AGRICULTURA EN INVERNADEROS

AGRICULTURA EN INVERNADEROS
Amador Torres
Universidad de Tarapacá
2009
1
VALLE DE LLUTA
Región de
Arica y
Parinacota
paralelos 17º 40’ y 18º 25’ de L.S.;
meridianos 69º 22’ y 70º 20’ de L.W .
Valle de Azapa
2
Agro clima
Arica
Tº Media
anuall (°C)
Tº Máxima
media
di (°C)
Tº Mínima
media
di (°C)
Evaporación anual
en mm.
19
27,4
13,1
1.200
3
Valle de Lluta
Valle de Azapa
4
Análisis
Valle de
Azapa
Valle de Lluta
Aceptable
(agrícola)
pH
7 96
7,96
7 63
7,63
5 5 – 9,0
5,5
90
CE (dS m-1)
1,83
2,34
0,75
Calcio (mmol c L-1)
4,73
4,16
Magnesio (mmol c L-1)
0,94
1,16
Sodio (mmol c L-1)
4,09
14,64
Potasio (mmol c L-11)
0,14
1,09
Bicarbonato (mmol c L-1)
1,67
1,52
Cloruro (mmol c L-1)
9,35
18,32
5,6
Sulfato (mmol c L-1)
2,87
4,39
5,25
Boro (ppm)
1,03
20,23
0,75
% de Sodio
26,28
55,60
35
RAS
1,72
6,35
5
¾
Uso de agua tratada para bajar la salinidad y la concentración de boro
¾
Cultivo en ambiente controlado (aumento eficiencia de transpiración)
¾
C t del
Costo
d l tratamiento
t t i t
6
HIPOTESIS DE TRABAJO
El cultivo de tomate en invernadero permite aumentar la producción y
mejorar la eficiencia del uso del agua, lo que hace económicamente
f
factible
la desalinización
ó y desborificación
f
ó de agua para la producción
ó
agrícola en el agroclima Arica
7
Objetivo general
¾
Mejorar
M
j
ell rendimiento
di i t
económico
ó i
d l tomate
del
t
t
modificación del ambiente y calidad del agua de riego.
mediante
di t
8
9
Objetivos específicos
1. Cuantificar el efecto del boro en el rendimiento de un cultivo de
tomate en invernadero bajo un sistema hidropónico.
2. Cuantificar el efecto de la salinidad en el rendimiento de un cultivo
de tomate en invernadero bajo un sistema hidropónico.
3 Maximizar la eficiencia del uso del agua mediante el aumento del
3.
rendimiento, control de la temperatura y la humedad.
4 Definir y cuantificar
4.
c antificar las necesidades de inversión
in ersión y operación de una
na
unidad productiva.
10
MATERIALES Y METODOS
¾
Localidad:
L
lid d Facultad
F
l d de
d Ciencias
Ci
i
A
Agronómicas
ó i
U i
Universidad
id d de
d
Tarapacá. Valle de Azapa, Arica.
¾
Invernadero de policarbonato con ventilación forzada y pasiva,
control de temperatura, control de luminosidad diurna y control de
humedad.
humedad
11
Objetivo 1.- Cuantificar el efecto del boro en el rendimiento de un
cultivo de tomate en invernadero bajo un sistema hidropónico
Objetivo 2.- Cuantificar el efecto de la salinidad en el rendimiento de
un cultivo de tomate en invernadero bajo un sistema hidropónico
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TRATAMIENTOS
Tratamiento
Boro
ppm
CE
(dS/m)
T0, Agua con boro y con sales
7,0
3,0
T1 Agua con boro y bajo en sales
T1,
70
7,0
17
1,7
T2, Agua bajo en boro y con sales
2,0
3,0
T3, Agua bajo en boro y bajo en sales
2,0
1,7
13
► Tomate indeterminado cv. Naomi
► Siembra en turba/perlita contenida en bandejas alveoladas negras
de PVC. Transplante sobre mangas de polietileno de 0,25 m de
diámetro y 1 m de largo con sustrato inerte de diatomita
14
Diseño
Di
ñ experimental
i
l será
á de
d boques
b
completos
l
con distribución
di ib ió all azar
y arreglo factorial 2x2 (salinidad x boro).
15
Tratamiento Agua
Agua Río Lluta
Planta de Osmosis Inversa
Agua sin sales pero con Boro
Filtro para boro UTA
Agua bajo en sales
y bajo boro
16
RENDIMIENTO
TRATAMIENTO
RENDIMIENTO
(Mg Ha-1)
T0, Agua con boro y con sales
40,1a
T1, Agua con boro y bajo en sales
39,3a
T2 , Agua bajo en boro y con sales
64,1b
T3, Agua bajo en boro y bajo en sales
61,2b
17
Con Boro con Sales
40 Mg ha-1
Con Boro bajo en sales
39 Mg ha-1
18
Con Sales bajo en Boro
64 Mg ha-1
Bajo en Sales bajo en Boro
61 Mg ha-1
19
CONCLUSIONES PRELIMINARES
¾
Los resultados
L
lt d obtenidos
bt id d
durante
t ell ensayo muestran
t
un aumento
t
promedio de un 60% con agua desborificada para el rendimiento
entre el primer y quinto racimo del cultivo.
¾
La concentración de sales en los niveles del valle del río Lluta no
afectó el rendimiento.
¾
La principal limitante para el cultivo de tomate en este caso es la
concentración de boro en el agua de riego.
20
MATERIALES Y MÉTODOS
Objetivo 3. Maximizar la eficiencia del uso del agua mediante el
control de la temperatura y la humedad al interior de un invernadero.
TE= Producción/ agua transpirada
Teóricamente, TE se puede manipular variando la temperatura y la
humedad del invernadero.
21
Presión de vapor a saturación y temperatura
dpv
22
La temperatura se puede variar cambiando el balance de
energía del invernadero
Q
q
q’’’
Q = Radiación solar incidente
q = pérdidas por conducción-convección
q’ = pérdida por renovación de aire
qq’’ = pérdidas por el suelo del invernadero
q’’’= pérdidas por radiación a la atmósfera
Q = q + q'+ q' '+ q' ' '
q’
q’’
23
Pérdidas por conducción – convección q
q = K ⋅ S ⋅ ΔT
Donde:
S = superficie de la cubierta
ΔT = diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del invernadero
K = coeficiente global de transferencia de calor
24
Pérdidas por renovación de aire q
q’
q' = N ⋅V ⋅ c p ⋅ ΔT
Donde:
q’ = pérdida por renovación de aire
N = número de renovaciones de aire del invernadero
V = volumen del invernadero
cp = calor especifico del aire a presión constante
ΔT = diferencia de temperatura entre el interior y el exterior
25
Pérdidas al suelo del invernadero q
q’’
q'' = p ⋅ S ⋅ Δt'
Donde:
q’’ = pérdidas al suelo del invernadero
p = conductividad térmica del suelo
S = superficie del suelo
Δt’ = diferencia de temperatura existente entre el suelo y el aire del invernadero
26
Pérdidas por radiación a la atmósfera q
q’’’
q' ' ' = K ⋅ S ⋅ P(Ti −Te )
4
K
S
P
Ti
Te
4
= constante de Stefan-Boltzman
= superficie
fi i d
de suelo
l d
dell iinvernadero
d
= coeficiente de permeabilidad a las radiaciones de la cubierta
= temperatura interna en valor absoluto
= temperatura externa en valor absoluto
27
Invernadero
28
Síntesis
Para disminuir la temperatura y/o aumentar la humedad al
interior del invernadero se pueden emplear los siguientes
medios
z
z
z
z
z
Ventilar
Remover el aire interior
Disminuir luminosidad en el interior
Hacer circular aire a través de una cortina de humedecimiento
hacia el interior del invernadero
N b li
Nebulizar
agua all iinterior
t i d
dell iinvernadero
d
Se usará un modelo que manipule estas variables, manteniendo
la temperatura y la humedad óptima para el cultivo del tomate.
29
Obje o 4. Definir
Objetivo
e
y cua
cuantificar
ca las
as necesidades
eces dades de inversión
e só y
operación de una unidad productiva.
30
INVERSIONES
Planta de tratamiento
I
Invernadero
d
policarbonato,
li b
t estructura
t t
acero liliviano
i
Equipo de riego
Estructura edificio servicios
Seleccionadora
M
Maquinaria
i i
31
EGRESOS
Plantas
Fertilizantes
Pesticidas
Mano de Obra
g Eléctrica
Energía
Empaque
Transporte
Tratamiento de agua
Comercialización
32
Ingresos
Flujo de caja
Indicadores
d cado es económicos
eco ó cos
¾Valor
actual neto (VAN)
¾Tasa Interna de retorno (TIR)
¾Periodo de recuperación de la Inversión (PRI)
33
INVERSIONES
$ / 10 ha
Planta de tratamiento
Invernadero policarbonato, estructura acero
liviano
Equipo de riego
Inversiones
60 000 000
60.000.000
375.000.000
35 000 000
35.000.000
Sub Total
Estructura edificio servicios
20.000.000
Seleccionadora
12.000.000
Maquinaria
28.500.000
Sub. Total
Total Inversión
530.000.000
34
Muchas gracias
35
Cuenca río Lluta
N°
Nombre
Caudal
L/s
Boro
ppm
Aporte
%
1
Azufre
91
28,2
7
2
Caracarani
343
3.5
13
3
Telechuño
29
0.0
4
Guancarane
126
0.0
5
Chuquiananta
340
1.0
6
Colpitas
472
27.4
7
Putre
253
17.6
8
Socorama
45
2.5
28
1
2
3
28
4
5
24
6
7
Río Lluta
8
Tocontasi
Zona de riego
36
¾
Tomate especie
p
de clima templado,
p
, sensible
a las heladas, moderadamente sensible a la
salinidad.
Día
N h
Noche
Temperatura
óptima (ºC)
( C)
21 – 26
16 – 18,5
18 5
HR (%)
85 - 95
65 - 75
37