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Medio Ambiente Controlado Crecimiento
- [9.1 Tipos de invernaderos] (./9.1-tipos-de-invernadero.md)
- [9.2 Opciones de cobertura de invernadero] (./9.2-invernadero-covering-options.md)
- [9.3 Opciones de calefacción y refrigeración] (./9.3-opciones de calor-y-refrigeración.md)
- [Producción interior 9.4] (./9.4-indoor-production.md)
*Fuente: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universidad Estatal de Kentucky. Manual de producción acuapónica: un manual práctico para cultivadores. *
Kentucky State University — Janelle Hager, Leigh Anne Bright, Josh Dusci, and James Tidwell.
Esta edición de la biblioteca se ha reformateado y consolidado a partir de la fuente original.
9.1 Tipos de invernaderos
Original publication · Publicado por primera vez en FarmHub Learn · Kentucky State University
Los invernaderos independientes vienen en una variedad de formas y tamaños (Figura 24). La elección del invernadero depende de la carga de nieve y la velocidad del viento de una ubicación particular. Los invernaderos independientes son menos costosos que las estructuras más grandes y son más fáciles de optimizar los parámetros ambientales para diferentes especies de cultivos. Si se utilizan varias estructuras independientes, se requieren protocolos de saneamiento más estrictos para evitar que los problemas de plagas y enfermedades de los insectos sean transferidos entre las estructuras por los trabajadores.
Los invernaderos conectados a canales proporcionan un uso más eficiente del espacio y reducen los costos generales de calefacción durante el invierno en comparación con las estructuras independientes (Figura 25). El costo inicial de este estilo de invernadero es alto y puede ser un costo prohibitivo para los cultivadores con un presupuesto limitado.
Los invernaderos inclinados tienen una pared que bordea un edificio. La reducción de la luz no es severa si la pared oscura es la pared norte. Estos tipos de estructuras pueden ser útiles para sistemas acuapónicos desacoplados, ya que los parámetros ambientales pueden controlarse independientemente en cada estructura.
*Fuente: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universidad Estatal de Kentucky. Manual de producción acuapónica: un manual práctico para cultivadores. *
9.2 Opciones de recubrimiento para invernaderos
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Los revestimientos de invernadero vienen en una variedad de materiales, incluyendo vidrio, plástico rígido (fibra de vidrio, policarbonato o acrílico) y películas de plástico. La elección adecuada depende de su zona climática y su presupuesto. Las regiones con un clima más frío requerirán que el revestimiento proporcione un mayor aislamiento y una baja transferencia de calor medidos por el valor R y el valor U, respectivamente. El valor R mide qué tan bien aísla el material. Cuanto mayor sea el valor R, más aislamiento proporciona el material. El valor U cuantifica la transferencia de calor y describe cuánto calor se pierde o gana. Los materiales con un valor U más bajo serán más eficientes energéticamente. Aproximadamente el 75% del plástico utilizado para cubrir invernaderos en los Estados Unidos es el plástico de polietileno de doble capa inflado por aire. El revestimiento de plástico de polietileno de 6 ml es económico y tiene un valor R de 1.4 y un valor U de 0.5 (alta capacidad de aislamiento y eficiencia energética). Un revestimiento de fibra de vidrio de una sola capa es moderadamente caro y tiene un valor R de 0,83 y un valor U de 1,2 (capacidad de aislamiento moderada y no eficiente en la energía) (Tabla 11). Elegir el material adecuado para su zona climática es fundamental para reducir los costos de calefacción durante el invierno. El costo de energía es el segundo mayor gasto de producción, justo detrás de la mano de obra.
Cuadro 11: Comparación de materiales de acristalamiento de efecto invernadero.
*Fuente: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universidad Estatal de Kentucky. Manual de producción acuapónica: un manual práctico para cultivadores. *
9.3 Opciones de calefacción y refrigeración
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Calefacción: Para los productores pequeños o de tamaño trasero, la implementación de un sistema de calefacción pasivo puede ayudar a reducir los costos de calefacción durante los meses fríos. En este tipo de sistema, la luz solar entra en la pared sur. La pared norte tiene material reflectante para atrapar y almacenar calor. Los barriles negros llenos de agua absorben el calor de la luz solar durante el día y liberan lentamente el calor durante la noche. Las cortinas térmicas se pueden colgar en la pared sur para atrapar el calor durante la noche (Figura 26). Aunque es útil para reducir los costos de calefacción, esta práctica no sería práctica para los grandes productores, ya que ocupa un valioso espacio de producción en la instalación y no es capaz de mantener una temperatura constante y confiable.
Los productores más grandes que tienen una producción constante durante todo el año tendrán que mantener una temperatura independiente de lo que se puede obtener del sol. Los calentadores de aire forzados alimentados por gas natural, propano o electricidad se usan más comúnmente en los Estados Unidos. Estos calentadores controlan la temperatura del aire mediante un termostato. Los calentadores radiantes como los pollos de engorde de madera o gas natural controlan la temperatura bombeando agua caliente a través de tuberías ubicadas en toda la estructura. Los pollos de engorde son populares, ya que la madera es una fuente barata de combustible en comparación con el petróleo o el gas natural.
Refriger: La combinación de ventilación manual y automática es la forma más rentable de enfriar tu invernadero. Las opciones de ventilación incluyen lados enrollables, rejillas de ventilación del techo y rejillas de ventilación a lo largo del extremo largo del invernadero.
Los ventiladores de ventilación forzada atraviesan el aire a través de la longitud del invernadero utilizando rejillas de ventilación controladas por termostato en el extremo opuesto. Los enfriadores evaporativos son una forma relativamente económica de proporcionar enfriamiento a la estructura en climas cálidos y secos. Los refrigeradores evaporativos funcionan tirando del aire exterior a través de una pared húmeda, enfriando el aire a medida que entra.
La pared húmeda es un marco que contiene cartón corrugado o material sintético que está saturado por el agua que gotea sobre su superficie (Figura 27). El exceso de agua se recoge en un depósito y se bombea sobre el cartón. Las paredes de enfriamiento por evaporación no son eficientes en climas con alta temperatura y humedad.
*Fuente: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universidad Estatal de Kentucky. Manual de producción acuapónica: un manual práctico para cultivadores. *
9.4 Producción en interiores
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El traslado de la producción a un edificio aislado es adecuado para los productores que quieren estar cerca de los mercados urbanos, carecen de tierras cultivables o viven en un clima inadecuado para la producción al aire libre o en invernadero.
No importa dónde se cultiva una planta, todavía requiere condiciones óptimas para alcanzar su máximo potencial de rendimiento. Además de los controles mencionados anteriormente, los productores también deben proporcionar luz adecuada para un crecimiento óptimo de las plantas. Para las plantas, la luz estimula la germinación de semillas, la producción de alimentos, la floración, la fabricación de clorofila y el engrosamiento de ramas y hojas.
La fotosíntesis es estimulada por el tipo y la frecuencia de la luz recibida. La luz se emite como ondas de fotones, o haces de energía. La cantidad de energía en cada fotón determina la longitud de la onda de cresta a cresta. Las longitudes de onda de menor energía emiten una luz azul (400 nm) y las longitudes de onda de mayor energía emiten una luz roja (700 nm). Las plantas utilizan longitudes de onda entre 400-700 nm. Se requiere luz azul y roja en diferentes proporciones en diferentes períodos de la vida de la planta. La luz azul es la principal responsable del crecimiento vegetativo. La luz roja desencadena elongación celular, crecimiento vegetativo y floración.
Las luces tradicionales de cultivo de plantas son luminarias fluorescentes (FL) o de descarga de alta intensidad (HID). Las bombillas compactas T5, T8 y T12 FL se utilizan principalmente para la propagación de semillas o el crecimiento vegetativo. Los accesorios HID se venden a menudo para alojar bombillas de halogenuro metálico (MH) y de sodio de alta presión (HPS). La luz producida por las bombillas MH es la gama 400-550, adecuada para el crecimiento vegetativo. La luz producida por las bombillas HPS proporciona luz en el espectro amarillo, naranja y rojo, más adecuada para las etapas de floración y fructificación. Tanto la bombilla FL como la HPS tienen una vida útil de más de 20.000 horas y generan una cantidad considerable de calor.
Los avances en las luces de cultivo de plantas han hecho que la producción en interiores sea más rentable gracias a una mayor eficiencia energética y un mayor rendimiento de la planta. Los accesorios de inducción (IND) son similares a las bombillas FL, pero se han vuelto más populares, ya que no tienen electrodos que les permitan durar considerablemente más (más de 75.000 horas). También dejan mucho menos calor y son más eficientes energéticamente. Las luces de diodos emisores de luz (LED) fueron demasiado caras para muchos cultivadores; sin embargo, ahora se consideran el estándar para las luces de cultivo de plantas. Las luces LED funcionan pasando una corriente eléctrica a través de dos semi-conductores (uno positivo, otro negativo) que luego emiten luz. El espectro se puede marcar en lo que es requerido por la planta en diferentes etapas, mejorando la calidad y el rendimiento del cultivo. Además de mejorar la eficiencia energética, las luces LED tienen una vida útil de más de 100.000 horas.
La investigación llevada a cabo en la Universidad Estatal de Kentucky comparó el crecimiento de seis verdes frondosos y el uso de energía para las luces de cultivo FL, MH, IND y LED. Las luces LED produjeron una biomasa vegetal significativamente mayor (g/m2) en comparación con las otras tres luces (Figura 28: KSU inédito, Oliver et al. 2018). A medida que el costo de las luces LED continúa disminuyendo, los costos de producción para la producción de plantas interiores también disminuirán.
*Fuente: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universidad Estatal de Kentucky. Manual de producción acuapónica: un manual práctico para cultivadores. *