La superficie de hortalizas en invernadero continúa extendiéndose cada año en
Latinoamérica. Por varias razones, los productores en estas regiones quieren
incrementar su potencial de producción y calidad de frutos, así como ser capaces
de producir hortalizas durante un periodo de tiempo más largo cada año. Ello
abre la posibilidad de aprovecharse completamente de los precios de los frutos a
lo largo del otoño, invierno y primavera, cuando los invernaderos norteños en
Canadá y EUA están fuera de temporada de producción.
El objetivo de este artículo es resaltar claramente los elementos esenciales
de una producción hidropónica en invernadero que los propietarios deben
considerar a la hora de planificar la construcción de una nueva operación de
invernadero, o bien ampliar la operación existente.
1- Nivel de tecnología
La primera consideración para el propietario es el nivel de tecnología (o
nivel de inversión) que está dispuesto a aplicar a su proyecto. Alta tecnología
implica un nivel de inversión mayor debido al costo de equipos, tales como el
sistema de calefacción por agua caliente y/o la canaleta de sustrato suspendida,
así como el tipo de estructura.
Tecnología de nivel medio es menos costosa si se instala un sistema de
calefacción por aire caliente, siempre que las condiciones climáticas donde está
ubicado el invernadero lo permitan. En cualquier caso, hay que tener en cuenta,
no sólo el costo inicial del sistema de calefacción, sino también la
disponibilidad de combustible (p. ej. gas natural) y el costo del combustible y
sus objetivos de producción totales.
Los invernaderos de baja tecnología son los menos costosos debido a que el
sistema en general contiene menos equipo y en consecuencia ha sido simplificado,
pero el potencial de producción total también será más bajo en dichas
operaciones.
2- Ubicación
La segunda consideración para el propietario debe ser la ubicación del
invernadero y en particular las condiciones de clima anuales en la región. La
elección de la ubicación de la operación tendrá una influencia significativa en
el nivel de tecnología que sería apropiado para la óptima producción y calidad
de frutos.
Por ejemplo, si la ubicación es en un lugar de altitud elevada se requerirá
un sistema de calefacción debido a la posibilidad de bajas temperaturas durante
varias semanas en los meses de invierno, los cuales presentan el mayor potencial
de ganancia. En altitudes bajas podría ser necesaria mayor capacidad de
ventilación en el invernadero o incluso la instalación de un equipo de
enfriamiento (p.ej. sistema de nebulización o sistema de enfriamiento de muro
húmedo y ventilador) que incrementará el nivel de inversión requerido para
obtener alta producción y calidad de frutos.
La producción de hortalizas en invierno en un invernadero de baja tecnología
requiere la cuidadosa consideración del propietario en cuanto a la ubicación del
invernadero en lo que se refiere a la temperatura. Al no disponer de un sistema
de calefacción, es necesario buscar un emplazamiento en el cual la temperatura
más baja en invierno no sea inferior a 14°C. Sin importar el nivel de
tecnología, el propietario debería buscar una ubicación para su invernadero
donde la máxima temperatura no supere 30°C entre agosto y junio, que es la
temporada de producción óptima para la producción de invierno.
Cuando el propietario esté buscando la ubicación ideal, también debe
considerar la disponibilidad de luz. La luz es esencial para el desarrollo de la
planta y la mayoría de lugares en México tienen condiciones de luz excelentes
durante la mayoría de los meses de invierno. Sin embargo, al considerar una
ubicación posible para el invernadero, el propietario deberá maximizar la
duración del día en el que las plantas estén expuestas a la luz del sol, para lo
cual debe evitar construir el invernadero próximo a una montaña que proyecte
sombra en el invernadero, ya sea por la mañana o por la tarde.
3- Estructura del invernadero
Una vez decidida la ubicación de la operación y el nivel de tecnología que
sea apropiado para la ubicación, el propietario deberá seleccionar el tipo de
estructura de invernadero, el equipo y los sistemas de cultivo que constituirán
su sistema de invernadero completo.
La consideración más importante para el propietario será la estructura del
invernadero. Este artículo tratará dos tipos de estructura: la tradicional de
techo fijo y ventila y la innovadora de techo retráctil que ha adquirido
popularidad en México durante los últimos años debido a su capacidad de
optimizar la luz y la ventilación a lo largo del día.
La estructura tradicional tiene un techo cubierto de plástico fijo y una
ventila doble movible o una ventila simple en posición fija. En primer lugar, el
plástico del tejado es un componente esencial en el invernadero tradicional. Las
características del plástico afectan no sólo a la cantidad de luz que penetra
sino a la calidad de la misma. Si el propietario está considerando un
invernadero tradicional, la cubierta de plástico del techo debe maximizar la
difusión de la luz con propiedades de difusión superiores al 70% con el fin de
distribuir la luz en el invernadero y minimizar la radiación solar directa en la
parte superior de las plantas. La luz solar intensa y directa en la punta de la
planta resultará en quemaduras, lo cual producirá mucho estrés en la planta
hacia la mitad del día.
Si el propietario está considerando un invernadero tradicional, también debe
tener en cuenta la instalación de ventilación cenital doble (p.ej. ventilas de
barlovento y sotavento). Un invernadero con ventilación doble en la cumbrera en
el cual la apertura de las ventilas es motorizada dependiendo de la dirección de
viento, es el método más efectivo para crear intercambio de aire en el interior
de la estructura a través de un proceso llamado efecto venturi. Una ventila
cenital unidireccional (p. ej. ventilación única de dirección fija en el techo)
sólo es efectiva para facilitar el intercambio de aire en el invernadero cuando
el aire fluye sobre la ventila, así como para extraer el aire del
invernadero.
Las ventilas cenitales sirven para crear intercambios de aire, no sólo
extraer el aire caliente del invernadero. Los intercambios de aire extraen aire
caliente y humedad excesiva e introducen CO2 en el invernadero. Cuando las
plantas están trabajando intensamente necesitan grandes cantidades de CO2, el
cual es esencial para el crecimiento continuo y la elevada producción de frutos
de la más alta calidad. Si el invernadero no es capaz de maximizar los
intercambios de aire hacia la mitad del día, la concentración de CO2 será
agotada rápidamente por las plantas y detendrán su actividad. Piensen en el CO2
como en un nutriente esencial para las plantas sin el cual éstas no
trabajan.
El uso de pantallas antiinsectos en ventilas cenitales ha requerido que los
invernaderos posean ventilas de mayor tamaño. Al considerar una pantalla
anti-Mosca blanca, una pantalla de alta calidad bloqueará aproximadamente del 30
al 35% del flujo de aire, mientras que una de baja calidad bloquea del 50 al 58%
del flujo de aire. Sin importar el tamaño de la ventila cenital, si se coloca
una pantalla sobre ésta, el número de intercambios de aire por hora se verá
reducido. La mayor ventila cenital práctica será de 1.7 a 2.0 metros, lo cual
proporciona un máximo de 35 a 42% de capacidad de ventilación en un sistema de
ventila cenital doble sin malla antiinsecto instalada. Una ventila cenital única
con la misma apertura proporcionará la mitad de su capacidad de ventilación.
El avance más innovador en estructuras de invernadero es el sistema de techo
completamente retráctil. Esto proporciona al productor la solución más flexible
con respecto a intercambios de aire, ventilación, y control de la temperatura
durante la noche y sombreo del cultivo en la mitad del día, cuando la intensidad
de luz es demasiado alta para la óptima salud de la planta. Por ejemplo, por la
mañana el productor puede abrir completamente o parcialmente el techo para
extraer humedad indeseada, secar la base del cultivo e incrementar la
temperatura en el invernadero de manera que las plantas sean más activas en
cuanto a la fotosíntesis y la transpiración. En la mitad del día, el productor
puede cerrar completa o parcialmente el techo para proteger las plantas contra
intensidad de luz indeseada y para conservar una cierta humedad, de forma que
las plantas no se estresen y para crear un ambiente de cultivo óptimo. Por la
tarde, el productor puede abrir el techo completa o parcialmente otra vez para
incrementar la cantidad de luz que recibe el cultivo y así incrementar la
fotosíntesis y la transpiración.
El sistema de techo retráctil permite una ventilación del 100% cuando, y si
se requiere. La capacidad de la ventila del revestimiento del techo ya no son
aspectos a tener en cuenta en este caso. Y lo que es más, el techo en el sistema
retráctil durará 10 años o más, mientras que el plástico en un techo tradicional
de invernadero deberá ser sustituido cada 3 ó 4 años para una óptima penetración
de luz.
4- Sistema de irrigación
Sin importar el nivel de tecnología seleccionado para el invernadero, el
sistema de irrigación es la segunda consideración más importante después de la
estructura del invernadero. La habilidad de los sistemas de irrigación de
aportar agua al cultivo con frecuencia determinada en la mitad del día es la
medida más importante de su capacidad de salida.
Como pauta, la unidad de irrigación no debería tener que aportar agua a más
de cuatro (4) zonas. La razón de esto es que en la mitad del día, el sistema
debe ser capaz de aportar volúmenes pequeños de agua con precisión (p. ej. 100
mL/ gotero) cada 8 a 12 minutos en una operación hidropónica.
Si el sistema está utilizando goteros de 3L/h (45 mL/minuto) y el productor
desea aportar 100 mL/ gotero en la mitad del día, el tiempo requerido para hacer
esto es 2.2 minutos por zona. Si el productor tiene 4 zonas de irrigación, el
tiempo requerido para irrigar el invernadero entero será de 9 minutos. Esto
permitirá tiempo suficiente para que el agua aportada durante una sesión de
riego sea absorbida y distribuida dentro del sustrato antes de que se aplique la
siguiente sesión de irrigación
De acuerdo con las condiciones de luz y de temperatura en México en el otoño
y especialmente en la primavera, cuando el cultivo es adulto y posee una carga
completa de fruta, la unidad de irrigación deberá ser capaz de entregar de 7 a 9
L/m2 por día.
Para ilustrar este punto, el productor necesitará aportar en la primavera, de
2.5 a 3.5 mL/julios de luz/m2. Los julios son el estándar hortícola para la
medida de luz y se definen como " ˜intensidad de luz (W/ m2) por segundo." ™
México recibe hasta 2,800 julios de luz por día (con una intensidad de luz de
hasta 1,000 W ó más) en los meses de primavera y del comienzo del verano.
Por lo tanto, 2800 julios x 2.5 mL/ julio por m2 = 7.000 mL (7 litros) que
deben ser aportados por m2 cada día al cultivo.
5- Sistema de calefacción
Si se requiere un sistema de calefacción en la ubicación elegida para el
invernadero, es preferible instalar un sistema de agua caliente, ya que al
aporta calor a la base del cultivo, el calor ascenderá a través del mismo. Éste
es también el método más eficiente de aplicar calor, ya que calienta el tejido
de la planta y el aire. Sin embargo, hay que tener en cuenta que un sistema de
calefacción de agua caliente es más económico cuando el área superficial del
invernadero es de 5 hectáreas o mayor. Otra ventaja de un sistema de calefacción
de agua caliente es que el CO2 se puede extraer con limpieza y seguridad del
extractor de la caldera y aportarlo al cultivo.
Alternativamente, puede ser instalado un sistema de calefacción de aire
caliente, pero es menos eficiente que el de agua caliente y además tiene el
inconveniente de aplicar calor sobre el cultivo, en vez de a través del mismo.
Este sistema calienta el aire, que a su vez debe ser suficientemente caliente
como para calentar el tejido de la planta (frutos y hojas). Su ineficiencia
también está relacionada con el hecho de que se calienta el aire situado sobre
el cultivo (cercano a las ventilas) pero no en la base de las plantas ni en el
sistema radicular.
6- Sustrato
Los sustratos más apropiados para producción hidropónica de hortalizas son
las planchas de fibra de coco o de lana de roca. Estos sustratos proporcionan al
productor la capacidad de desarrollar una estrategia de irrigación adecuada a la
época del año, a la etapa del desarrollo de cultivo y al control del contenido
en agua del sustrato para la optimización de la producción y de la calidad de
frutos.
No sólo es importante el tipo de sustrato, sino la configuración y el volumen
del sustrato (L/planta o L/ m2). El uso de una mezcla fibra de coco y tezontle
en una bolsa de 25 a 30 cm de altura es muy común en México, porque es barato "
” no porque sea un buen sustrato, ni con la configuración adecuada. Una mezcla
de fibra de coco y tezontle no es un buen sustrato porque es una mezcla de dos
medios con densidades sumamente diferentes. Asimismo, una columna de 25-30 cm de
altura no es una buena configuración porque drenará más rápidamente que la
capacidad de las plantas de extraer y de absorber el agua y los nutrientes. La
velocidad del drenaje está relacionada directamente con la altura de la columna
del sustrato.
La fibra de coco con dimensiones de 100 x 15 x 12 cm (largo x ancho x alto) o
de lana de roca con dimensiones de 100 x 20 x 7.5 cm permitirá desarrollar una
estrategia de irrigación basada en el volumen radicular de la planta o por
m2.
La altura de la columna es la característica que afecta al índice del
drenaje. La columna de fibra de coco tiene 12 cm de alto y la de lana de roca
tiene 7.5 cm de alto porque sus características de drenaje se optimizan a estas
alturas de columna basadas en las características individuales de los sustratos.
El volumen radicular total por m2 afectará significativamente al volumen del
agua que se aplica durante cada sesión de irrigación y a la capacidad del
productor de manipular el contenido de agua del sustrato de acuerdo al
crecimiento, desarrollo y carga de fruta del cultivo. Para aquellos productores
en México que experimenten alta intensidad de luz (W/m2), alta luminosidad
diaria total (J/cm2) y temperatura, el volumen más eficaz de sustrato es de 10 a
14 L/m2 en sustrato de fibra de coco o de lana de roca. Es muy importante
equiparar configuración y volumen del sustrato con el sistema de riego, ya que
ambos componentes están íntimamente ligados.
7- Cultivo
Tomate es el cultivo de invernadero más común en México, destacando los tipos
bola (beef), en racimo (TOV) y cóctel. Sin importar el tipo de tomate que vaya a
cultivarse, si desean plantar en agosto, producir a través del invierno y
continuar la producción en primavera, deben utilizar plantas injertadas.
Las plantas injertadas son más fuertes y vigorosas " ” y por tanto más
productivas a lo largo de la temporada completa " ” que las no injertadas. Los
portainjertos que se utilizan para crear las plantas injertadas son más
vigorosos y resistentes a enfermedades que las propias raíces de la variedad. El
costo de utilizar plantas injertadas es levemente más alto si se compara con el
de variedades sin injertar, pero las ventajas compensan significativamente el
costo adicional.
El costo adicional de las plantas injertadas se debe a trabajo, pericia e
instalaciones requeridas para producir plantas de calidad. Por ejemplo, si el
productor decide plantar 25,000 tallos/ha, compraría 12,500 semillas de un
portainjertos y 12,500 semillas de la variedad que desea cultivar y el
propagador las injertaría. En consecuencia, el productor recibe 12,500 plantas
pero termina consiguiendo 25,000 tallos en el invernadero, ya que cada planta
tendrá dos cabezas (es decir, dos tallos). El resultado final será el mismo en
tallos/m2, pero el productor tendrá una planta significativamente más robusta y
más resistente a enfermedades (radiculares) con fortaleza para producir en
invierno y en la primavera siguiente.