TEMA 5: CULTIVOS PROTEGIDOS. ASPECTOS GENERALES Los cultivos surgen a raíz de una cuestión económica de producción cuando la oferta es mucho menor a la demanda.
Son cultivos perecederos que aún utilizando cámaras de conservación no duran mucho: cultivos hortícolas. Hay una diferencia entre cultivo semiforzado, que es el acolchado, y cultivos forzados que van a túneles e invernaderos.
Los cultivos protegidos empiezan a desarrollarse con la utilización del plástico, produciendo antes que un
cultivo sin protección. Para conseguir cultivos fuera de temporada a elevado precio hay que luchar contra las bajas temperaturas que hacen que interrumpan su crecimiento; para ello, se utilizan los cultivos protegidos.
TIPOS:
- ACOLCHADO ?Semiforzado?
- TÚNELES ?Forzado?
- INVERNADEROS ?Forzado?
1.? ACOLCHADO: Es un cultivo protegido semiforzado. Características del material de cobertura son:
- El plástico va a ser el material de cobertura para subir la temperatura. El acolchado fue el primero, antes se utilizaba el empajado (paja en el suelo para aumentar la temperatura)
- La parte aérea del cultivo se desarrolla por encima del plástico aunque los primeros estados los pasa por debajo del mismo
- El aumento de temperatura es tanto al sistema radicular como al mantenimiento del microclima
- Mantienen la humedad, evitan la evaporación, mejoran las características del suelo como la estructura, textura...
- Sólo se utiliza material de cobertura que no tenga buen efecto invernal de cierta precocidad
2.? INVERNADEROS Instalación permanente y visitable donde con mayor o menor control de las condiciones ambientales se consigue desarrollar durante todo su ciclo productivo la plántula o el cultivo.
La duración de un invernadero puede ser muy variable dependiendo de los materiales, así normalmente, la duración oscila entre los 10 y 25 años.
Se va a utilizar un material de cobertura que cree un buen efecto invernadero.
ES EL QUE DA MAYOR PRECOCIDAD: Acolchado < Túnel < Invernadero Hay que ver si los gastos adicionales son rentables o no.
* EFECTO INVERNADERO ? Balance Térmico Un cuerpo emite radiaciones en un espectro de longitud de onda (?) inversamente proporcional a la temperatura: A mayor temperatura, menor longitud de onda y viceversa. El Sol emite radiaciones de hasta 2.500 ?m
- ? = 280?380 ?m: Radiación ultravioleta; degradan el plástico, provocan mutaciones
- ? = 380?760 ?m: Radiación del espectro visible; produce clorofila; no calienta
- ? = 760?2.500 ?m: Radiación del infrarrojo cercano; calienta los cuerpos (Ley de Stefan?Boltzman)
- ? = 2.500?30.000 ?m: Radiación del infrarrojo lejano
- Radiación ultravioleta: Poca incidencia en los cultivos aunque producen degradaciones en los materiales de cobertura
- Radiación del espectro visible: Imprescindibles para el desarrollo de los cultivos: fotosíntesis, crecimiento, desarrollo, acumulo de clorofila...
- Radiación del infrarrojo cercano: Provocan aumento de temperatura en los cuerpos sobro los que incide. Evitan la muerte por bajas temperaturas
• Radiación del infrarrojo lejano: Emitida por cuerpos con temperaturas superiores al cero absoluto Rayos X Rayos ? Radiaciones solares Radiación ultravioleta Radiación del espectro visible Radiación del infrarrojo cercano Radiaciones emitidas por otros cuerpos ?la Tierra?: Radiación del infrarrojo lejano ? Ley de WIEN: ? máx: ? máxima emitida por un cuerpo (? = 10?6 m) Tª (ªK): Temperatura absoluta del cuerpo emisor Tª del Sol, ? máx Sol = 0,5? = 500 m? (banda de color amarillo). 5.700?6.000 ºK. No todo el espectro visible es igual, depende del foco de onda. ? Ley de STEFAN?BOLTZMAN: T = Tª absoluta
? = cte. de Stefan?Boltzman = 567 * 10?8 matts / m2 * ºK E = energía emitida por un cuerpo negro El infrarrojo que calienta a un cuerpo es irradiado por el cuerpo que lo ha recibido con una mayor longitud de
onda y por tanto, con menor efecto energético.
? Efecto Invernadero Creado Por El Hombre El efecto invernadero es provocado por el material de cobertura, si es permeable al visible y deja pasar al infrarrojo cercano vamos a poder cultivar porque además de producir la fotosíntesis, se produce el calentamiento.
Al incidir la radiación solar en los cuerpos no lo hace de forma perpendicular. RS = Radiación solar RT = Radiación transmitida RA = Radiación absorbida RR = Radiación reflejada Necesitamos un material que deje pasar el visible y que no lo distorsione. El porcentaje de radiación
transmitida debe ser máximo mientras que la reflejada y la absorbida deben ser mínimas.
¿Qué elemento tengo para maximizar la energía transmitida y minimizar la reflejada? Inclinación del material de cobertura respecto a la radiación solar. La inclinación depende de:
- La hora del día en que nos encontremos
- Del material de cobertura
- La latitud
- La inclinación de las dos aguas
- La estación
Hay materiales que no se comportan tan bien frente a la radiación solar.
NOCHE:
Hemos acumulado calor por el día. El sustrato, el aire y el cultivo se han calentado durante el día y por la ley de Stefan?Boltzman van a emitir una energía directamente proporcional, por la noche emiten el infrarrojo lejano.
Las plantas van a emitir calor que va a chocar contra el material de cobertura y un porcentaje se refleja, otro se absorbe y otro se transmite; para que haya un buen efecto invernadero el porcentaje reflejado tiene que ser máximo y el transmitido y absorbido mínimo (permeable durante el día e impermeable durante la noche). Permiten pasar radiaciones de onda corta e impide pasar radiaciones de onda larga, el vapor de agua y el CO2 hacen que se reflejen (absorban) las radiaciones del infrarrojo.
Debido a la convención cuando el material de cobertura es malo se va a dar la INVERSIÓN TERMICA. Las pérdidas de calor del invernadero son tales que al final la temperatura del interior del invernadero puede ser inferior a la temperatura exterior.
Energía con poca longitud de onda Energía con alta longitud de onda (ondas con mucha energía) (ondas poco energéticas) ? < 2.500 ?m 2.500 ?m < ? < 30.000 ?m Interesa que el material de cobertura: Interesa que el material de cobertura
- *
- R. Reflejada mínima * R. Reflejada máxima % RS baja % RE alta
- *
- R. Absorbida mínima * R. Absorbida mínima % RS baja % RE baja
- *
- R. Transmitida máxima * R. Transmitida mínima % RS alta % RE baja
- * El plástico produce efecto invernadero
- CARACTERISTICAS QUE SE DEBEN EXIGIR A LOS MATERIALES DE COBERTURA ? Características Ópticas
- Resistente, barato y baja densidad
- Hay que ver que sea permeable a la radiación solar ya que nos interesan dos longitudes de onda, la luz visible y la del infrarrojo cercano
- No debe distorsionar las longitudes de onda del espectro de luz visible: Rojo: formación de clorofila Azul: realización de la fotosíntesis
- Impermeabilidad a la radiación e irradiación nocturna para que no se produzca la inversión térmica
- Lo más resistente posible a las radiaciones ultravioletas para que no degraden al plástico que puede llegar a descomponerse. Se añadirán aditivos para que el plástico dure más
- Transmisión de la luminosidad: se tiene que producir de manera difusa
- En acolchado no interesa poner materiales que den efecto invernadero
- Cuando la radiación incidente llega al material de cobertura: la radiación emitida se debe hacer de una manera multidireccional para que llegue a todas las partes de la planta
- El plástico debe ser eficiente en la transmisión de la radiación PAR Transmisión de radiación: 90% % Transmisión de visible: 93% Transmisión de radiación PAR
Transmisión de infrarrojo lejano
PAR: Radiación fotosintética activa que indica el pico del rojo y del violeta
? Características Mecánicas Coeficiente de rotura
- Rigidez o flexibilidad
- Densidad: lo más baja posible. PE 0,91 gr/cm3. Cuanto más baja sea la densidad del material de cobertura, más liviana será la estructura. La cooperativa compra en Kg. y no en m2
- Resistencia al rasgado: sino se abren grietas perdiéndose radiación por la noche
- Resistencia a la tracción
- Resistencia al impacto
- Flexibles, que puedan adaptarse a las distintas formas de los invernaderos
- Una vez que han cumplido su vida útil que tengan fácil degradación:
- Quemar el plástico: es muy malo
- Dejarlos degradar: si se hace continuamente se producen problemas en el suelo al enterrar estos plásticos pues son fotodegradables
- Descomposición enzimática: muy lenta, en investigación
- Punto económico: relación calidad/precio
* MATERIAL DE COBERTURA SEGÚN SU USO Parte del cultivo se va a desarrollar en su totalidad debajo del materia de cobertura por lo que interesa que haya alta permeabilidad de la radiación solar
420?500 nm: radiación roja, fotosíntesis
600?700 nm: pico de la radiación roja, para clorofila
No todo el visible es utilizado por las plantas.
El material de cobertura debe ser lo más permeable posible a la radiación de onda larga infrarroja.
* ACOLCHADO Desde el principio la parte aérea está por encima del material de cobertura y lo único que está por debajo es la parte baja. Nos interesa que no produzca efecto invernadero y que por la noche expulse calor a la parte aérea y la proteja de heladas tardías, dándole una cierta precocidad.
Por la noche el calor sale poco a poco creando un microclima de 1?2 ºC, protegiéndolo de heladas débiles.
El acolchado también se utiliza en siembra directa con un microtúnel
- *
- Hay un cultivo que se acolcha pero que el material que se utiliza debe dar buen efecto invernadero: Remolacha (todos los cultivos que se desarrollan por debajo del suelo).
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- Espárrago blanco: Dura en el terreno 8?10 años y se cultiva por los turiones que se forman por unas yemas que están encima de una raíz rizomatosa: garra. Las yemas que va a emitir los tallos precisan de una temperatura de 10 ºC. El espárrago verde no se cultiva con caballones de blanqueo, se cultiva en túneles.