Institución Educativa
Monseñor Alfonso Uribe Jaramillo
ELECTRÓNICA
Proyecto Invernadero Automatizado
La producción de cultivos bajo invernadero es una de las técnicas modernas que mas se utilizan actualmente en la producción agrícola.
Un invernadero provee un ambiente apropiado, tanto en el suelo como en el aire, para el cultivo de especies vegetales. Las razones principales que llevan a cultivar en invernaderos pueden enumerarse en:
Proveen un microclima especial para el mejor crecimiento de los cultivos.
Logran extender los tiempos de producción.
Protegen a los cultivos de las inclemencias del tiempo.
Pueden construirse invernaderos de casi cualquier forma y tamaño, que en cada ocasión vendrán determinadas principalmente por el emplazamiento, cosechas que se intenta cultivar, materiales utilizados para la construcción y capital disponible.
Invernaderos Automatizados
En los invernaderos automatizados de nivel tecnológico alto se incluyen instalaciones con dispositivos automatizados con sensores y actuadores para controlar el riego.
Un ejemplo son los temporizadores o timers, que se propagan para encender y apagar bombas, así como foto celdas para apagar y encender luces, o sensores para operar calentadores y otros dispositivos similares.
Algunos invernaderos automatizados tienen actividades controladas por computadora. Los sistemas automáticos proporcionan cierta independencia en el manejo de los cultivos ya que se tiene el control de aspectos vitales, sin la dependencia de los operadores, que están en función de las variaciones ambientales y su efecto sobre las condiciones internas.
Los invernaderos automatizados de nivel tecnológico más altos son aquellos con ambientes controlados, en función de datos internos y externos. La mayor parte de los procesos se controlan por computadoras, las cuales se encargan de operar los equipos de riego, mantener estable la temperatura y realizar o inyectar las soluciones nutritivas, así como abrir y cerrar ventanas automáticamente. Cuentan con una serie de sensores que detectan las variaciones ambientales y envían señales a las computadoras para operar los dispositivos que se encargan de compensar o corregir las variaciones.
En este tipo de instalaciones existe un control automatizado completo del ambiente y la nutrición de los cultivos, con sistemas de fertirrigación y el uso de pantallas térmicas y mallas de sombreo. Son instalaciones herméticas y usan los insumos y equipo de aplicación más modernos, como aplicación de CO2, uso de acolchados blancos dentro del invernadero para el manejo de la luz, hormonas y abejorros para la polinización.
Para saber que corresponde automatizar dentro de un invernadero, se debe de tener en cuenta lo que se puede de controlar, entre estos se tiene: temperatura, humedad, luz, CO2.
Temperatura en Invernaderos
Generalmente, la temperatura mínima requerida para las plantas de invernadero es de 10-15ºC, mientras que 30ºC es la temperatura máxima.
Una diferencia de 5-7ºC entre las temperaturas diurnas y nocturnas suele resultar beneficiosa para las plantas. La temperatura del suelo es incluso más importante que la temperatura del aire en un invernadero. Cuando la temperatura del suelo está por debajo de 7ºC, las raíces crecen más despacio y no absorben fácilmente el agua ni los nutrientes.
Para mantener una temperatura agradable dentro del invernadero puede que tengamos que bajar la intensidad de la iluminación.
Calefacción de Invernaderos
Dependiendo del emplazamiento y de las plantas que vayamos a cultivar, necesitaremos una fuente de calor adicional para complementar el que genera la radiación solar. Aunque supone un desembolso extra, nos permite alargar la época de plantación. Debemos usar la fuente de calor adicional en el momento en que se ponga el sol.
Ventilación de Invernaderos
La ventilación es muy importante, tanto para expulsar el aire caliente como para hacer que circule dentro del recinto, a la hora de evitar plagas y enfermedades. Se logra el descenso de temperatura, una mejor oxigenación para un rápido desarrollo del cultivo.
Iluminación
A mayor luminosidad en el interior del invernadero se debe aumentar la temperatura, la Humedad Relativa y el CO2, para que la fotosíntesis sea máxima; por el contrario, si hay poca luz pueden descender las necesidades de otros factores. Para mejorar la luminosidad natural se usan los siguientes medios:
Materiales de cubierta con buena transparencia.
Orientación adecuada del invernadero.
Materiales que reduzcan el mínimo las sombras interiores.
Aumento del ángulo de incidencia de las radiaciones sobre las cubiertas.
Acolchados del suelo con plástico blanco.
En verano para reducir la luminosidad se emplean:
Blanqueo de cubiertas.
Mallas de sombreo.
Acolchados de plástico negro.
Iluminación Artificial de Invernaderos
En ciertas ocasiones es preciso aplicar iluminación artificial o simplemente regularla iluminación natural en el interior del invernadero. Esto puede hacerse con el fin de:
Aumentar la asimilación neta, forzando una mayor tasa de fotosíntesis. La iluminación supletoria ayuda a incrementar los rendimientos productivos en la mayor parte de las especies hortícolas y en numerosas ornamentales (claveles, Anthurium,gerbera, orquídeas, etc.).
Aumentar la duración del día, en plantas de día largo que no florecerían de otra manera, durante el otoño-invierno.
Romper la continuidad del periodo oscuro en plantas ornamentales de día corto (crisantemo, Poinsetia, Kalanchoe, etc.) con la finalidad de favorecer el crecimiento vegetativo en una época en que se vería favorecida la floración sin que las plantas tuvieran el adecuado tamaño, o bien para provocar la floración en plantas de día largo en épocas de poca iluminación.
Disminuir la intensidad luminosa en siembras estivales de hortalizas como el apio, la cebolla, cubriendo los semilleros con mallas, cañizos, etc.
Disminuir la duración del período iluminado, con el fin de que plantas puedan florecer en épocas en que la duración del día es demasiado elevada.
Evaluación Teorica
El Invernadero
La humedad es la masa de agua en unidad de volumen, o en unidad de masa de aire. La humedad relativa es la cantidad de agua contenida en el aire, en relación con la máxima que sería capaz de contener a la misma temperatura.
La mayoría de las plantas prefieren una humedad relativa del aire entre el 45 y el 60%. Se coloca un higrómetro para conocer la humedad relativa del aire
Ventilación de Invernaderos
Humedad de Invernaderos
El anhídrido carbónico de la atmósfera es la materia prima imprescindible de la función clorofílica de las plantas. El enriquecimiento de la atmósfera del invernadero con CO2, es muy interesante en muchos cultivos, tanto en hortalizas como en flores.
La concentración normal de CO2 en la atmósfera es del 0,03%. Este índice debe aumentarse a límites de 0,1-0,2%, cuando los demás factores de la producción vegetal sean óptimos, si se desea el aprovechamiento al máximo de la actividad fotosintética de las plantas. Las concentraciones superiores al 0,3% resultan tóxicas para los cultivos.
En los invernaderos que no se aplique anhídrido carbónico, la concentración de este gas es muy variable a lo largo del día. Alcanza el máximo de la concentración al final de la noche y el mínimo a las horas de máxima luz que coinciden con el mediodía.
En un invernadero cerrado por la noche, antes de que se inicie la ventilación por la mañana, la concentración de CO2 puede llegar a límites mínimos de 0,005-0,01%, que los vegetales no pueden tomarlo y la fotosíntesis es nula.
En el caso que el invernadero esté cerrado durante todo el día, en épocas demasiado frías, esa concentración mínima sigue disminuyendo y los vegetales se encuentran en situación de extrema necesidad en CO2 para poder realizar la fotosíntesis.
Los niveles aconsejados de CO2 dependen de la especie o variedad cultivada, de la radiación solar, de la ventilación, de la temperatura y de la humedad. El óptimo de asimilación está entre los 18 y 23º C de temperatura, descendiendo por encima de los 23-24º C. Respecto a la luminosidad y humedad, cada especie vegetal tiene un óptimo distinto.
El efecto que produce la fertilización con CO2 sobre los cultivos hortícolas, es el de aumento de la precocidad de aproximadamente un 20% y aumento de los rendimientos en un 25-30%, mejora la calidad del cultivo así como la de su cosecha.
Sin embargo, no se puede hablar de una buena actividad fotosintética sin una óptima luminosidad. La luz es factor limitante, y así, la tasa de absorción de CO2 es proporcional a la cantidad de luz recibida, además de depender también de la propia concentración de CO2 disponible en la atmósfera de la planta. Se puede
decir que el periodo más importante para el enriquecimiento carbónico es el mediodía, ya que es la parte del día en que se dan las máximas condiciones de luminosidad.
Dióxido de Carbono (CO2)
