Diseño y manejo de las estructuras de cultivo protegido

Dr. Pere Muñoz OdinaIRTA. Cataluña España

pere.munoz@irta.cat

www.irta.es

CONTENIDO

Objetivos cultivo Protegido

Clasificación Sistemas productivos

Estructuras simples

Estructuras Tecnificadas

Producción sostenible

• INCREMENTAR RENDIMIENTOS, MEJORAR CALIDAD Y CONSERVAR RECURSOS

• INCREMENTAR ZONAS DE PRODUCCIÓN Y CICLOS DE CULTIVO. GARANTIZAR SUMINISTRO ESTABLE

REDUCIR NECESIDADES HÍDRICAS

PROTECCIÓN FRENTE A BAJAS TEMPERATURAS

LIMITAR DAÑOS POR VIENTO, LLUVIA, CLIMA ÁRIDO O DESÉRTICO

REDUCIR DAÑOS CAUSADOS POR PLAGAS, ENFERMEDADES...

OBJETIVOS CULTIVO PROTEJIDO

ZONA MEDITERRÁNEA MÍNIMA AUTOMATIZACIÓN

OBJETIVO: CULTIVO RENTABLE

CLASIFICACIÓN EUROPA: “CONTRASTE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN”

MÁXIMA AUTOMATIZACIÓN

OBJETIVO: OPTIMIZAR PRODUCCIÓN

NORTE DE EUROPA

TENDENCIA ACTUAL ====> AUMENTAR EL NIVEL TECNOLÓGICODE LOS INVERNADEROS

Control Ambiente Invernadero

“Condiciones ambientales óptimas Crecimiento y Desarrollo del cultivo”

Producción Rentable

Control:

Simple: Protección (lluvia, viento, ....)

Sofisticado: Mejora calidad/producción

Reducir polución

Disminuir consumo de energía.

Estructuras Artesanales

Control Simple: Protección (lluvia, viento, ....)

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80ángulo de incidencia

% d

e tr

ansm

isió

n

Malla Tuta Nueva Malla pulgón nuevaMalla Tuta Usada Malla Pulgón usada

Transmisión de luz mallas nuevas y usadas

Transmisión de la malla y episodios de lluvia en la temporada 2003 – 2004.D. Ríos, R. Nazco (2006)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 - 1

0 O

ct

21 -

31 O

ct

11 -

20 N

ov

1 - 1

0 D

ec

21 -

31 D

ec

11 -

20 E

ne

1 - 1

0 Fe

b

21 -

29 F

eb

11 -

20 M

ar

1 - 1

0 A

br

21 -

30 A

br

11 -

20 M

ay

0

10

20

30

40

50

60

70

80

rain trasmisivity

Temperatura exterior (ex) e interior (in) en un umbráculo. B. Santos, D. Ríos, R. Nazco (2006)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1,10 a

10,10

21,10

a 31

,1011

,11 a

20,11

1,12 a

10,12

21,12

a 31

,1211

,1 a 2

0,11,2

a 10

,221

,2 a 2

8,211

,3 a 2

0,31,4

a 10

,421

,4 a 3

0,411

,5 a 2

0,5

periodo (10 días)

tem

pera

ture

(ºC

)

med in min in max in med ext min ext max ext

PRINCIPAL PROBLEMA:

Δ TEMPERATURA Y HUMEDAD

SOLUCIÓN:VENTILACIÓN NATURAL

FORZADA

REDUCCION DE LA VENTILACIÓN POR LAS MALLAS

0102030405060708090

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Porosidad (%)

Red

ucci

ón e

stim

ada

tasa

de

vent

ilaci

ón(%

)

Cambios en estructura Mayor Control:

Pendiente

Aperturas de ventilación

VENTANA ENROLLABLE

VENTANA ABATIBLE

ESTRUCTURAS INDUSTRIALES:

Δ HERMETICIDAD (MEJOR CONTROL PLAGAS Y CLIMA)

MECANISMOS DE CONTROL CLIMÁTICO

MEJOR PROTECCIÓN VIENTO, CONTROL PRODUCCIÓN

Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)

APLICACIONES: EN TODAS LAS DISCIPLINAS EN LAS QUE SEA IMPORTANTE EL MOVIMIENTO DE FLUÍDOS:

•TECNOLOGÍA AEROESPACIAL.

Ventanas de cara al viento

Ventanas de espalda al viento

VENTILACIÓN MULTITÚNEL

0

10

20

30

40

50

60

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Velocidad de viento, m s-1

Ren

ovac

ione

s h-1

CARA AL VIENTO ESPALDA AL VIENTO

Muñoz P. (1998)

Sotavento

Barlovento 3m/s

3m/s

Montero y cols. 2007

CONFIGURATION 4. CFD simulation

5.55.24.94.74.44.13.83.63.332.72.52.21.91.61.41.10.830.550.280.0048

OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN NATURAL EN INVERNADERO TIPO PARRAL

Sugerencias para mejorar la ventilación a barlovento (Baeza, 2007)

•Usar deflectores en las naves de los extremos •Usar ventanas laterales evitando chorros de aire•Pendiente del techo de aprox. 25 º•Limitar la anchura de los invernaderos a 50-60 m • ¿Distancia entre invernaderos?

PRODUCCIÓN PROTEGIDA SOSTENIBLE

GENERA MENOR IMPACTO POSIBLE: VUELTA A LO NATURAL

EVALUACIÓN AMBIENTAL: ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA

Objetivo

El objetivo de este estudio es la evaluación de los daños ambientales atribuibles al proceso de cultivo de tomate bajo invernadero a lo largo de su ciclo de vida.

ANTON A. (2004)

Cambio Climático

32%

12%

4%

29%

22%Infraestructura invernadero

Infraestructura auxiliar

Fertilizantes

Fertirrigación

Residuos

Recomendaciones

aReducción de los impactos causados por el equipamiento.

a Criterios de gestión más racional en el suministro de nutrientes y agua. Principalmente en cultivo en suelo, pero también en hidropónico,

aGestión de residuos: separación de la fracción verde y su posterior compostaje.

a Necesidad de investigación en sustratos alternativos de origen local y preferiblemente procedentes de reutilización de algún material.

a Reducción de la distancia entre fabricantes, agricultores y consumidores.

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MUCHAS GRACIAS