ADAPTAR LA PROGRAMACIÓN DE RIEGO DE TOMATE PARA AHORRAR AGUA. CICLO DE CULTIVO. [DÍA 34]

En el invernadero hasta ahora veníamos usando riego horario. En el vídeo os explicamos por qué hemos cambiado a riego por demanda, con lo que se ahorra agua y se obtiene un Índice de Déficit Hídrico óptimo para las plantas.

La adaptación del riego en el invernadero

En anteriores vídeos explicamos que estábamos adaptando el riego según la hora del día para conseguir el déficit hídrico deseado. En esta etapa del ciclo del tomate, hemos cambiado esta estrategia hacia una de riego por demanda. Este tipo de riego es capaz de adaptarse a las necesidades hídricas de la planta en cada momento, y se calcula a partir de la cantidad de radiación acumulada dentro del invernadero a través de un sensor; y también con bandejas de demanda, sobre las que se ponen sacos de sustrato y en las que sabemos la cantidad de agua que entra gracias a goteros auto compensantes; y midiendo el agua que drenan los sacos (el agua que no se utiliza en el riego). Teniendo estos datos se puede hacer el programa de riego por demanda. Como hemos explicado en el vídeo, hemos realizado dos estrategias distintas adaptadas a nuestros dos tipos de cultivo:

CULTIVO
Wh / m² DE RADIACIÓN ACUMULADA
DRENAJE
Tomate Cherry
800
20%
Tomate Rama
1.100
10%

En nuestro invernadero, hay dos motivos para haber empleado estos valores: la ubicación de las plantas (más cerca o más lejos del cristal por donde entra la luz) y también la estrategia de cultivo (vegetativa o generativa). Además, para realizar comprobaciones usamos una sonda de humedad que se pincha en los sacos y mediante ella podemos comprobar la concentración de sales en los sacos, así como su nivel de humedad.

Comprobaciones en la estrategia de riego

A diario, a primera y última hora de la mañana (antes del primer riego y media hora después del último), realizamos una medición de humedad y conductividad eléctrica mediante una sonda de CE (Conductividad Eléctrica). Con esta misma sonda se mide la temperatura del saco. La sonda se pincha en el saco, bajo los goteros y entre los mismos, y además se hace a tres alturas diferentes. En el vídeo mostramos las distintas mediciones que hemos realizado en nuestro invernadero y los resultados que nos han aportado.

La media de los datos obtenidos del tomate cherry es del 67% de humedad y 3,2 dS/m. En el tomate en rama la humedad es del 55% y la conductividad de 4,3 dS/m. En nuestro caso, los datos son positivos, pero si no hubiéramos obtenido unos resultados que se encontraran dentro del rango que nos interesa, modificaríamos los parámetros de riego a través de la radiación acumulada y del drenaje.

CUIDADOS DE PLANTAS DE TOMATE EN INVERNADERO: TRASPLANTAR, ENTUTORAR Y PODAR. CICLO DE CULTIVO [DÍA 33]

Existen distintos tipos de labores agrícolas para el manejo del tomate en invernadero, como trasplantar tomateras o como entutorar tomate. También hay otros cuidados como la poda o el descuelgue y la recolección.

Cómo trasplantar tomate

El trasplante se puede hacer de dos maneras, o bien poniendo el taco encima del saco o bien con el cepellón clavado en el saco. Cada uno de estos medios nos aporta una serie de ventajas o inconvenientes. El taco ofrece mayor volumen de sustrato en comparación con el alveolo de una bandeja, por lo que las plantas se pueden mantener más tiempo en el semillero y hacer así el trasplante cuando su crecimiento es mayor, siendo para ese momento plantas más sanas y fuertes. Otra de las ventajas es la facilidad de realizar esta labor, pues solo hay que dejar el taco sobre el saco, mientras que con el cepellón es necesario agujerear el saco y clavarlo, meter el cepellón y luego cubrir, por lo que lleva más tiempo. El taco además cubre los agujeros que se hacen en el saco al ponerlo encima, como se muestra en el vídeo, evitando la deshidratación del contenido del saco, al contrario que ocurre con el cepellón. Además, ofrece otra ventaja, y es que a la hora de eliminar el cultivo será más fácil, y los sacos se pueden reutilizar quitando el taco, quedando solo las raíces en el interior del saco. Si lo hacemos con el cepellón, quedará parte del tallo, lo cual puede dificultar futuros trasplantes.

Cómo entutorar tomates en invernadero

El entutorado se puede realizar de dos formas: enrollando la planta con la rafia o colocando clips en el tallo. El método de enrollar puede ocasionar problemas de estrangulamiento en la planta. Los clips se deben poner centrados entre las hojas. El método de clips es un método sencillo que requiere menos tiempo, y además facilita mucho el manejo del tomate en invernadero, evitando problemas accidentales como partir la planta.

Cómo podar tomate

Es recomendable que la poda se realice en una etapa muy temprana de los tallos secundarios para que la planta invierta el menos esfuerzo posible en el crecimiento de los mismos. Además, se hace más sencilla su eliminación, ya que si los tallos se engrosan mucho será necesario el uso de tijeras. Otra ventaja de hacer esta poda en las primeras etapas de crecimiento es que las heridas y cicatrices que se causan a la planta serán menores, algo importante de cara a evitar problemas fúngicos. Nuestro consejo es hacerlo a mano, pero siempre que lo haga una persona cualificada. Eliminar los tallos secundarios es muy importante para el cuidado de la tomatera una vez que ya se ha hecho el entutorado de la planta, pues al entutorar se puede romper un tallo accidentalmente, y en ese caso debemos disponer de hijos secundarios que permitan a la planta crecer y no tener que desecharla. También se realiza la poda del exceso de las hojas de los ramilletes, pues lo que interesa es tener una cantidad de tomates viable y que se desarrollen de forma uniforme tanto de tamaño como de color. En ocasiones en los ramilletes se desarrolla primero una flor grande, que se debe eliminar antes de que desarrolle su tomate, ya que su aspecto no cumplirá con los criterios de estética comerciales.

Planta de tomate: otros cuidados

Una vez que la planta crezca se debe realizar el descuelgue de la planta y también la poda de las hojas bajas que no sirven para la producción, pero consumen energía de la planta.

¿QUÉ ES EL DÉFICIT HÍDRICO? TE CONTAMOS SUS EFECTOS SOBRE LAS PLANTAS EN EL INVERNADERO. CICLO DE CULTIVO [DÍA 32]

El Déficit Hídrico es un índice que influye en nuestra estrategia de clima y riego del tomate en el invernadero. El Déficit Hídrico se define como la diferencia entre la humedad de saturación y la humedad absoluta, y se mide en gramos de agua por metro cúbico de aire.

La información que aporta el IDH sobre las necesidades hídricas de los cultivos

Este valor nos permite conocer si planta tiene los estomas abiertos, dato con el que podemos saber si la planta está trabajando o no. Esto se debe a que el agua que la planta obtiene a través de las raíces es evaporada por sus estomas. Por tanto, cuanto mayor tiempo estén abiertos los estomas, obtendremos más actividad fotosintética y una producción mayor y de más calidad.

Los beneficios que aporta conocer el Índice de Déficit Hídrico óptimo

Aunque el Índice de Déficit Hídrico óptimo suele estar entre 3 y 7 g/m³, al final de esta página podrás descargar la tabla completa que se muestra en el vídeo y que te permitirá determinar el mejor valor para tu cultivo. ¿Por qué es importante conocer este valor? Será en este punto en el que la relación entre la humedad relativa y la temperatura del invernadero sea adecuada para que las plantas realicen su acción fotosintética. Esto se traduce en un mayor flujo de savia y de nutrientes que conseguirá que haya precocidad, con lo que obtenemos una mayor producción a la vez que una mejor calidad.

Un Déficit Hídrico alto provocaría que la planta se estresara y que los estomas se cerraran. Esto a su vez causaría un menor flujo de nutrientes, que se podría ralentizar o incluso paralizar. El IDH es alto cuando la humedad es baja y la temperatura es alta, como se puede apreciar en la tabla. Todo ello tendría también un efecto de marchitez.

Hay que tener en cuenta que un Déficit Hídrico por debajo del punto óptimo, con una gran cantidad de humedad relativa en el invernadero, provocaría una necesidad en las plantas de evaporación de agua a través de las hojas que no podría liberar con una temperatura baja, así que de nuevo se ralentiza o paraliza su flujo interno de savia y nutrientes. También se pueden dar problemas añadidos, como problemas fúngicos o gutación, que podría realizar un efecto lupa por la presencia de gotas en las hojas y causarles quemaduras.

La gutación es la formación de pequeñas gotitas en las puntas de las hojas, que se forman porque el vapor de agua se condensa directamente en la hoja. Se realiza a través del estoma llamado hidátodo.

El Déficit Hídrico se puede cambiar gracias a sistemas de modificación de temperatura y humedad dentro del invernadero. Cuando modificamos el Déficit Hídrico no solo evitamos problemas, sino que también conseguimos beneficios que son muy útiles en la práctica para mejorar nuestro cultivo:

  • Una tasa de crecimiento altísima. Se consigue una precocidad en la producción.
  • Mayor masa vegetal. Aporta mayor humedad al invernadero
  • Sistema radicular más desarrollado. Ayuda a la planta a que absorba más nutrientes y agua, haciendo que la planta transpire más

¿Cómo se regula en los distintos momentos del día?

Dependiendo del objetivo que queramos conseguir, tendremos que adaptar el IDH para que sea eficaz a lo largo de todo el día, ya que existen variaciones de la temperatura exterior que afectan al clima del invernadero. En nuestro caso, como lo que queremos conseguir es evitar que las plantas vegeten mucho, pues no queremos que la distancia entre nudos sea muy alta. Por este motivo, en las horas con más calor del día estresamos un poquito a la planta, regulando la humedad al 75 u 80% (IDH entre 8 y 10), mientras que el resto del día conseguimos un Índice de Déficit Hídrico de entre 6 y 7, que sí se encuentran en los valores óptimos, con una humedad del 70 %. De este modo, la planta es más generativa.

Descarga la tabla: Índice de Déficit Hídrico

FERTILIZACIÓN CARBÓNICA: ESTRATEGIA DE CO2 PARA TOMATE BAJO INVERNADERO. CICLO DE CULTIVO [DÍA 27]

fertilizacion carbonica invernadero tomate

Mantener los niveles de CO2 dentro del invernadero afecta en la rentabilidad del cultivo. En este vídeo explicamos cómo hacerlo tanto en las épocas de primavera-verano como de otoño-invierno.

El CO2 en agricultura

El dióxido de carbono es fundamental para la planta, pues lo necesita para realizar el proceso de la fotosíntesis. Las plantas son capaces de transformar el CO2 en compuestos alimentarios como la glucosa a través de una serie de procesos conocidos como el Ciclo de Calvin, que está compuesto por distintas etapas, empezando por la carboxilación (fijación del CO2), continuando por su reducción al nivel de un azúcar y terminando por la regeneración. Como hemos explicado en el vídeo, el dióxido de carbono puede obtenerse mediante la renovación del aire, pero también mediante inyecciones de CO2. A este proceso se le conoce como fertilización carbónica.

La fertilización carbónica en invernaderos

En un invernadero, en los meses de primavera y verano se abren las ventanas durante muchas horas para realizar la ventilación, y de este modo, no es necesario inyectar el dióxido de carbono. En cambio, durante el otoño y el invierno abrir las ventanas supone una pérdida del calor del invernadero, por lo que se abren menos tiempo las ventanas para ventilar. Es durante esta época del año cuando se recurre a la fertilización carbónica en el invernadero.

En el vídeo hemos explicado que en nuestro invernadero tenemos un depósito con dióxido de carbono licuado proveniente de un generador de CO2 para invernaderos, el cual se vaporiza y se distribuye por unas tuberías en estado gaseoso. Estas tuberías se encuentran instaladas debajo de las canales de cultivo. El CO2 se reparte de una forma homogénea gracias a que se utilizan goteros auto compensantes a lo largo de las tuberías.

Cómo realizar la estrategia de fertilización carbónica en el invernadero

Es importante que la cantidad de CO2 en el invernadero sea la suficiente para las plantas, pero también buscando un equilibrio entre la producción y la rentabilidad. Algunos estudios defienden que la cantidad adecuada de dióxido de carbono es de unos 1000 ppm (partes por millón), pero según las pruebas que nosotros hemos hecho buscando ese equilibrio sitúa el punto óptimo en 550ppm. Esto se debe a que inyectar más cantidad de CO2 tiene un coste económico, por lo que, aunque esa concentración de dióxido de carbono aumente la producción, no la aumenta tanto como para sufragar el coste de esa cantidad de fertilización carbónica. Hay que tener en cuenta que esto se realiza, como hemos dicho, en los meses de otoño e invierno, pues con las ventanas abiertas este CO2 escaparía a la atmósfera, lo cual sería muy contaminante.

Beneficios de la fertilización carbónica

Entre los beneficios más destacados de utilizar esta técnica en nuestra estrategia de cultivo de tomates en invernadero, encontramos:

  • Crecimiento del fruto más rápido
  • Precocidad de la cosecha
  • Mayor calibre de los tomates
  • Mayor producción
  • ROI (retorno de la inversión) más rápido

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TRATAMIENTO PREVENTIVO PARA LA TUTA ABSOLUTA DEL TOMATE EN INVERNADERO. CICLO DE CULTIVO [DÍA 28]

La Tuta Absoluta, también conocida como “polilla del tomate” puede afectar a nuestro cultivo, y a fin de evitarlo, vamos a explicar cómo realizar un tratamiento para la Tuta del tomate a modo de prevención.

El control de la Tuta Absoluta

En el vídeo hemos visto que el ataque de este insecto se puede apreciar en las hojas de la tomatera. En nuestro caso, hemos detectado a tiempo el problema, presente en pocas plantas, y por lo tanto el tratamiento que aplicamos es preventivo, a través de un insecticida, Altacor; y de Proxifen, que sirve para atacar los huevos que haya podido dejar la polilla de la Tuta. Altacor ataca a la oruga y a la polilla de la Tuta.

Además de utilizar estos métodos también se usan elementos físicos que impiden la proliferación de esta plaga, con trampas adhesivas negras y también con trampas de feromonas. Estas últimas se sitúan a nivel de suelo, y se colocan sobre un recipiente con parafina, que deja atrapados a los insectos. Esto se realiza para prevenir un ataque de Tuta Absoluta en tomate, y el tratamiento también sirve para evitar un ataque de mosca blanca, aunque en nuestro caso no ha tenido lugar.

La importancia de realizar de forma adecuada el control de la Tuta Absoluta en el invernadero

A la hora de aplicar los productos, debemos tener en cuenta que es recomendable seguir una serie de indicaciones para que no se dañe el cultivo. A fin de evitar que las gotas que caen sobre las hojas sean muy grandes y empapen las hojas, estas son micronizadas en la motobomba, que bombea el líquido con una presión de 40 bares. Si las hojas se mojaran más de la cuenta, podríamos tener problemas de insolación, es decir, que el sol cause quemaduras en las hojas. Para no correr el riesgo de que esto pase, además, se pueden cerrar las pantallas del invernadero, reduciendo la cantidad de luz solar en su interior. Gracias a que hemos micronizado la gota, el agua de la mezcla se evapora con más facilidad y lo que queda sobre la superficie de la hoja es el producto en sí, que actúa sobre la larva, sobre la polilla y sobre el huevo.

En nuestro caso no ha sido necesario sacar la fauna auxiliar del invernadero (los abejorros), pues, como hemos explicado, se trata de prevenir, no de combatir; por lo que el tratamiento que se aplica es muy ligero. La máquina de sulfatar queda en el exterior del invernadero, en el que introducimos únicamente la manguera. Se debe realizar de abajo hacia arriba para que el producto llegue tanto al haz como al envés de la hoja.

Descarga la tabla: Índice de Déficit Hídrico

REGULAR LA TEMPERATURA PARA CULTIVO DE TOMATE EN INVERNADERO. CICLO DE CULTIVO [DÍA 25]

control temperatura en invernadero

Dependiendo de la época del año, las diferencias de temperatura en el invernadero y en el exterior y las distintas variaciones según la hora del día hacen que tengamos que planificar una estrategia para que las plantas actúen de un modo acorde a nuestra planificación y así poder obtener los resultados esperados.

La calefacción en el invernadero

Antes de comenzar con la estrategia de programación de calefacción, lo primero es hacer un análisis de la tendencia de las temperaturas en el invernadero. En el vídeo hemos visto cómo en nuestra pantalla tenemos un gráfico que nos permite analizar esta tendencia y determinar si es necesario utilizar la calefacción y también escoger la mejor forma de hacerlo para obtener los resultados que esperamos de nuestro cultivo. Los datos de esta gráfica se obtienen mediante sensores de temperatura que están instalados en el invernadero y que actúan transmitiendo los datos, que luego son representados en un formato visual. El sistema de calefacción en nuestro invernadero funciona a través de unas tuberías de agua caliente que se encuentran en el suelo. Una vez que hemos analizado los datos (en nuestro caso, hemos visto que hay una tendencia hacia el descenso de las temperaturas durante las horas nocturnas), se puede realizar una programación de la calefacción. Aunque no es necesario encenderla de forma manual cada día, sino que se puede programar, sí que será interesante que hagamos análisis de los datos que dan los sensores con cierta frecuencia, especialmente si hay cambios bruscos en las temperaturas exteriores, ya que afectarán a la tendencia de temperatura en el interior del invernadero: Cuando bajan las temperaturas exteriores, también lo hace la del interior del invernadero.

La temperatura del tomate en invernadero

Como hemos explicado en el vídeo, nuestro punto óptimo de temperatura son 14ºC debido a que esta temperatura nos permite cumplir con los objetivos que nos hemos planteado para este cultivo: Estratega de tipo generativo en el tomate rama, y de tipo vegetativo en el tomate cherry. Como explicamos en el vídeo anterior, ambos tipos de plantas se encuentran en el mismo invernadero, por lo que hay que compensar la temperatura y el resto de variables para cumplir en un mismo espacio con los requisitos de cada una de ellas.

Además, hay que tener en cuenta a la hora de realizar el manejo del tomate en invernadero, que encontrar ese punto óptimo también permite evitar un exceso de condensación, lo cual puede provocar problemas de hongos en las hojas de las plantas. El oídio sería la enfermedad fúngica que podría aparecer con más facilidad. Aplicando de forma racional las variables de temperatura y humedad se puede evitar que aparezcan estos problemas, y también conseguir mayores producciones y mejores rendimientos gracias al manejo agronómico del tomate; pues como hemos explicado en el vídeo, si las plantas tienen unas condiciones optimizadas, estas no se pararán y sus flores y frutos aparecerán antes.

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CULTIVO VEGETATIVO VS GENERATIVO. CICLO DE CULTIVO [DÍA 24]

planta tomate

En este primer video sobre el ciclo de cultivo hablamos de las variedades de tomates que tenemos en el invernadero y de los cambios que podemos aplicar en nuestra estrategia de cultivo pasando de vegetativo a generativo y viceversa.

Cómo crecen los tomates

Los tomates son los frutos de la planta Solanum lycopersicum, comúnmente conocida como tomatera. Esta planta originaria de América Central es de la familia de las solanáceas. Como todas las plantas, las tomateras pasan por distintas fases: Embriogénesis, germinación y crecimiento.
Los tomates que tenemos en el invernadero están cultivados en sacos de fibra de coco y son de dos variedades diferentes: Una variedad de tomate en rama y otra de tomate cherry redondo. Los tomates en rama son de una variedad que ofrece frutos homogéneos tanto en tamaño como en maduración, de un color rojo intenso. Los tomates cherry son de una variedad con mucho sabor y dulzor, que alcanza los 8 o 9 grados brix.

Plantas en estado vegetativo y generativo

Como hemos explicado anteriormente, tras la germinación llega el proceso de crecimiento de una planta, en el que se pueden distinguir dos estados: la fase vegetativa y la fase generativa. El periodo vegetativo de las plantas es el que se da cuando se encuentran en estado joven. En esta primera fase, la energía de la planta va destinada al desarrollo y crecimiento del sistema radicular y también de los tallos y las hojas. El periodo generativo comienza cuando la planta le dedica su energía a la reproducción, es decir, cuando empiezan a desarrollarse las flores de las que crecerán los frutos.

Cuánto duran el período vegetativo y el generativo

Ahora que hemos visto qué es el periodo vegetativo de las plantas, así como su fase generativa, podemos preguntarnos sobre la duración de cada una de estas fases, y lo cierto es que varían mucho según la especie de la planta, e incluso hay diferencias entre una variedad y otra, pero gracias a los avances en el campo de la agronomía y con la ayuda de las herramientas y tecnologías adecuadas, podemos hacer que una planta cambie de fase y pase a la fase generativa más rápido, o incluso que vuelva a una fase vegetativa, como hemos visto en el vídeo. Saber cuándo comienza la etapa vegetativa de nuevo es sencillo, pues sucede cuando la planta deja de producir frutos y vuelve a centrar sus esfuerzos en desarrollar su tallo y sus hojas.

¿Por qué pasar a periodo vegetativo en tomate? ¿O a periodo generativo?

Pueden existir muchos motivos por los que nos interese hacer que la planta regrese a su estado vegetativo. En nuestro caso, como se muestra en el vídeo, nos interesa que los tomates rama pasen de generativo a vegetativo para que se desarrollen los hijos de las plantas y poder tener así dos brazos en vez de uno. En cambio, en el caso de los tomates cherry, queremos finalizar el ciclo vegetativo del tomate para pasar a la fase generativa para que empiecen a producir los ramilletes ahora que ya tienen los dos brazos que queríamos.

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¿Cómo se gestiona un invernadero de forma remota?

En la actualidad, gracias a las tecnologías que encontramos disponibles para invernaderos, se pueden controlar remotamente distintos sistemas, principalmente los relacionados con el clima y el fertirriego. De este modo, se puede cambiar la programación de riego y clima a distancia, además de contar con la posibilidad de actuar puntualmente sobre otros sistemas que se tengan instalados en el invernadero.

¿Qué tecnologías se usan para realizar este control remoto?

Un invernadero tecnificado suele tener sensores que miden distintos parámetros relacionados con el clima y con el riego. Estos sensores están conectados con unos programadores que, a su vez, están conectados a Internet. Esta tecnología de monitorización mediante sensores está muy avanzada, por lo que la tecnología más innovadora actualmente es la relacionada con el desarrollo de cámaras térmicas y multiespectrales. Las cámaras térmicas detectan la temperatura, mientras que las multiespectrales son capaces de captar imágenes que permiten conocer distintos parámetros de las plantas, como el nivel de clorofila, la cantidad de hoja, si la planta está bien hidratada o presenta estrés hídrico. Esto permite conocer más en profundidad su estado de salud. Al mismo tiempo, existe la posibilidad de controlar a distancia videocámaras de alta calidad de imagen, colocadas sobre bases motorizadas que se muevan entre el cultivo y que permitan conocer el aspecto visual de la planta, para poder comprobar, por ejemplo, que no presenten marchitez.

¿Qué tipo de control se puede llevar a cabo? ¿Cómo se obtienen los datos?

Se pueden controlar de forma remota los sistemas de riego y clima. Para ello, se utilizan los datos que toman los sensores del invernadero, que se pueden consultar a distancia y que están relacionados con los distintos elementos que afectan al cultivo en el invernadero. De este modo, permiten tomar decisiones de una forma más precisa, obteniendo una mayor eficacia.

Entre los sensores que aportan información hídrica, encontramos los contadores de agua, así como las sondas de humedad o de capacidad de campo para cultivo en suelo y las sondas de drenaje para cultivo hidropónico. Los contadores miden el volumen de agua que se consume en el invernadero y pueden indicar si tenemos pérdidas de agua en algún sector o si existe algún atranque y se está regando menos de lo deseado, mientras que las sondas de humedad indican a qué profundidad se encuentra el agua en el suelo, lo que permite saber si el bulbo está húmedo a la profundidad de las raíces, así como si se está drenando y fertilizando fuera del alcance de las raíces. Las sondas de capacidad de campo indican la disponibilidad de agua en el suelo, mostrando el nivel de facilidad o dificultad que tienen las plantas para extraer el agua del suelo. Las sondas de drenaje sirven para controlar la cantidad de agua que drenan los sacos de hidroponía. Con los datos que aportan estas sondas, se puede gestionar el riego y hacerlo lo más eficiente posible, consiguiendo a su vez que la estrategia de riego sea más sostenible medioambientalmente.

Respecto al clima del invernadero, los datos se obtienen mediante los sensores de las estaciones meteorológicas situadas en el exterior del invernadero y las distintas sondas que se colocan dentro del mismo, como los piranómetros que miden la radiación solar; los psicrómetros, que miden la temperatura y la humedad relativa; o las sondas de medición de la concentración de CO2. Las estaciones meteorológicas cuentan con sondas que registran datos del exterior del invernadero relacionados con la velocidad y dirección del viento, radiación solar, presión atmosférica, humedad relativa y lluvia. Con los datos que aportan tanto las estaciones meteorológicas externas como los sensores internos, se puede actuar sobre los distintos elementos que modificarán el clima dentro del invernadero, creando un ambiente óptimo para las plantas, reduciendo así los tiempos de recolección y aumentando tanto la producción como la calidad de nuestros productos.

Otros sensores que permiten conocer el estado de la planta son los dendrómetros, que sirven para medir el grosor de tallos, troncos, hojas y frutos. Con estos sensores se puede conocer el estado hídrico y de crecimiento de la planta y de sus frutos. Existen dendrómetros digitales que permiten consultar los datos de forma remota.

¿Qué ventajas aporta la posibilidad de controlar remotamente los sistemas del invernadero?

La mayor ventaja es que esta tecnología permite reducir las visitas al invernadero sin descuidar el control del mismo, lo cual puede ser de gran utilidad en muchos casos. También permite que se puedan delegar ciertas tareas, pues el control físico del invernadero lo puede realizar una persona, mientras que el gestor o la persona encargada de gestionar las estrategias puede aplicar a distancia los cambios que determine convenientes gracias a los comentarios de quien está presencialmente en el invernadero. Algunas ventajas de este control remoto son:
  • Una mayor disponibilidad de tiempo para realizar otras actividades relacionadas con el cultivo, como la comercialización del producto o la elección y adquisición de los insumos necesarios.
  • No tener que visitar el invernadero a diario. Gracias a esto, se puede tener la tranquilidad de que el cultivo se encuentra controlado en caso de que no sea posible visitar el invernadero durante un periodo corto de tiempo (fines de semana, por ejemplo).
Optimum Fertimum Nutricontrol

¿Qué herramientas encontramos en la actualidad?

Como herramientas destacadas, encontramos las Apps para dispositivos móviles que ayudan a controlar y consultar de forma remota los equipos de fertirriego del invernadero, como Xilema, de NOVAGRIC. En esta aplicación se pueden realizar acciones como la consulta del estado del equipo en tiempo real, la creación y modificación de recetas de abonado o la programación de horarios o la consulta del estado de las válvulas de riego con su ubicación en un mapa, entre otras.

Además, es importante destacar que hoy en día, además que realizar remotamente el control y la activación del riego, también es posible hacerlo de una forma inteligente, mediante dispositivos Smart (como Optimum, de Nutricontrol) que actúan recopilando información para poder tomar decisiones en base a ella, y que también se controlan mediante Apps.

¿Qué herramientas tecnológicas podremos encontrar en el futuro para seguir avanzando en el control remoto de invernaderos?

En el futuro, se espera que haya maquinaria de alta precisión y robots dotados de cámaras y sensores que permitirán realizar algunas de las labores de cultivo de una forma similar a la de una persona. Asimismo, se espera que con la creciente implantación del IoT (Internet of Things o Internet de las Cosas), la capacidad de controlar a distancia y automatizar los elementos será cada vez mayor, mejorando la eficiencia en el uso de los principales recursos y haciendo más sostenibles los cultivos.

El papel de la energía solar en las innovaciones agrotecnológicas

En la actualidad se están desarrollando distintos estudios en diferentes partes del mundo con el objetivo de aprovechar la energía fotovoltaica para el abastecimiento de los invernaderos.

La energía solar se presenta como una de las renovables que más destaca en el sector agrícola, ya que el aprovechamiento de las ondas lumínicas provenientes del sol puede permitir que los cultivos sean más sostenibles sin perder eficiencia. Este aprovechamiento puede ser total o parcial, y según estudios recientes, incluso en los climas menos cálidos se puede llegar a obtener de esta fuente más del 40% de la energía total que requiere un invernadero (Ravishankar et al., 2020).

Investigación científica

Recientes investigaciones se han centrado en la implementación en invernaderos del modelo energy neutral, es decir, que no requiera ninguna fuente de energía externa al propio invernadero. Para ello, proponen el uso de células fotovoltaicas orgánicas y transparentes, que dejen pasar la luz, y su colocación en la parte superior externa de los invernaderos.

Uno de los más recientes estudios en este sentido, ha sido dirigido por ingenieros, botánicos e investigadores de física de la Universidad del Estado de Carolina del Norte (NCSU, EEUU). Plantearon un modelo de invernadero capaz de “cultivar energía”, es decir, aprovechar las longitudes de onda de la luz solar que las plantas no utilizan en la fotosíntesis para abastecer al invernadero de la energía que necesita.

1 - (NCSU - Modelo gráfico de invernadero, 2020)

Según Brendan O’Connor, uno de los autores de este estudio, “Si bien es cierto que esta tecnología usa parte de la luz de las que las plantas dependen, pensamos que el impacto será poco notable en el crecimiento de las plantas, y la ‘relación de sacrificio’ será buena para los agricultores a nivel económico”. Esta ‘relación de sacrificio’ se refiere a la relación entre la cantidad de energía generada por las células fotovoltaicas y la cantidad de luz de la banda fotosintética que permiten que pase al interior del invernadero, pues bloquean una parte de la luz.

Mediante un modelo de simulación por ordenador, plantearon tres escenarios en invernaderos de tomate, en Arizona, Carolina del Norte y Wisconsin. En el caso de Arizona, el invernadero llegó a ser energy neutral, y las células solares solo bloquearon un 10% de la luz fotosintética. En Carolina del Norte, fue necesario el bloqueo de un 20%, y en Wisconsin, con un clima más frío, no fue posible el modelo energy neutral, pero las células fotovoltaicas pudieron proporcionar el 46% de la energía requerida por el invernadero.

Diseño solar

Además de investigaciones académicas, también se están realizando avances en este sentido en el campo del diseño. Marjan van Aubel es una diseñadora solar holandesa que ha sido premiada por su idea Power Plant, en la que plantea el uso de paneles solares de células transparentes para proporcionar energía a los invernaderos.

2 – (Power Plant – Marjan van Aubel, 2018)

Esta diseñadora, ya había creado células de este tipo a modo de vidrieras para ventanas que proporcionan energía a viviendas, o mesas de vidrio que cargan dispositivos electrónicos. A partir de esta tecnología, ha desarrollado Power Plant, en colaboración con The New Institute, la arquitecta Emma Elston, la investigadora Yasmine Ostendorf, Physee y la Universidad de Ámsterdam.

Tecnologías que ya están en funcionamiento

Power Plant es una idea que une el uso la energía solar mediante uso de células fotovoltaicas transparentes con un sistema hidropónico y el uso de luces LED, para lograr un cultivo sostenible. En la actualidad, existen tecnologías que ya están en marcha, y que también utilizan estas premisas (energía solar, hidroponía y LED), como el módulo de Agricultura Vertical con cultivos sin suelo NFT e iluminación LED desarrollado por NOVAGRIC, que puede utilizar como fuente principal la energía solar mediante placas fotovoltaicas. Esta combinación de tecnologías está enfocada hacia un modelo de agricultura sostenible.

Referencias bibliográficas:

Ravishankar, E., Booth, R., Saravitz, C., Sederoff, H., Ade, H., & O’Connor, B. (2020). Achieving Net Zero Energy Greenhouses by Integrating Semitransparent Organic Solar Cells. Joule. doi: 10.1016/j.joule.2019.12.018

Marjan van Aubel. (2020). Retrieved 05th May 2020, from https://marjanvanaubel.com

Current Window – Marjan van Aubel. (2016). [Image]. Retrieved from https://marjanvanaubel.com/wp-content/uploads/2017/08/Marjan-van-Aubel_Current-WindowCurrent-Window-Amy-GwatkinMarjan-van-Aubel_Current-Window-1024×682.jpg

Power Plant en tejado – Marjan van Aubel. (2018). [Image]. Retrieved from https://marjanvanaubel.com/wp-content/uploads/2018/06/Power-Plant_rooftop-1024×620.jpg

NCSU – Modelo gráfico de invernadero. (2020). [Image]. Retrieved from https://news.ncsu.edu/wp-content/uploads/2020/02/OConnor-greenhouse-HEADER-1500.jpg

Power Plant – Marjan van Aubel. (2018). [Video]. Retrieved from https://vimeo.com/275812869

Cultivo hidropónico: sustratos y riego

El tipo de sustrato elegido para la sujeción de los cultivos en hidroponía es muy importante ya que va a influir en la capacidad de oxigenación de las raíces y la retención de humedad y fertilizantes para una correcta nutrición y desarrollo de la planta.

Este sustrato estará en contacto con la disolución de agua y fertilizantes aplicada a las plantas y su composición y pH se puede ver afectada por el propio pH de la propia solución nutritiva.

En la hidroponía sin sustrato o NFT (Nutrient Film Technique), el ajuste de estos valores adquiere la misma importancia, pero estos no entran en contacto con ningún sustrato que pueda alterar sus valores óptimos y, por lo tanto, solo influye el pH de la solución nutritiva.

Riego sin suelo agrícola

Como sabemos, el pH (o potencial de Hidrógeno) del agua mide el grado de su acidez, es decir, el nivel de concentración de hidrogeniones (iones positivos de Hidrógeno) de la disolución, y se mide en una escala del 1 al 14. Al igual que ocurre para nosotros, las plantas requieren de un fuerte control sobre el pH de las disoluciones absorbidas. Así como el agua embotellada que consumimos ha sido desalinizada y ajustados los valores del pH a normales para que esta resulte beneficiosa, pasa con las plantas. A través de los sistemas de fertirriego se inyecta una disolución en la que agua y nutrientes interaccionan y cuyos valores resultantes influirán en la correcta absorción de los nutrientes. Según el tipo de planta, fertilizantes y entorno de crecimiento, el pH óptimo para la absorción de los nutrientes requeridos por la planta variará y, por tanto, deberá ser ajustado al valor deseado, acidificando o alcalinizando esta disolución.
Equipo de fertirrigación XILEMA© para cultivo ecológico de Novagric

Normalmente, las aguas de riego suelen presentar un pH muy alcalino y superior al óptimo por la presencia de sales disueltas, por eso sus valores se monitorean y regulan junto a los de los nutrientes. De esto se encargan los sistemas de fertirrigación: el agricultor ajusta los valores requeridos según el tipo de cultivo y fase de crecimiento, para que luego de forma automatizada los equipos inyecten la disolución en los plazos y valores indicados.

Los equipos más modernos permiten su control y gestión de forma remota e integrada. Ejemplo de ello son algunos sistemas de fertirriego con los que realizamos nuestras formaciones, como son los de la marca XILEMA©, de Novagric, con control remoto vía App, que junto con la instalación de los equipos OPTIMUM©, de Nutricontrol, manejan a tiempo real en un entorno virtual que monitoriza y acciona de forma integrada, todos los actuadores del invernadero tecnológico (riego, clima, ventilación y pantallas).

Equipos XILEMA© y OPTIMUM© en los invernaderos tecnificados de Novagric en Alhama de Murcia

Tipos de sustratos

Existen diversos tipos de sustrato de sujeción para cultivos hidropónicos, categorizados en orgánicos, inorgánicos y sintéticos. Cada uno de ellos posee unas determinadas características más o menos apropiadas para unos u otros cultivos, pero todos ellos deben poseer unas determinadas propiedades generales que optimizan su papel en cultivos sin suelo agrícola:
  • Ser estériles o permitir su esterilidad
  • Poseer propiedades físicas estables
  • Permitir una buena oxigenación de las raíces
  • Permitir un excelente drenaje
  • Retener la humedad de forma homogénea
La elección específica del sustrato va a depender del tipo de cultivo y necesidades según su fase de crecimiento (germinación o crecimiento).

Sustratos inorgánicos

Encontramos la grava, la piedra pómez, la arena del río, la roca volcánica, la perlita, la vermiculita, la arcilla expandida y la lana de roca. Entre ellas, las más usas en cultivos hidropónicos por sus características, son: La perlita. Es un silicato de aluminio de origen volcánico. Este material se muele para formar un material esponjoso de partículas muy pequeñas, que presenta una porosidad del 95%, por lo que su drenaje es excelente. Además, posee una capacidad aproximada de retención de la humedad del 63%, lo que la hace óptima para la oxigenación de las raíces. La lana de roca. Se obtiene de fundir piedras volcánicas que se encuentran en la naturaleza. De ella se obtienen unas pequeñas fibras muy ligeras que permiten la conducción perfecta de las raíces y su buen crecimiento. Es un sustrato químicamente inerte, está libre de patógenos y posee una buena aireación. Su capacidad de retención de la humedad es del 78%, de las más elevadas.
Cultivo sobre lana de roca en hidropónico. Fuente: Amazon CloudFront

Sustratos orgánicos

Procedentes de desechos de alguna actividad agropecuaria o industrial. Encontramos el serrín, la fibra de coco, la cascarilla de arroz, la cascarilla de café y el peat moss. En horticultura hidropónica, la más empleada es la fibra de coco. La fibra de coco se obtiene del fruto del cocotero que se procesa para obtener sus fibras. Es un sustrato 100% natural, sin agregados químicos y, por tanto, 100% biodegradable. Su porosidad alcanza el 95%, lo que permite un buen crecimiento radicular y aireación, y su capacidad de retención de la humedad es del 58%.
Cultivo hidropónico de pimiento sobre fibra de coco en invernaderos NOVAGRIC

Sustratos sintéticos

Se utilizan como material de relleno, para oxigenar, homogeneizar y disminuir el peso de los sustratos. Encontramos las espumas de polietileno, de poliuretano, de poliestireno y la espuma fenólica.

Adicionalmente…

Debemos considerar que de la misma forma que tenemos en cuenta el pH de la solución nutritiva para evitar enfermedades, un crecimiento ineficiente o que la raíz se queme, hay que atender al pH del sustrato. Si en cada riego inyectamos fertilizantes a la planta, puede que parte de estos no siempre sean absorbidos y algunos se acumulen en el sustrato. Estos pueden alterar su pH e influir en la posterior absorción radicular. Por eso, se recomienda medir la conductividad eléctrica del sustrato y si esta es muy alta, hacer riegos más largos para arrastrar esos fertilizantes acumulados y obtener los valores óptimos de pH y conductividad eléctrica del sustrato. Si por su parte, el pH del agua no se encontrase entre sus valores óptimos se puede dar un exceso o defecto de disponibilidad de nutrientes, determinando la capacidad de ser amortiguados por el sustrato para una correcta absorción de la planta.