3. Resultados - Junta de Andalucía

Evaluación comparativa del uso en
invernadero de sombreado móvil y fijo:
efecto sobre el clima y su repercusión en
el cultivo de pimiento
1. Introducción
2. Material y Métodos
3. Resultados
4. Conclusiones
5. Bibliografía
Evaluación comparativa del uso en invernadero de sombreado móvil y fijo: efecto sobre el
clima y su repercusión en el cultivo de pimiento. / [Mª Cruz Sänchez-Guerrero... [et. al.] ]. –
Almería. Consejería de Agricultura y Pesca, Instituto de Investigación y Formación Agraria y
Pesquera, 2012. –1-38 p. Formato digital (e-book) - (Producción Agraria)
Cultivo protegido - Refrigeración – Sombreo - Radiación
Este documento está bajo Licencia Creative Commons.
Reconocimiento-No comercial-Sin obra derivada
Evaluación comparativa del uso en invernadero de sombreado móvil y fijo: efecto
sobre el clima y su repercusión en el cultivo de pimiento
© Edita JUNTA DE ANDALUCÍA. Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera.
Consejería de Agricultura y Pesca.
Almería, Enero de 2012.
Autoría:
Mª Cruz Sánchez-Guerrero Cantó
Pilar Lorenzo Mínguez 1
Evangelina Medrano Cortés 1
Colaboradores:
Mª José Cabezas 2
Milagros Torrecillas
1
2
1
1
IFAPA, Centro La Mojonera
Agencia de Gestión Agraria y Pesquera de Andalucía
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
1. Introducción
1. Introducción
En el sector de la horticultura protegida de la zona mediterránea la incorporación de mejoras en
las estructuras de producción y en su nivel de equipamiento debe ser impulsada para mantener
su competitividad frente a otras áreas productoras, asegurando una producción continua,
elevada y de calidad, que abarque los periodos en que las condiciones ambientales son
desfavorables, como en los meses estivales.
Durante los meses de elevada radiación, la elevada carga solar dentro de los invernaderos
mediterráneos, generalmente con sistemas de ventilación poco eficientes, genera temperaturas
excesivamente altas y una fuerte demanda evaporativa de la atmósfera que afectan
negativamente al crecimiento y desarrollo de los cultivos hortícolas, y por tanto a la
producción. La calidad de fruto es el parámetro más sensible al rigor térmico y el que aconseja
el empleo de sombreado, aún a expensas de una irremediable pérdida de producción potencial
(Lorenzo y col. 2010). Tradicionalmente se recurre a una técnica de sombreado fijo para reducir
la transmisión de energía solar hacia el interior: el blanqueado de la cubierta; en Almería
prácticamente el 100% de los productores lo aplican (Céspedes y col. 2009).
Figura 1. Invernadero mediterráneo
con blanqueado de la cubierta
3/14
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
El inconveniente común de los sistemas de sombreado fijo radica en la reducción innecesaria de
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
luz y por tanto el mal aprovechamiento de la radiación durante las primeras horas de la
1. Introducción
en un momento dado pueden exponer al cultivo a una radiación excesiva. Habitualmente se
mañana, las últimas de la tarde y durante los días nublados, cuando dentro de las estructuras
de cultivo prevalecen buenas condiciones térmicas e higrométricas. Cocksull y col. (1992)
obtuvieron una relación lineal entre la radiación incidente acumulada y la producción. Otro
inconveniente del blanqueado es la falta de homogeneidad en la transmisión de luz de la
cubierta que resulta de la propia técnica de aplicación, del lavado o de lluvias esporádicas que
aplican blanqueados demasiado fuertes que reducen drásticamente la transmisión de radiación
(Lorenzo 1996; Morales y col. 1998, Baille y col. 2001) y por tanto merman en gran medida la
producción potencial.
Como alternativa a esta técnica se encuentra el sombreado móvil, cuyo control posibilita la
limitación del periodo de reducción de radiación a aquel en el que las condiciones del
invernadero son más estresantes, generalmente en torno al mediodía solar.
La incorporación del sombreado móvil en condiciones mediterráneas ha sido evaluada
experimentalmente en el Centro IFAPA La Mojonera. Los resultados obtenidos muestran la
bondad
de
dicho
sistema
para
el
acondicionamiento
del
clima
de
los
invernaderos
mediterráneos durante los periodos cálidos, el efecto positivo sobre la producción comercial y la
mejora de la eficiencia del uso del agua en los cultivos hortícolas (Lorenzo y col. 2010), si bien
se ha puesto de manifiesto la necesidad de establecer con precisión las consignas de activación
del sombreado. La información obtenida ha permitido el establecimiento de unas pautas de uso
del sombreado móvil para optimizar sus prestaciones (Sánchez-Guerrero y col. 2011).
El objetivo de este trabajo ha sido aplicar dichas pautas de sombreado móvil y evaluar de
forma comparativa su influencia sobre el clima del invernadero respecto al uso tradicional del
sombreado fijo y analizar la respuesta agronómica del cultivo de pimiento.
4/14
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
2. Material y métodos
La experimentación se llevó a cabo en el Centro IFAPA de Almería, en dos invernaderos
multitúnel de tres naves de 8 m, con una superficie de 720 m 2 (30 x 24 m).
Se cultivó un ciclo de primavera de Pimiento, c.v. Vergasa, en contenedores de 27 L con
sustrato de perlita. El transplante se realizó el 17 de enero de 2011, a una densidad de 2,5
plantas m-2. Las plantas se guiaron según el sistema de poda holandesa a 2 tallos.
2. Material y Métodos
Los dos invernaderos disponían de sistemas de ventilación (cenital y lateral), calefacción y
sombreado móvil (malla aluminizada del 35% de reducción de transmisión de radiación)
gestionados mediante un controlador de clima. Las consignas de activación de la ventilación
fueron: Temperatura > 25ºC y/o Humedad Relativa >70/80% (día/noche). La calefacción se
programó durante las 5 primeras semanas del ciclo para actuar cuando la temperatura fuera
inferior a 12ºC.
Figura 2. Invernaderos experimentales
5/14
Figura 3. Poda holandesa de pimiento
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
2. 1. Tratamientos
En uno de los invernaderos se utilizó el sombreado de forma dinámica (SM) durante todo el
experimento, con activación selectiva a lo largo del día-noche.
En el otro se aplicó el sombreado fijo (SF) a partir del 1 de abril (74 días desde el transplante,
ddt) una vez que se superaron los 35ºC en el interior del invernadero, conforme a la práctica
habitual en la zona.
2. Material y Métodos
La aplicación dinámica del sombreado durante el periodo diurno se controló de acuerdo a
consignas simultáneas de radiación exterior y de temperatura interior que se modificaron
durante el experimento (Tabla 1). Adicionalmente, la malla móvil se extendió durante todo el
periodo nocturno para su aprovechamiento como pantalla térmica durante los meses fríos
(enero-abril).
Tabla 1. Consignas de activación del sombreado móvil
FASE
Temperatura Interior
(ºC)
Radiación Exterior
(W m-2)
> 28
> 550-600
> 29
> 550-600
> 29
> 600-650
I. Desarrollo foliar bajo
Bajo nivel de radiación exterior
(Integral diaria < 20 MJ m-2 d-1)
II. Desarrollo foliar medio
Nivel medio de radiación exterior
(Integral diaria 20-25 MJ m-2 d-1)
III. Desarrollo foliar alto
Elevado nivel de radiación exterior
(Integral diaria > 25 MJ m-2 d-1)
6/14
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
2. Material y Métodos
2. 2. Caracterización del clima
Los valores de los parámetros: radiación, temperatura y déficit de presión de vapor, fueron
medidos cada minuto en el interior y el exterior de los invernaderos y almacenados como
promedio de cinco minutos en un datalogger. Un programa de PC de comunicación con el
controlador de clima, permitió registrar de manera continua la actuación del sombreado móvil.
2. 3. Productividad y aporte de agua y de fertilizantes al cultivo
La producción de fruto se cuantificó en cada recolección y se clasificó en categorías: comercial
(1ª y 2ª) y no comercial. Los frutos comerciales se diferenciaron por calibres: GGG (110-130
mm), GG (90-110 mm), G (70-90 mm) y M (50-70 mm).
Tres veces por semana se cuantificó el volumen de las soluciones nutritiva y lixiviada y se
determinó su pH y conductividad eléctrica (C.E.). Durante el cultivo se efectuaron análisis de la
composición iónica de la solución nutritiva.
Se aplicó un diseño estadístico factorial de medidas repetidas, con un factor (método de
sombreado) y 8 repeticiones (16 plantas) para la evaluación de la producción y 3 repeticiones
(6 plantas) para la comparación del aporte de agua y fertilizantes con diferente técnica de
sombreado.
Figura 4. Sensor de
temperatura y humedad
7/14
Figura 5. Piranómetro
Figura 6. Calibrador de
frutos de pimiento
Figura 7. Recogida de
solución lixiviada
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
3. Resultados
3.1. Actuación del sombreado móvil y fijo
El control selectivo de SM permitió reducir el periodo diurno de sombreado en un valor medio
del orden del 70%, respecto a la duración del 100% en SF una vez aplicada la malla fija
(Fig.8).
Duración diurna sombreado
(%)
3. Resultados
100
SM
SF
80
60
40
20
0
0
50
100
150
200
ddt
Figura 8. Actuación diurna del sombreado móvil (SM) y fijo (SF) durante el ciclo de cultivo.
3.2. Clima resultante del manejo del sombreado
La figura 9 pone de manifiesto la ventaja del sistema móvil de sombreado al permitir su
aplicación sólo cuando las condiciones térmicas lo requieren; esta ventaja fue más evidente en
días nublados, en los que no hubo necesidad de sombrear ni siquiera al mediodía solar.
8/14
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
3. Resultados
Como resultado del sombreado selectivo la integral diaria de radiación incidente sobre el cultivo
SM aumentó respecto al SF: +100% en el día nublado (A) y +20% en el día despejado (B).
1000
Exterior
SM
SF
B)
A)
800
Rg, W m-2
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
600
-2
11 MJ m d
400
12 MJ m-2 d-1
8 MJ m-2 d-1
200
0
0:00
25 MJ m-2 d-1
-1
-2
10 MJ m d
4 MJ m-2 d-1
4:00
8:00
12:00
16:00
20:00
0:00
4:00
8:00
12:00
-1
16:00
20:00
Hora solar
Hora solar
Figura 9. Radiación global (Rg) en el exterior e interior de los invernaderos con sombreado móvil (SM) y fijo (SF) a
lo largo de los días: A) 5 y B) 8 de abril. Se indica el valor de la integral diaria obtenida en cada caso
9/14
20
15
DIF IRg SM-SF (%)
El análisis de las diferencias entre la
radiación incidente acumulada con el
SM frente al SF, expresado en %,
(Fig. 10) muestra cómo inicialmente,
antes de aplicar el sombreado en SF,
la activación de la malla en SM redujo
la integral de Rg hasta un 6%
respecto a SF; posteriormente, esta
diferencia se redujo e invirtió,
aumentando progresivamente a favor
de SM hasta un valor final del 17%.
10
5
0
-5
-10
6
20
34
48
62
76
90
104
118
132
146
160
174
ddt
Figura 8. Diferencia en Rg incidente acumulada, expresada
en términos relativos (%) de SM frente a SF.
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
3. Resultados
Las medias térmicas e higrométricas fueron similares en ambos invernaderos (Fig. 11). Los
valores máximos sólo se diferenciaron entre los 56 y 74 ddt, antes de la instalación del
sombreado fijo en SF, donde fueron más elevados que en SM.
Durante el periodo sin calefacción y sin haber instalado la malla fija en SF (36-74 ddt) se
registró un ligero aumento de la temperatura mínima en SM atribuible a la actuación nocturna
de la malla.
5
SM
SF
4
30
DPV, kPa
Temperatura, ºC
40
20
10
3
2
1
0
0
0
20
40
60
80
100
ddt
120
140
160
180
0
20
40
60
80
100
120
140
160
ddt
Figura 11. Temperatura y DPV en el interior de los invernaderos con sombreado: móvil (SM) y fijo (SF). Media
semanal de valores máximos, medios y mínimos diarios. La flecha indica la fecha de aplicación del sombreado fijo.
10/14
180
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
3.3. Efecto sobre el cultivo de pimiento
La figura 12 muestra la evolución de la producción comercial de fruto acumulada y la
distribución de la total al final del experimento. Durante el periodo de recolección se mantuvo
superior la producción comercial en el cultivo SM respecto al SF, alcanzando valores finales de
5,34 y 4,39 kg m-2 respectivamente.
3. Resultados
La mejora en producción comercial se produjo de forma significativa en la 1ª categoría y,
dentro de esta, en los calibres mayores (GG y G) (Fig. 13). La producción no comercial
afectada por necrosis apical de fruto (BER) fue mayor en el cultivo SM que en SF, sin embargo
esta fracción fue inferior al 5% del total en ambos tratamientos (Fig. 13)
4
*
3
4
SM
2
SM
1
*
SF
0
*
Figura 12. Producción comercial acumulada en los
invernaderos con sombreado: móvil (SM) y fijo (SF).
R
BE
es
2ª
ef
or
m
D
M
2ª
G
2ª
G
G
1ª
170
1ª
150
ddt
G
130
G
G
110
1ª
0
90
11/14
SF
2
M
Producción, kg m-2
6
Figura 13. Distribución de la producción total final
entre Comercial: 1ª y 2ª (con sus diferentes calibres) y
No comercial: deformes y afectados por BER.
*: Diferencias significativas.
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
El consumo y el aporte hídrico (Fig. 14), inicialmente similares entre los cultivos con
sombreado móvil y fijo, se mantuvieron más elevados en SM que en SF una vez instalada la
malla fija, en relación con la integral de radiación incidente. A pesar del mayor valor total de
agua absorbida por el cultivo con sombreado móvil (269 L m-2) que con fijo (233 L m-2), la
eficiencia en el uso del agua respecto a la producción comercial fue similar en ambos cultivos:
20 y 19 g L-1 en SM y SF respectivamente.
3. Resultados
Con el sombreado móvil, si bien el volumen total de solución nutritiva aportada al cultivo fue un
13% mayor que con el fijo, el aumento productivo obtenido permitió obtener valores
ligeramente superiores de la eficiencia en el uso de los nutrientes aportados (Fig. 15).
10
500
SF
SM
SF
g mmol-1
8
300
Lm
-2
400
200
SM
6
4
100
2
0
0
50
100
150
200
ddt
Figura 14. Evolución acumulada del aporte (líneas
sólidas) y del consumo (líneas punteadas) de agua
realizado durante el ciclo en los cultivos con sombreado
móvil (SM) y fijo (SF).
12/14
0
SO42-
PO43-
NO3-
K+
Ca2+
Mg2+
Figura 15. Eficiencia en el uso de los nutrientes
aportados en el ciclo, respecto a la producción comercial
de los cultivos con sombreado: móvil (SM) y fijo (SF).
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
4. Conclusiones
4. Conclusiones
Los resultados ponen de manifiesto las ventajas de la aplicación selectiva del sombreado
respecto al uso tradicional de sombreado fijo, entre las que cabe destacar la limitación de la
actuación diurna a los periodos necesarios y por tanto la notable mejora de la integral de
radiación incidente sobre el cultivo, sin afectar considerablemente a los máximos térmicos e
higrométricos del aire alcanzados en el invernadero.
Adicionalmente, se muestra el efecto positivo del sistema como pantalla térmica nocturna
durante los periodos fríos.
La importante repercusión de estas ventajas sobre la producción comercial del cultivo de
pimiento, hacen del sombreado móvil una alternativa al sistema fijo tradicional que puede ser
de interés en el área mediterránea.
13/14
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
CONSEJERÍA DE AGRICULTURA Y PESCA
Sombreado móvil
frente al fijo: clima del
invernadero. y su
efecto sobre pimiento
5. Bibliografía
Baille A., Kittas C., Katsoulas N. 2001. Influence of whitening on greenhouse microclimate and
crop energy partitioning. Agricultural and Forest Meteorology 107: 293-306.
Céspedes A.J., García M.C., Pérez-Parra J..J., Cuadrado I.M. 2009. Caracterización de la
5. Bibliografía
explotación protegida de Almería. Ed. FIAPA. Pp. 177.
Cocksull K.E., Graves C.G., Cave G., Carol R.J. 1992. The influence of shading on yield of
glasshouse tomatoes. Journal of Horticultural Science 67(1): 11-24.
Lorenzo P. 1996. Intercepción de luz, bioproductividad e intercambio gaseoso durante la
ontogenia de un cultivo invernal de Cucumis sativus, L. en Almería. Ed. Junta de Andalucía.
Consejería de Agricultura y Pesca. Monografías 17/96. Pp. 255.
Lorenzo P., Sánchez-Guerrero M.C., Medrano E., Alonso J., García M.L. 2010. Sombreado. En:
Manejo del clima en el invernadero mediterráneo. M.C. Sánchez-Guerrero, F.J. Alonso, P.
Lorenzo y E. Medrano (eds). IFAPA. Pp. 127.
Morales M.I., Hernández J., Castilla N., Escobar I. Berenguer J.J. 1998. Actas de Horticultura
21: 33-36.
Sánchez-Guerrero M.C., Lorenzo P., Medrano E. 2011. Uso de sombreado móvil en invernadero.
Ed.
Junta
de
Andalucía.
IFAPA.
Pp.6.
(http://
www.juntadeandalucia.es/agriculturaypesca/ifapa/servifapa).
14/14
Evaluación comparativa del uso en
invernadero de sombreado móvil y
fijo: efecto sobre el clima y su
repercusión en el cultivo de pimiento.
Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera
Edificio BLUENET. Avda. Isaac Newton nº 3 Planta 2ª
Parque Científico y Tecnológico Cartuja `93
41092 Sevilla (Sevilla) España
Teléfonos: 954 994 593 / 954 994 666 Fax: 954 994 664
e-mail: [email protected]
www.juntadeandalucia.es/agriculturaypesca/ifapa