La optimización de los entornos de invernadero requiere una visión integral de los sistemas
Autora: Stacey Rocklin. Asesora de cultivadores
Se dice que no existe una estrategia única para resolver los problemas comunes de los invernaderos: «no hay una solución milagrosa». Si bien es cierto, puede conllevar una idea equivocada, pues lo que queremos decir es que los problemas rara vez tienen una causa única. Más bien, son varios pequeños factores los que conducen a un problema.
La reducción de costos en las operaciones de los invernaderos es uno de esos problemas para los que no existe una solución milagrosa. Los cambios drásticos, como la reducción de la temperatura del aire, ponen en riesgo la calidad de las plantas y prolongan su tiempo de crecimiento. Y ninguna de estas acciones reduce realmente los costos operativos. Si damos un paso atrás y analizamos pequeños cambios en diversas áreas de operaciones en el invernadero podemos optimizar nuestros esfuerzos para realmente lograr ahorros sustanciales.
Diversas soluciones para problemas específicos introducen otra complejidad en la industria de los invernaderos: la tecnología. Durante más de tres décadas se ha ampliado la brecha entre los antiguos invernaderos con poca tecnología, que aún están en funcionamiento, y los nuevos invernaderos de alta tecnología que se están construyendo actualmente. Parte de la razón de incorporar tanta tecnología es el reconocimiento de que los humanos no somos los mejores controladores del entorno de los invernaderos. ¿Por qué? Porque las condiciones en un invernadero cambian rápidamente, y las variaciones son tan sutiles que no siempre las percibimos hasta que se vuelven evidentes. Además, no estamos capacitados para modificar nuestras acciones tan rápido como los sistemas y controles especializados. Los sensores y los programas informáticos de monitoreo pueden detectar y dar seguimiento a los pequeños cambios tomando decisiones basadas en las condiciones meteorológicas, la experiencia previa o el aprendizaje automático y los parámetros que establezcamos como directrices generales. Teniendo todo esto en cuenta, ¿qué debemos considerar cuando el objetivo final es reducir los costos en nuestro invernadero? when the end goal is reducing costs in our greenhouses?
Optimización de la iluminación artificial y las pantallas de energía para eficiencia en los invernaderos
La iluminación y el sombreado son esenciales para producir cultivos de gran calidad durante todo el año, pero la operación de los sistemas de iluminación antiguos puede resultar costosa. Entonces, ¿cómo pueden los cultivadores optimizar la iluminación suplementaria e integrar de manera efectiva pantallas de energía?
- TLas luces tradicionales de sodio de alta presión (HPS por sus siglas en inglés) generalmente se encienden en el otoño y se apagan en la primavera ya que los ciclos frecuentes reducen la vida útil tanto de las bombillas como de los accesorios. Si bien las pantallas de energía requieren una inversión inicial, desempeñan un papel crucial en la reducción de los costos de calefacción en las noches frías y limitan el exceso de luz durante el clima cálido, lo que ofrece un rápido retorno de la inversión en las operaciones de invernadero.
- Mejorar la iluminación y usar LED de bajo consumo energético es más factible que nunca, con subvenciones disponibles para ayudar a compensar los costos. La tecnología LED ofrece una eficiencia de fotones superior, proporcionando a las plantas una luz de mejor calidad con un menor gasto operativo.
- Comprender las necesidades diarias de luz de sus cultivos es clave. La implementación de puntos de ajuste que apaguen las luces una vez alcanzada la luz diaria integral (DLI por sus siglas en inglés) evita el uso innecesario de energía.
- Los días parcialmente nublados y fríos pueden ser un desafío en el manejo de un invernadero. La integración de pantallas de iluminación y energía ayuda a reducir la demanda de calefacción y optimizar el uso de la energía. Los sensores de luz de lectura instantánea pueden activar las luces durante los periodos nublados; sin embargo, un enfoque más avanzado consiste en sistemas automatizados que analicen las condiciones y predigan si se cumplirá el objetivo de DLI, lo cual permite que las luces se apaguen durante el día cuando ya no se necesiten en vez de cumplir ciclos innecesarios.
- Las pantallas de energía mejoran aún más la eficiencia al controlar el exceso de luz, reducir las fluctuaciones de temperatura y evitar que el aire frío llegue directamente a las plantas cuando se abren las rejillas de ventilación para controlar la humedad. Al estabilizar el entorno del invernadero, las pantallas contribuyen a tener cultivos más saludables y a reducir los gastos energéticos.
Calefacción, flujo de aire y deshumidificación: Estrategias más inteligentes para la eficiencia de los invernaderos
El control de la temperatura en los invernaderos no es cuestión de conjeturas, sino de precisión. Establecer los puntos de ajuste correctos para las temperaturas diurna y nocturna en función de la temperatura diaria promedio (ADT por sus siglas en inglés) garantiza que los cultivos culminen a tiempo. Los ajustes estratégicos, como los DIP matutinos (descensos temporales de temperatura para regular la altura de las plantas), también pueden reducir el consumo de energía y minimizar la dependencia en reguladores de crecimiento de las plantas (PGR por sus siglas en inglés). Para maximizar la eficiencia de la calefacción y mantener condiciones de cultivo ideales, la ventilación y la circulación de aire deben configurarse con cuidado. Algunos aspectos a tener en cuenta:
- Establecer el diferencial de temperatura correcto entre los puntos de ajuste de calefacción y ventilación evita que el equipo realice ciclos con demasiada frecuencia, lo que reduce su desgaste y evita cambios drásticos de temperatura y humedad. Por ejemplo, las rejillas de ventilación nunca deben estar abiertas mientras los calentadores estén funcionando.
- También hay que tener en cuenta el aumento de la radiación solar, especialmente en primavera y verano, para evitar el sobrecalentamiento. La regulación de los puntos de ajuste ayuda a mantener temperaturas estables sin recurrir a ventilación o enfriamiento excesivos.
- La circulación del aire es clave para crear condiciones uniformes en todo el invernadero. El flujo de aire horizontal (HAF por sus siglas en inglés) y los ventiladores verticales deben limpiarse anualmente y colocarse correctamente para garantizar un flujo de aire constante en los cultivos. Herramientas simples, como incienso o humo de colores, pueden ayudar a visualizar el movimiento del aire y determinar los ajustes necesarios.
- La deshumidificación, si no se gestiona adecuadamente, puede ser costosa y poco eficaz. Las soluciones con poca tecnología suelen dejar que las temperaturas bajen demasiado en climas fríos, lo que conlleva un uso innecesario de energía. El control manual de la humedad también es ineficiente, especialmente cuando la ventilación no está alineada con las demandas de calefacción. Los sistemas automatizados que utilizan sensores de déficit de presión de vapor (VPD por sus siglas en inglés) o déficit de humedad (HD por sus siglas en inglés) pueden optimizar la gestión de la humedad al tiempo que reducen el desperdicio de energía.
- En el caso de los invernaderos antiguos, el reacondicionamiento con tecnología moderna no tiene por qué ser un enfoque de todo o nada. Las actualizaciones pequeñas y estratégicas pueden aumentar la eficiencia, reducir costos y mejorar la calidad de las cosechas con el tiempo.
La gestión de los entornos de los invernaderos es una tarea compleja y en constante cambio. Si bien no existe una sola “solución milagrosa”, el aprendizaje continuo y la colaboración en la industria impulsan el progreso. Las investigaciones de instituciones hortícolas, la USDA ARS, proveedores, distribuidores y cultivadores experimentados aportan información valiosa que mantiene las operaciones en marcha. En una industria donde la innovación nunca se detiene, mantenerse informado es la mejor manera de tener éxito a largo plazo.
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