La disminucin de la concentracin de anhdrido carbnico durante el da en losinvernaderos cerrados.

Considerando nicamente los invernaderos cubiertos con plstico, cabe tener en cuenta los siguientespuntos:

- El diseo en la construccin del invernadero.

- La composicin qumica y las propiedades de la pelcula de cubierta.

- El sistema de sujecin del plstico.

- El tensado de la pelcula sobre la estructura.

- La ventilacin como parte de la estructura.

El diseo de la estructura puede ayudar a resolver los problemas mencionados antes. As al eliminar lainfiltracin, se puede reducir el problema del descenso de la temperatura nocturna; la ventilacin puedepaliar el problema de las temperaturas excesivas diurnas, la forma del invernadero, los componentes,etc. pueden ser estudiados de manera que resistan bien el viento; los canales de recogida de aguapueden recoger el agua de la lluvia y conducirla a un embalse para disminuir los problemas de laescasez de agua.

Algunas de las estructuras actuales de invernaderos cubiertos con plstico tienen una serie de puntosnegativos, entre los que cabe mencionar los siguientes:

- La ereccin de la estructura y el cambio de material de cubierta necesita grandes

PERSONALResaltado

cantidades de mano de obra.

- La pelcula pierde su tensin debido a la radiacin solar y a la friccin con los elementosestructurales.

- El film tiende a "aletear" en la estructura debido a la accin del viento.

- La condensacin de agua reduce la trasmisin de luz y causa goteo sobre el cultivo.

- La ventilacin es inadecuada en los invernaderos multimodulares.

- La estructura del invernadero, especialmente si es de madera, tiene muchos elementosopacos que producen una prdida de luminosidad.

Todo ello, lleva a la conclusin de que las estructuras actuales de invernaderos de cubierta plstica,tienen poca calidad y por tanto sera til definir una lista de requerimientos mnimos.

Considerando los problemas y ventajas, los requerimientos de los invernaderos de cubierta plsticapueden definirse como sigue:

- Bajo costo de construccin y de mantenimiento.

- Resistencia mxima contra la accin del viento.

- Sistema de cambio de pelcula simple y con baja necesidad de mano de obra.

- Elementos de sujecin de la pelcula desconectables e integrados con la construccin.

- Eliminacin del dao en la lmina debido a la accin del viento.

- Uso de elementos sencillos de tensin.

- Eliminacin del contacto entre la lmina y la parte de la estructura que es calentada por laradiacin solar, por consiguiente, posibilidad de cubrir la estructura ya sea con lmina o conplstico rgido.

- Ventilacin efectiva.

- Construccin hermtica.

- Eliminacin de prdidas por infiltracin.

- Larga duracin de la pelcula si la ventilacin en verano es suficientemente efectiva.

- Alta transmisividad de la pelcula en el caso de que se use como doble cubierta.

- Alta transmisividad de la construccin.

- Eliminacin del goteo procedente de la condensacin por la eleccin de la adecuadapendiente del techo y tratamiento la lmina con los nuevos sistemas antigoteo.

- Suficiente altura de las paredes laterales.

- Escasez de elementos estructurales dentro del invernadero para permitir la mecanizacindel cultivo.

En el rea mediterrnea se encuentra una vasta gama de estructuras y de materiales de construccin,incluso bajo condiciones climticas similares. Tal variedad muchas veces se debe nicamente a latradicin local. El precio del material es a menudo un factor decisivo y as la madera no es siempre msbarata que el acero o que las tuberas de acero.

Es preciso desarrollar un tipo de construccin bsica, que pueda hacerse con madera o con acero yque satisfaga la demanda impuesta por las condiciones climticas de la regin mediterrnea. No son lastradiciones nacionales las que deben condicionar el diseo del invernadero, sino las condicionesclimticas.

El estudio de las estructuras de invernadero corrientemente en uso en la regin mediterrnea para laproduccin de hortalizas, puede ser de utilidad antes de tratar de describir el tipo adecuado deconstruccin.

Las formas que se utilizan ms frecuentemente son: techos planos simtricos a dos aguas (a), techosplanos asimtricos (b), arco redondeado (c), arco redondeado con paredes verticales (d), arco en puntacon paredes laterales en pendiente (e), arco en punta con paredes verticales laterales (f).

Es ms fcil tensar la pelcula de plstico sobre los techos en forma curva, que sobre las superficiesplanas.

Fig. 10. Posibles formas de invernaderos.

En Portugal los invernaderos cubren una superficie aproximada de 2000 Has, de las cuales 1300corresponden a la regin del Algarve. En el Sur los agricultores prefieren el tipo de capilla simtrica ados aguas hecho de madera barata. La ms barata es el eucalipto, si no se le aplica ningn tipo detratamiento conservante, esta madera tiene una duracin mxima de 4 aos. El techo est hecho debarras de madera separadas 50 cm. y la pelcula pasa alternativamente por debajo y por encima deellas.

Primero se ensamblan las barras inferiores, despus se coloca el plstico sobre el marco y finalmentelas barras superiores sirven para sujetar el conjunto. Por tanto la sujecin no requiere ningn tipo declavos, lo cual es una ventaja para la duracin de la pelcula.

Tambin se usa un sistema mixto de construccin, los pilares son de madera de pino tratada a presiny todos los otros elementos son de madera de eucalipto. Recientemente ha surgido un nuevo tipo queutiliza exclusivamente madera de pino tratada y se espera que su duracin sea aproximadamente de 10a 12 aos.

Hasta hace muy poco los agricultores, preferan los invernaderos simples, con ventanas a lo largo de lasparedes laterales. Este tipo ventila suficientemente bien. Sin embargo, hoy da parece que laspreferencias se inclinan hacia las estructuras multimodulares, como resultado de su bajo precio. Eneste caso es necesario prestar especial atencin a la ventilacin, puesto que para que sea suficiente atravs nicamente de ventanas laterales. Los invernaderos multimodulares no deben exceder laanchura de 20 a 25 m. (Vase apartado 3.1.2.).

Fig. 11. Estructura de madera, sur de Portugal.

La superficie cubierta con invernaderos de plstico, en la regin de Almera al Sur de Espaa, puedeestimarse en una suma superior a las 40000 Has. La mayora de las estructuras son de bajo costo. Eltipo parral, tal y como se muestra en la figura 12, es sin duda una de las estructuras ms frecuentes.

Fig. 12. Invernadero tipo "parral", Almera (Espaa).

La estructura bsica est hecha de postes de madera apoyados verticalmente en zapatas de cementoindividuales y unidos unos a otros por medio de alambres de tensin que corren a lo largo de su partesuperior. En el permetro se sitan pilares inclinados hacia afuera que dan estabilidad al conjunto. Losalambres de tensin tambin sirven como soportes de las dos redes de alambre entre las que se sitael filme a manera de un sandwich. La red inferior es de alambre (de 30 por 30 o de 20 por 40 cm. deseparacin) y la red superior puede ser de cuerda plstica (40 por 40 cm. de separacin). Una vez seha instalado el filme se sujetan las dos redes de alambre a los cables de tensin por medio de alambrespequeos que perforan la lmina y que es preciso cortarlos cuando se tiene que cambiar la pelculaplstica.

El objetivo de poner la pelcula de plstico entre las dos mallas, es para asegurar la estabilidad en estaregin donde los vientos fuertes son muy frecuentes.

Para levantar estructuras de este tipo, es preciso contar con personas con la necesaria experiencia.Las mallas de alambre y la lmina deben instalarse con mucho cuidado, puesto que de otra maneratodo el conjunto se movera por efecto del viento. Este tipo de construccin no satisface losrequerimientos expresados anteriormente, puesto que el contacto entre la lmina y la red de alambre ytambin la posibilidad de perder la tensin hacen que el riesgo de daar el plstico sea ms que enotras formas de construccin. La pendiente del techo es o muy pequea o prcticamente nula, puestoque este invernadero se ha desarrollado en relacin con las condiciones de lluvia de la zona (slo 200mm./ao). Cuando llueve, los agricultores cortan el plstico y el suelo cubierto con arena recibe la lluvia.Los agricultores prefieren la construccin en techo plano, debido al bajo costo de la misma. En aquellasregiones de mayor pluviometra, este tipo de construccin no puede utilizarse.

El tipo parral puede construirse tambin con postes de metal. El tamao mnimo de los parrales de

madera o de metal es de 2.000 m2.

Estos invernaderos que tienen una anchura mnima de 30 a 40 m., ventilan nicamente a travs de susparedes laterales, de manera que la zona central sufre por falta de renovacin de aire. (Vase apartado3.1.2.).

El bajo costo es la nica ventaja clara de este sistema, sin embargo para alcanzar produccin ms altay de mejor calidad uno de los factores imprescindibles es mejorar la ventilacin.

Francia tiene una superficie estimada de invernaderos de 8900 Has, de las que un tercio corresponde acubierta de vidrio y el resto a cubierta de plstico. Tnez dedica 1300 Has al cultivo protegido eninvernaderos, mientras que Argelia tiene una superficie de 3500 Has, Marruecos 11245 y Lbano 2000.

El invernadero individual de forma arqueada (Vase figura 13) es la estructura ms popular en estoscinco pases. Este tipo de invernadero ofrece suficiente estabilidad contra el viento, pero no puedeensamblarse con otras unidades para formar un invernadero multimodular. La ventilacin se hace pormedio de ventanas laterales o por medio de aperturas que se logran al separar distintos trozos delplstico de cubierta.

Fig. 13. Invernadero de arco simple circular, sur Francia, Tnez, Argelia, Marruecos y Lbano(ventilacin a travs de ventanas a y b).

Sin embargo ni un sistema ni el otro, ni la combinacin de los dos es suficiente para que el invernaderoventile adecuadamente, de manera que estn en fase de desarrollo, una serie de reformas para resolvereste problema.

Una posibilidad es la de utilizar lminas plsticas de 6 m. de anchura, en combinacin con otras lminasde 2 m. de ancho que puedan ponerse y quitarse. Ello conduce a una mejora considerable de laventilacin natural. El movimiento de la lmina estrecha para la apertura y cierre del invernadero se lograpor medio de un mecanismo muy simple. Los dos bordes de la lmina mvil estn fijadas a un cable dealambre en tres o cuatro sitios (1 o 2 en el techo y 1 en cada lateral), accionando manualmente elmecanismo se logra que ambos bordes de la lmina se siten en su zona central.

En Francia se ha desarrollado un nuevo tipo de invernadero con forma arqueada y ventilacin a lo largodel techo, como en la figura 14. El invernadero tiene dos zonas en los laterales en los que la cubiertaest fija y un mecanismo doble situado en la zona superior. La apertura y el cierre de las ventanas detecho se logra por un mecanismo de enrollamiento, que mueve un eje principal paralelo a la cumbreraque enrolla y desenrolla el filme. La ventaja de esta construccin es la gran superficie de ventana,aproximadamente del 35% de la superficie de suelo cubierta (Vase el apartado 3.1.2.). Este sistema nofunciona bien en perodos lluviosos, ni en das clidos para el cultivo de plantas que necesitan proteccinde la lluvia. El invernadero slo puede construirse como unidad individual, no asociados con otros. Lamedida del clima y de la produccin muestran resultados muy positivos, pero la cantidad de poleas,

cables y otros mecanismos necesarios para hacer funcionar el sistema, hacen que el costo, la duraciny el mantenimiento sean cuestionables.

Fig. 14. Invernadero de arco circular con ventilacin cenital, Francia.

A mitad de camino entre los invernaderos individuales y los mltiples, las estructuras compuestas pordos mdulos asociados, tienen su inters, tanto por su rendimiento en muchas regiones mediterrneas,como por su precio.

La superficie total de invernaderos en Italia es alrededor de 32000 Ha de las que 1500 estn cubiertascon vidrio. Sicilia tiene alrededor de 12000 Has de invernaderos de plstico.

El invernadero siciliano ms caracterstico es del tipo de capilla a dos aguas, de techo plano con pilaresrectangulares de cemento o redondos de madera (Figura 15). El techo es de madera y a menudo tieneuna cubierta de pelcula doble fijada a la estructura, tanto en el interior como en el exterior. La capa doblese utiliza con el objetivo de reducir las prdidas de calor por la noche.

Fig. 15. Estructura de madera para cubierta de doble pelcula, Sicilia (Italia).

En Salerno se utiliza el tipo de invernadero multimodular de forma arqueada y redondeada, con unmarco de soporte muy ligero y con un sistema de tensin del filme por medio de cuerdas de nylon; estaconstruccin es muy barata y eficaz.

Grecia tiene ms de 5000 Has de invernadero y solamente 188 de cubierta de vidrio. Aproximadamente1570 Has estn situadas en la isla de Creta, con cubiertas de plstico, siendo la mayora de ellasestructuras muy simples de madera con ventilacin nicamente en las paredes laterales. (Figura 16).Para sujetar el filme se utilizan listones de madera clavados en las barras estructurales, losinvernaderos tienen una altura muy reducida y el clima dentro de las estructuras multimodulares no es

adecuado. No se usa ningn tipo de cimentacin, sino que se cava un molde de 70 cm. de profundidaden el suelo y ah se depositan los postes. Estas estructuras son relativamente resistentes a las fuerzaselicas.

Fig. 16. Estructura de madera, Creta.

Otro tipo de construccin frecuente en Creta, combina el acero y la madera (Fig. 17). Las correas sonde madera, mientras los elementos principales de soporte son de acero.

Fig. 17. Combinacin de tubos de acero y madera, Creta.

En el Norte de Grecia se usa una construccin similar (Fig. 18). Para sujetar el plstico del techo seenrolla ste en dos tubos y de esta manera no es necesario el uso de ningn tipo de clavos. Senecesitan dos tubos por cada metro cuadrado, en el Norte de Grecia el tubo de acero es relativamenteeconmico.

Fig. 18. Construccin del norte de Grecia con dos tubos paralelos en el techo.

En esta regin los invernaderos suelen tener un sistema automtico de ventilacin en los laterales,tambin se prefieren invernaderos individuales debido a las relativamente frecuentes nevadas, losmdulos tienen una anchura de 10 a 11 m., lo que permite una ventilacin eficiente.

En Chipre la mayora de los invernaderos estn localizados en la regin SE. de Paralimni y en la SO. dePagos. En esta rea, predomina la estructura de madera de escasa altura, similar al tipo cretense deIerapetra (Fig. 16). Alrededor del 67% de los invernaderos son de este tipo. Pero la madera estsubiendo de precio y los agricultores poco a poco van cambindose a las estructuras de metal. A largoplazo, ser ms barato construir invernaderos metlicos.

En la regin de Paralimni se hayan dos tipos similares de estructuras, nicamente diferenciadas por lapresencia o ausencia de canal de recogida de pluviales (Figura 19). Los pilares se colocan en hoyos de75 cm. de profundidad, en el suelo sin ningn tipo de cimentacin, tan slo se coloca una piedra en lazona inferior, para impedir los hundimientos.

Fig. 19. Construccin de acero con elementos prefabricados en techo, Chipre.

Cuando el invernadero no tiene canaln se clava el plstico en una pequea viga de madera que estfijada en la zona superior de los pilares. En el segundo tipo de estructura el canaln est formado por unperfil redondeado al cual va unida una tubera de acero que sirve para sujetar el plstico. Las estructurasprefabricadas de techo redondeado, compuestas de tubos de acero, son de 6,1 m. de longitud y vanatornilladas a los canalones. Este tipo presenta una serie de ventajas que incluye el bajo costo, lafacilidad de montaje y la elevada altura de las paredes laterales (lo cual permite a los agricultores elutilizar maquinaria dentro del invernadero) y la posibilidad de colectar el agua de lluvia.

La figura 20, muestra otro tipo de construccin con tubera de acero recientemente desarrollado enChipre. Este tipo permite el uso de lminas simples y dobles.

Fig. 20. Construccin de tubo de acero, Chipre.

La mayora de los nuevos invernaderos estn equipados con canalones que colectan el agua de lluviapara su uso posterior en el riego. El agua se almacena en embalses cavados en el terreno y cubiertospor material plstico negro para hacerlos impermeables.

En el Instituto de Investigacin Agrcola de Nicosia en Chipre, se ha desarrollado un invernadero concanalones y techo de forma arqueada y terminado en punta, tal invernadero permite el uso de cubiertassimples y dobles con cmara de aire, (fig. 21).

Fig. 21. Invernadero con arcos apuntados, Chipre.

Turqua tiene alrededor de 23.000 Has de invernadero de las cuales son 1.400 de vidrio. Al comienzo deldesarrollo del invernadero de plstico se usaban estructuras con marco de madera, pero sta subi deprecio y esto dio pie al uso de estructuras con tubo de acero. Estos invernaderos son de 3 o 4 m. deancho y alrededor de 2 m. de alto, tienen nicamente ventilacin lateral y no usan ningn tipo deventilacin cenital o de techo. Recientemente se han empezado a utilizar otras construcciones demayor volumen de aire.

Las figuras 22 y 23 muestran dos modelos que son de especial inters. Ambos han sido desarrolladosen el Sur de Turqua y el techo es de forma redondeada. Son muy eficaces y su precio es relativamentebajo.

Los precios actuales en Turqua son de unos 12 US$/m2 el invernadero de polietileno, unos 53

US$/m2 el de policarbonato y de 46 US$/m2 el de cristal.

Fig. 22. y 23. Invernaderos de estructura ligera construidos en el sur de Turqua.

Israel dedica alrededor de 4700 Has de tierra al cultivo bajo invernadero. La mayora de sus estructurastienen cubierta de plstico. Aparte de los modelos sencillos con forma de capilla a dos aguas, se handesarrollado una serie de construcciones interesantes. La figura 24 muestra un techo asimtrico quetiene barras de fibra de vidrio para el tensado de la pelcula plstica.

Fig. 24. Estructura en diente de sierra, Israel.

El modelo en capilla de la figura 25 permite el uso de plsticos rgidos, como el policarbonato, o depelcula con lmina simple o doble con cmara de aire. La pelcula se tensa en el punto ms alto de laestructura por medio de una barra dentada.

Fig. 25. Estructura de techo inclinado con tensor cenital, Israel.

Muchos invernaderos israelitas, tienen el complemento de una especie de corredor apoyado en lasparedes laterales. Las cercas y las barras de la construccin de acero con canaln de pluviales yparedes laterales en pendiente, tienen un diseo especial (Vase la figura 26). Para tensar el filme seusan cuerdas de plstico sujetas sobre las barras estructurales.

Fig. 26. Construccin de acero, Israel.

El tipo tienda es otro modelo constructivo (Fig. 27), con tubos de acero que se cruzan y que pueden serelevados para tensar el filme.

Muchos invernaderos en Israel tienen tubos de un dimetro relativamente grande (tres pulgadas o ms)la razn es que los tubos de dimetro superior a las tres pulgadas no pagan impuestos.

Fig. 27. Construccin con sistema de fijacin con tubos de acero cruzados, Israel.

La tabla 11 incluye algunos costes de las estructuras y de las cubiertas de polietileno simple de una

serie de invernaderos. Los costes son en dlares y m2, considerando superficies de 1.000 m2eincluyendo la cimentacin.

Tabla 11. Costos de invernadero con cubierta simple en diferentes pases (precios en $ USA

por m2 de suelo con cubierta de PE y con cimentacin, $2002).

PAS TIPO INVERNADERO COSTOAPROXIMADO

Chipre Indicado en Fig. 19 7,5

Francia Arco circular 6 - 9

Egipto - -

Acero 8

Grecia Ierapetra - Madera 5

Madera y acero 3

Israel - -

Italia - -

Lbano Arco circular 5

Marruecos Delta 9 3

Estructura madera 1,5

Portugal Tipo tradicional 2,5

Mejorado 3,5 - 3,75

Espaa Parral (Almeria) 2

Acero (1" diam.) 3,5

Tnez Cristal 7,5

Cristal 9,5 - 11

Turqua PE + madera 2,25

P + acero 2,25 - 2,75

Considerando las desventajas mencionadas antes y los ejemplos de invernaderos de plstico de losdistintos pases, se pueden resumir los requisitos que tienen que satisfacer los distintos tipos deinvernadero y se pueden clasificar en funcin de los materiales que utilizan.

En todo tipo de construccin

- Los invernaderos multimodulares ventilados slo a travs de los frontales y de loslaterales, no deben exceder la anchura de 20 a 25 m, para que la ventilacin sea eficaz.

- En los invernaderos con cubierta plstica, la ventilacin lateral es la ms barata. Laventilacin del techo es ms cara y la combinacin de ambas aumenta la eficaciaventiladora.

- La altura de la estructura tiene que estar limitada en las regiones barridas por el viento.

- Debe reducirse la altura de la estructura en aquellas regiones castigadas por el viento. Porotra parte, si las paredes verticales son suficientemente altas, se puede utilizar maquinariadentro del invernadero y tambin la superficie de ventilacin se ve aumentada.

- En aquellas regiones donde nieva, nicamente deben construirse invernaderosindividuales.

- Es interesante que la estructura permita colocar pelculas dobles como material decubierta.

- Deben usarse los canalones para recoger el agua de lluvia. El costo de las canales serecupera en un perodo corto de tiempo y adems el canal puede formar parte de loselementos resistentes de la construccin. La lmina debe sujetarse con facilidad a lacanaln. (Vase el apartado 3.1.4).

La estructura de madera

Los modelos en forma de capilla simtrica a dos aguas, hechos con madera tratada son de utilidad enla agricultura mediterrnea. La madera debe estar tratada pero con productos que no sean fitotxicos.

- La preparacin consiste en tratar a presin la madera con productos qumicos especiales,como sulfato de cobre o brax. Una vez seca la madera se deja en la solucin qumica doso tres das. Los pilares tambin pueden sufrir un tratamiento superficial.

- No deben utilizarse clavos para sujetar el plstico. El mtodo portugus tambin usado enel Sur de Francia, de fijar las barras de madera alternativamente una por encima y otra pordebajo del plstico, es barato y eficaz. Otra alternativa ms costosa es la de usar piezasespeciales de sujecin.

Tipo mixto de madera y de tubos de acero

Para el caso de los invernaderos con cubierta plstica, es preferible usar los techos curvados, porquelogran tensar la lmina con mayor facilidad.

- Los invernaderos mixtos de techo curvo suelen tener los pilares de madera y el techoconstrudo por tuberas de acero, como los utilizados en Grecia. (Fig. 17 y 18).

Construccin en acero

Si el invernadero es de acero es ms fcil construir el techo en forma redondeada o en arco apuntadoms que en forma de capilla (por ejemplo el tipo descrito en la figura 20).

- Debe evitarse en lo posible el contacto de la pelcula con los elementos estructuralescalentados por la radiacin solar y para ello se pueden pintar las tuberas de blanco ocubrirlas con material aislante.

La figura 28 muestra una propuesta de construccin de un invernadero econmico. Este tipo deconstruccin ha sido objeto de investigacin y de puesta en prctica durante los ltimos aos. Elinvernadero tiene las siguientes caractersticas:

- La construccin est dividida en dos partes independientes: la base o elemento de soportey la construccin del techo.

- Se puede utilizar tanto la madera como el acero para los soportes y para el techo.

- Un invernadero multimodular no debe exceder la anchura de 20 a 25 m., para asegurarque la ventilacin a travs de los laterales y frontales sea suficiente. Cada modulo individualdebe tener entre 5 y 8 m. de ancho, por tanto la combinacin de tres o seis mdulos da unaanchura total inferior a los 30 m. El nico factor que limita la anchura de los mdulosindividuales es la eficacia de la ventilacin. Debe dejarse un espacio comprendido entre 1,5y 2 m. entre invernaderos.

Fig. 28. Propuesta de invernadero con construccin bsica separada para combinar condiferentes tipos de techos.

- El elemento base de esta construccin es que quede estabilizada como una tienda decampaa por medio de cables o barras de tensin, en cada lateral del invernadero loscables de tensin conectan los canales de recogida de pluviales con la cimentacin delsiguiente invernadero. De esta manera los pilares de las caras laterales son los nicoselementos que trabajan a compresin y como resultado son los nicos que necesitancimentacin profunda. Los pilares interiores descansan en cimentaciones ligeras. Loscanales estn sujetados a la base superior de los pilares a lo largo de sus ejeslongitudinales y los pilares estn interconectados lateralmente por medio de cables o barrasde acero. Los canales y las barras o cables nicamente soportan esfuerzos de tensin ycomo consecuencia la construccin bsica queda muy simplificada, es relativamenteeconmica y soporta la fuerza del viento; los elementos de construccin quedan reducidosen comparacin con los usados en otras estructuras y la transmisividad de la luz es mejor.

- En los laterales se construye el mecanismo de ventilacin dejando espacio entre dosinvernaderos consecutivos, de manera que tal espacio cumple una funcin doble: el de laventilacin y el del tensado de la construccin.

- Los canales se utilizan para recoger el agua de lluvia y tambin sirven para sujetar lapelcula plstica. El recolectar el agua de lluvia es necesario para reducir las carencias deagua.

- La construccin del techo independiente, puede hacerse con tubos de acero o conmadera tal y como muestra la figura 28. As se pueden escoger los materiales ms baratos

y el tipo de construccin que satisface las demandas del constructor y del agricultor. Engeneral puede decirse que la forma redondeada o arqueada es mejor para tensar el filmeque la forma plana.

Los elementos del techo deben ser capaces de resistir la accin elica. La pelcula doblecon cmara de aire inflada ofrece la mayor resistencia al esfuerzo del viento. La presinentre los dos plsticos debe ser entre 40 y 60 pascales, (esto es de 4 a 6 mm. de agua).

Dimensiones de la estructura: altura entre 2 y 3 m.

Distancia entre cercos 3 m.

Anchura del mdulo entre 5 y 8 m.

Anchura mxima del invernadero multimodular de 20 a 25 m.

Distancia entre dos unidades 1,5 a 2 m.

Instrucciones de ensamblaje: Puesto que los pilares interiores slo soportan tensin, es suficienteque tengan una zapata de cemento de 10 a 20 cm. de espesor. Ya sean los pilares de acero o demadera deben estar conectados a las zapatas en la manera que muestra la figura 29.

Fig. 29. Cimentacin de tubo de acero en zapata de hormign.

A lo largo de su eje lateral, los pilares estn interconectados en su parte superior por medio de barras deacero de 12 mm. de dimetro.

En las paredes laterales las barras de acero, van en pendiente uniendo la canal con la cimentacin delsiguiente invernadero y tienen un dimetro de 16 mm. Estas cimentaciones deben ser de 60 a 70 cm.de profundidad.

Los canales estn sujetos a la parte superior de los pilares a lo largo del eje longitudinal.

Tanto la madera como el acero son materiales vlidos para la construccin del techo y por consiguiente

la eleccin se har en funcin de los precios locales.

La estructura del techo se apoya en la construccin de base y se sujeta a la misma en los pilares o enlos canales.

La pelcula se sujeta a los canales (por ejemplo por medio de sistemas de sujecin integrados como losmostrados en las figuras 19 y 20).

El invernadero ventila a travs de las ventanas de los laterales y de los frontales, ya que la construccinde ventanas en el techo aumenta los costos.

Tal tipo de invernadero tiene una serie de ventajas y puede ayudar a mejorar la produccin de cultivos enla regin mediterrnea. Tambin es una construccin adaptable a las distintas condiciones locales.

Fig. 30. Ilustracin de invernadero cretense (esquematizado en figura 16).

3.1.2 La ventilacin como parte de la construccin

La ventilacin de un invernadero es un intercambio de aire entre la atmsfera interior y exterior y cumplelas siguientes funciones:

El intercambio de Oxgeno y CO2.

El control de temperaturas (la eliminacin del exceso de calor).

El control de la humedad.

Para que el crecimiento del cultivo sea ptimo es muy importante que la ventilacin sea suficiente,especialmente en el caso de que la temperatura exterior sea muy alta, la radiacin global sea alta y lahumedad interna del invernadero sea alta. La ventilacin es especialmente importante en el caso de queel invernadero sea multimodular.

Es preciso distinguir entre: Ventilacin natural, libre o esttica a travs de las aperturas en los laterales,techo o frontales.

La ventilacin forzada por medio de extractores o ventilacin dinmica.

Las unidades para la medida de la ventilacin son:

- El intercambio de aire en relacin al volumen del invernadero.

Indice de intercambio de aire Z=V/VG (3-1-2-1)

(con este ndice no se pueden comparar los distintos invernaderos)

- El intercambio de aire con relacin al suelo del invernadero

Tasa de ventilacin Va = V/Ag (3-1-2-2)

Si se conoce la altura media del invernadero H, se pueden relacionar estos dos ndices.

VA = H x Z (3-1-2-3)

Por medio de balances de energa se puede calcular la tasa de ventilacin necesaria para mantener unacierta diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del invernadero. La figura 31 muestra la

PERSONALResaltado

relacin entre salto trmico y la tasa de ventilacin de un invernadero con cubierta simple y una

radiacin solar global de 700 W/m2.

Las curvas includas en la figura son las siguientes:

A) Transpiracin media.

B) Sin transpiracin.

C) Transpiracin alta.

Se comprueba segn la figura que es preciso tener una tasa de ventilacin de 170 m3/m2 h, paramantener un salto trmico de 4 C.

Para el caso de un invernadero que tenga una altura mxima de 4 m en cumbrera y alturas de lateralesde 2,5 m, la altura media del invernadero es de 3,25 m.

Fig. 31. Diferencia de temperaturas interior - exterior en invernadero.

Por consiguiente la tasa de intercambio de aire es Z= 170/3,25 = 52,3 renovaciones por hora.

Esto quiere decir que el volumen del invernadero debe ser renovado 52,3 veces a la hora.

Para tener ventilacin suficiente deben alcanzarse los siguientes valores:

Intercambio de aire (Z> 50 renovaciones por hora).

Tasa de ventilacin Va> 150 m3/m2 x h

PERSONALResaltado

3.1.2.1 Ventilacin natural o esttica

Las ventanas individuales construdas en el techo son muy sencillas pero de limitada eficacia. Laventilacin continua en el techo es mejor. Este sistema permite una ventilacin relativamente eficaz enestructuras multimodulares, pero en el caso de los invernaderos de plstico su costo puede serexcesivo dentro del conjunto de costos totales.

Fig. 32. Diferentes sistemas de ventilacin natural.

La ventilacin a travs de las paredes laterales y de los frontales son las ms frecuentemente usadasen los invernaderos de plstico. La ventilacin del frontal se logra a travs de ventanas individuales (C) ode las puertas (D). Para ventilar a travs de los laterales, es mejor abrir toda su superficie. En ambosextremos prximos a los frontales es preciso dejar de 1,5 a 2 m de superficie cubierta con plstico fijode manera que se asegure la hermeticidad del invernadero y la rigidez de la estructura.

La ventilacin puede lograrse, ya sea dejando caer el plstico hasta la superficie del suelo por medio decables o cuerdas (E) o enrollando el plstico hacia arriba hasta el canaln (F), en este segundo caso lasfaldas quedan ms expuestas directamente al aire seco o fro y as el efecto "borde" tiene msimportancia. Las paredes laterales rectas son ms apropiadas para la ventilacin.

Para que se produzca la ventilacin natural debe generarse una diferencia de presin, entre el aireexterior e interior, esa diferencia puede estar creada por efecto del viento o por gradiente trmico. Lamejor manera de lograr tal diferencia de presin, es la de hacer aperturas en ambos laterales y a lolargo de la cumbrera del invernadero.

La ventilacin libre es nicamente suficiente en aquellos lugares y en aquellas ocasiones, en los que lavelocidad del viento es suficientemente alta.

PERSONALResaltado

PERSONALResaltado

En los invernaderos las hileras de cultivos, deben correr paralelamente a la direccin de los vientosdominantes, de manera que as se aumenta el nmero de cambios de aire por hora.

En algunas regiones y durante algunos perodos del ao, los horticultores deben enfrentarse al serioproblema de los ataques de fidos, mosca blanca y trips. Algunos productores protegen susinvernaderos cubriendo las aperturas con redes de poro fino. Estos mtodos son nicamente tilescuando la reduccin de la ventilacin y por tanto el aumento de temperatura dentro del invernadero,causa menos problemas que los parsitos y las enfermedades que la pantalla o red trata de detener.Para compensar la prdida de tasa de ventilacin debida a la malla, es necesario aumentar la superficiede ventilacin en el grado mximo posible.

La ventilacin lateral sigue siendo la ms econmica. La manera ms fcil de abrir las ventanas, ya seamanual o automticamente es la de desenrollar la pelcula hacia arriba en un tubo. Se han desarrolladouna serie de mecanismos automticos que estn disponibles en el mercado para su uso.

Con frecuencia las ventanas de los laterales no son perfectamente estancas en los bordes y por tantose mueven cuando sopla el viento independientemente de que estn abiertas o cerradas. Una solucinparcial a este problema, se logra dejando un trozo fijo de un par de metros en cada extremo delinvernadero, de manera que el plstico de la ventana enrollable, se superpone a la parte fija. La figura 33muestra un tipo de ventana lateral que puede utilizarse en los invernaderos de cubierta plstica inflada.Las paredes tienen un sistema de ventilacin por enrollamiento, un tubo de hierro a lo largo de toda lalongitud del invernadero puede enrollar las dos lminas de plstico, de manera que al enrollarlas, hacesalir el aire includo entre las dos, a travs de una vlvula de auto apertura. Puesto que solamente elexceso de aire es el que sale por la vlvula, la pelcula permanece inflada y la estabilidad contra el vientomejora.

Cada vez con mayor frecuencia se tiende a dotar los invernaderos de ventanas en el techo, que secombinan o no con otras laterales. Esto aumenta la tasa de intercambio de aire y mejora la calidad delclima del invernadero.

Fig. 33. Enrollamiento lateral en invernadero de doble pelcula inflada de PE.

Los invernaderos individuales se ventilan de una manera natural, simplemente separando una parte dela pelcula de las otras (A) o a travs de ventanas (B). Si se utiliza el sistema A y se considera laanchura del invernadero y de las lminas de plstico, la tasa de ventilacin nunca alcanza el 15 o el 20% (y segn la frmula 3.1.2. se recomienda del 20 al 25 %).

Fig. 34. Ventilacin lateral en invernadero arqueado.

La figura 35 muestra el prototipo francs. El sistema de enrollamiento acoplado a la parte superior delinvernadero asegura que la ventilacin sea suficiente, pero necesita una gran cantidad de cables parasu operacin. Quizs se pudiera adaptar tal sistema a los laterales y se mejoraran las operaciones demovimiento.

Fig. 35. Ventilacin cenital por enrollamiento de plstico sobre los arcos.

En el caso de invernaderos individuales o multimodulares con ventilacin lateral, se logra la mximarenovacin cuando las ventanas estn en ngulo recto a la direccin predominante del viento, mientrasque en el caso de estructuras multicelulares agrupadas con espacios entre dos bloques, los lateralesdeben ser paralelos a la direccin del viento.

Para tener ventilacin suficiente, la superficie total de la ventana debe ser del 15 al 25 % de la superficiedel suelo. Si la ventilacin es nicamente a travs de los laterales y frontales debe limitarse la anchuramxima del invernadero.

Si la ventana tiene la misma longitud que el invernadero, la anchura del invernadero puede estimarsepor:

Por ejemplo si se desea una superficie de ventana del 15 % y se dispone de una ventana a todo lo largodel invernadero en ambos laterales de 1,5 mts de ancho, la anchura del invernadero ser:

Si la anchura de las ventanas laterales es de 1 m en los dos lados, la anchura del invernadero ser de

13,3 m.

Si los invernaderos tienen cubierta de vidrio o de plsticos rgidos, se recomienda que tengan ventanasen ambos laterales y en la zona superior del techo.

La superficie total de la ventana puede ser del 15 al 25 % de la superficie del suelo. Para el caso deinvernaderos individuales la superficie de ventanas laterales debe ser igual a la superficie de ventanasen el techo Las ventanas del techo deben tener su bisagra en su zona superior y deben tener unaapertura continua a lo largo de toda la longitud del invernadero. Estas ventanas deben formar un ngulode 60 grados con el techo, cuando estn totalmente abiertas.

3.1.2.2 Ventilacin forzada

La ventilacin forzada por medio de ventiladores o extractores, es el medio ms efectivo de ventilar uninvernadero, pero tiene el inconveniente de consumir electricidad. El principio de la ventilacin forzadaes crear un flujo de aire dentro de la estructura: los ventiladores situados en un extremo del invernadero,extraen el aire y las ventanas situadas en el lado opuesto lo dejan entrar.

Merece la pena mencionar los siguientes puntos:

- Los ventiladores deben extraer el aire del invernadero. Los extractores mejoran ladistribucin de temperatura y evitan cualquier dao por sobrepresin interior.

- La separacin entre dos extractores sucesivos situados en el mismo extremo delinvernadero, no deben exceder la distancia de 8 a 10 m.

- Los ventiladores deben dar el volumen adecuado a una presin esttica de 30 pascales (3mm de agua).

- Siempre que sea posible, los ventiladores se situarn en la cara del invernadero opuesta ala direccin predominante del viento.

- Debe guardarse una distancia de al menos 1,5 veces el dimetro del ventilador, entre elextractor y cualquier tipo de obstruccin.

- La apertura de entrada situada en la cara opuesta al lugar en que estn los ventiladores,debe ser de al menos de 1,25 veces la superficie de los ventiladores.

- La velocidad del aire de entrada no debe ser demasiado alta.

- Las ventanas deben accionarse automticamente y ser totalmente estancas, cuando losventiladores elctricos no estn funcionando.

La figura 36 muestra los principios de la ventilacin forzada,con un sistema muy simple de cierreautomtico del aire de entrada.

En la figura 36 tambin se esquematiza otro tipo de apertura de cierre automtico, que tiene la ventajade que el flujo de aire no ataca directamente al cultivo.

Fig. 36. Ventilacin forzada desde el frontal del invernadero (para invernadero de arco ycubierta simple).

La potencia elctrica de los ventiladores puede calcularse si se multiplica la capacidad de aire necesariapor la prdida de presin en el invernadero y se divide por el rendimiento del ventilador.

Si se usa la tasa de ventilacin por metro cuadrado de invernadero, se obtiene la potencia elctrica pormetro cuadrado (por ejemplo P= VA x P/nv) (3-1-2-6)

Siendo:

Va =Tasa de ventilacin (m3/m x h); P= prdida de presin en pascales (newton/m) y nv = rendimiento

del ventilador.

Con una prdida de presin de 30 pascales (3 mm de agua), una capacidad de ventilacin de:

(figura 31) y un rendimiento del ventilador del 70% se puede calcular la potencia elctrica por:

Durante el tiempo de operacin, el consumo elctrico es de dos watios por metro cuadrado de suelo deinvernadero. En otras palabras si el sistema trabaja 9 horas por da, se consume alrededor de 18

Wh/m2 y da, por tanto un invernadero de 1000 m2, consume alrededor de 18 KW de electricidad por da,siempre y cuando los ventiladores trabajen un perodo de nueve horas durante cada da.

El volumen de aire que mueven los ventiladores es Vf= VA x AG en m3 por hora. Con una tasa de

ventilacin de Va=170 m3 /m2 hora y una superficie de invernadero AG = 1.000 m2, el volumen de aire es

Vc= 170.000 m3 por hora.

Si cada ventilador tiene una capacidad de 25.000 m3 por hora, sera necesario instalar 7 ventiladores,

para este invernadero de 1.000 m2.

3.1.3 Materiales de cubierta

3.1.3.1 Descripcin de los materiales

Hoy da la gran mayora de los invernaderos del Mediterrneo, tienen cubierta de pelcula de polietileno.Las pelculas hechas a partir de otras resinas como el cloruro de polivinilo, el poliester, etc, son rarasexcepciones. Los materiales rgidos como el vidrio o los plsticos en doble pared o en plancha celular,que estn formadas por dos lminas paralelas, unidas a intervalos regulares por otras pequeaslminas perpendiculares a las mismas, tienen mucho inters en los pases del Norte, pero sondemasiado caros puesto que su vida no excede los 7 o 10 aos y adems, necesitan estructuras muyfuertes y sistemas de sujecin muy sofisticados, pero en pequea escala van introducindose en lahorticultura mediterrnea, debido a sus mejores aptitudes para el control climtico.

A. Pelculas de polietileno

Como se ha dicho anteriormente el material bsico para la mayora de las pelculas de plsticoutilizadas en la zona Mediterrnea como material de cubiertas de invernaderos y abrigos, es elpolietileno. Mediante el uso de aditivos aadidos a la resina bsica de polietileno, se puede aumentar laduracin del filme, modificar su transparencia a la radiacin visible a la infrarroja corta, a la radiacinsolar y cambiar sus calidades de absorcin y reflexin del infrarrojo largo. Por consiguiente es de i