Ciencia y tecnología

Invernaderos las virtudes de un buen diseño

Un invernadero es una buena opción para proteger cultivos de variaciones y efectos nocivos del medio ambiente. Con esta tecnología se puede obtener mejor calidad y cantidad en la producción de un cultivo siempre y cuando se elija la estructura y el diseño adecuados, los cuales deben tomar en cuenta el clima, la temperatura y la humedad de cada región, así como las necesidades del cultivo.
Sara Antonio

El diseño de un invernadero consiste en generar nuevas ideas a partir de diferentes necesidades teniendo como requisito los materiales nacionales que existen en el mercado, los cuales le darán una característica particular.
Las empresas extranjeras que se dedican a la venta de invernaderos se encargan de diseñar sus propias estructuras, modelos y técnicas para la instalación de invernaderos.

En México el diseño se desarrolla lentamente, la mayor parte de los modelos que existen son copiados de invernaderos importados debido a la falta de crecimiento de las empresas nacionales. En nuestro país no hay una escuela que se dedique a diseñar invernaderos.

Los invernaderos importados de España, Francia, Holanda, Estados Unidos o Israel están diseñados con materiales del país de origen, tecnologías de herrajes y condiciones totalmente diferentes a los nuestros.
Los grandes productores tienden a importar toda la tecnología en invernaderos, mientras que los proyectos de productores pequeños, apoyados por instituciones como la Secretaría de Agricultura, Ganadería Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), utilizan la tecnología nacional.

Heriberto Torres Navarro, catedrático y especialista en diseño y construcción de invernaderos de la Universidad Autónoma Chapingo (UACh), comenta que las empresas nacionales han estado estancadas durante varios años en la cuestión del diseño porque se dedican más a comercializar invernaderos y no se preocupan por diseñarlos.
En México sólo existen 15 empresas dedicadas a la venta de invernaderos, según los datos de la Asociación Mexicana de Constructores de Invernaderos (AMCI).

Los costos de los invernaderos varían dependiendo del nivel tecnológico; un invernadero nacional cuesta alrededor de 370 pesos el metro cuadrado; incluye la construcción, el sistema de riego y la calefacción. Pero el precio puede variar según la empresa fabricante.

Los productores tienen la opción de buscar apoyos institucionales mediante el programa Alianza de la Sagarpa, que aporta desde el 30, 40, 50 y hasta 70 por ciento de las necesidades de capital para la instalación de un invernadero o de una tecnología determinada.

Los agricultores son beneficiados con el 50 por ciento, mientras que a las mujeres que realizan actividad agrícola se les apoya hasta con el 70 por ciento, la parte restante la pagan los propios productores de manera directa o mediante una entidad financiera.

Con el viento a favor

El clima en el territorio mexicano es muy variado, y por lo tanto se convierte en el factor primordial para elegir un invernadero; se debe pensar en seleccionar un tipo de estructura que mejore el ambiente del exterior en su interior para que los cultivos se desarrollen satisfactoriamente. Cada región requiere un invernadero diferente. “Elegir el mismo tipo para cada zona sería desastroso”, advierte el experto.

El viento es algo elemental. En el ambiente del invernadero el aire debe circular entre 210 y 240 metros por minuto (14.4 km por hora), según los cánones estadounidenses, para que exista una atmósfera adecuada. La idea de diseñar invernaderos ventilados parte de observar los problemas que presentan los cultivos debido a la falta de ventilación.

“Nosotros, al crear un ambiente dentro del invernadero, buscamos características muy definidas para un cultivo, que le permita expresar genéticamente todo su potencial. En el momento en que las condiciones ambientales no son las adecuadas el cultivo no va a lograrlo. Por ello hay que diseñar una construcción que no deforme el ambiente natural sino que lo mejore”, puntualiza el experto.

Los investigadores de Chapingo concibieron un invernadero distinto a los modelos cerrados tradicionales, al cual llamaron Full Vent (ventilación total). En esta estructura 88 por ciento de las áreas cubiertas son ventanas que con el movimiento del aire permiten un equilibrio del CO2. Ya se ha probado en la producción de tomates y se han obtenido buenos resultados.

En 1995, en la UACh también se desarrolló una estructura metálica sencilla con ventila cenital –definida ya por la tecnología estadounidense–, que permitió mayor presión dinámica del aire por la altura establecida, y logró la existencia de un cambio de aire.

El experto en diseño asegura que la belleza del cambio que tuvo el invernadero tipo cenital fue que se rompió el centro para desfasarlo y lograr la ventila que se conoce actualmente en el mercado. Esta estructura puede ser eficiente en invernaderos pequeños, pero en construcciones muy grandes no es tan funcional, porque a la mitad del invernadero la válvula de escape ya no permite la entrada de aire.

Heriberto Torres recuerda que el invernadero tipo túnel se introdujo en México desde 1970 y fue utilizado hasta fines de los años ochenta como el invernadero de batalla de los productores nacionales. El problema fue que se instaló por igual en zonas secas como en húmedas.

Este invernadero es como un “desastre natural”, pues genera en su interior demasiada concentración de calor, humedad relativa y no permite el paso y circulación del aire.

La temperatura en el túnel alcanza los 50 grados centígrados entre las 13:00 y las 15:00 horas, condición en la que ninguna planta podría sobrevivir, ni nosotros mismos. Este tipo de invernadero funciona para algunos cultivos pero no para la totalidad. Podría utilizarse en la germinación de semillas pero en ninguna circunstancia sería una buena construcción para cultivar plantas, recalca el experto.

En una segunda etapa se construyó el denominado vertitúnel, modelo que muchas empresas estadounidenses introdujeron al país. Al igual que el anterior presentó problemas de alta temperatura en días soleados, gran cantidad de humedad y poca fluctuación del aire.
El investigador comenta que este hecho fuerza el metabolismo de las plantas las cuales no llegan a buen fin. La temperatura ideal para una planta debe oscilar entre 20 y 25 grados centígrados, no más.
Para saber si un invernadero es adecuado, el académico proporciona una receta sencilla: estar dentro del invernadero entre la una y las tres de la tarde sin sudar, si esto se logra el invernadero es fantástico, pero si se tiene que salir corriendo porque es mucho el calor ese invernadero no sirve. Y agrega que en esa condición están el 90 por ciento de los invernaderos en el país.

Los constructores no son diseñadores, edifican algo que ya tiene afinado en su proceso de producción sin importar si funciona o no, lo que les interesa es vender. La AMCI podría hacer algunas cosas para controlarlos pero sería difícil homogeneizar el pensamiento de un comerciante, un técnico de la Sagarpa o el de un productor, pues son totalmente diferentes, asegura Heriberto Torres.

A otra cosa mariposa

La agricultura tradicional que se realiza a campo abierto, sin ninguna protección, está expuesta a factores nocivos como la alta radiación solar, alta humedad relativa, lluvia directa, granizadas, heladas, polvo, malezas, lluvia ácida, plagas, enfermedades, daños de animales, variabilidad en la fertilidad del suelo, régimen hídrico inestable y al propio hombre.

Cuando se habla de un cultivo protegido en invernadero se hace referencia a cuidar las cosechas de los factores mencionados mediante la utilización de tecnologías y al control del exceso de la radiación solar.

La radiación solar es una fuente de energía que aprovechan las plantas para realizar su proceso más importante –la fotosíntesis–. Un invernadero permite controlar la filtración de la radiación solar según el requerimiento de la planta. Los excesos de radiación pueden disminuirse con el uso de plásticos con diferentes niveles de pigmentación, de tal manera que haya cierto porcentaje de sombra, desde el 15 y hasta el 80 por ciento; los hay de diferentes colores: transparentes, verdes, azules, amarillos y blancos.

Heriberto Torres señala que el invernadero debe ser permeable a la luz y al paso del viento, pero no debe permitir los efectos de precipitación, agua, granizo o nieve. El granizo es un factor ambiental importante en la estabilidad de las estructuras; cuando éstas han sido mal diseñadas una granizada puede derrumbar las construcciones.

En México es muy importante considerar la ventilación natural como básica en los invernaderos, porque la instalación de sistemas mecánicos de ventilación implica demasiada inversión por consumo de energía y muchos productores no pueden costearla. Sólo en casos especiales podría considerarse la implementación de ventilación artificial como en el cultivo de especies muy rentables, para investigación científica o cuando se desee tener un modelo de invernadero altamente tecnificado, indica Heriberto Torres.

El experto consideró que, al iniciar una producción de cultivos protegidos, el mejor productor es aquel que no sabe nada de agricultura pues así un buen diseñador, fabricante y constructor podría venderle algo adecuado tomando en consideración el clima de la región. La mayoría de las veces los productores están casados con una idea y no se les puede cambiar de paradigma. Los campesinos generalmente atribuyen sus malas cosechas a la mala suerte, plagas y enfermedades. Este pensamiento poco analítico es la causa de que sea más difícil aprovechar los conocimientos sobre el medio ambiente y con ello mejorar sus cultivos.

Tecnología mexicana a pasos lentos

Los avances tecnológicos en invernaderos hoy están enfocados a la creación de pantallas térmicas para eliminar el problema de la alta radiación y las altas temperaturas en el invernadero, a resolver problemas técnicos como conducción y nutrición de los cultivos, nuevos sistemas de riego y producción, así como a las mejoras en la automatización.

En México, los avances de tecnología para invernaderos son muy lentos debido a que la investigación académica no tiene el acceso a las nuevas tecnologías, a pesar de que sí cuenta con gente capacitada; es más sencillo para una microempresa dedicada a la construcción de invernaderos, pues tiene la posibilidad de realizar cambios en los procesos de fabricación y construcción que le permitan aplicar las nuevas tecnologías.

Hay un divorcio entre las áreas científica, académica e industrial, las grandes empresas no creen en las escuelas oficiales porque saben que no tienen los recursos económicos para acercarse a las tecnologías importadas y copiarlas o rediseñarlas, mucho menos para diseñar lo nacional, asegura Heriberto Torres.

De qué están hechos

El acero es el material que representa más del 50 por ciento de la construcción de un invernadero, el resto se distribuye en las cubiertas de plástico y las mallas antiáfidos sintéticas elaboradas a partir de materiales importados.

Las empresas mexicanas utilizan en su mayoría materiales nacionales, aunque en algunos casos emplean insumos israelíes o españoles de mayor costo.

Un invernadero tiene una vida útil de 15 años, pero la estructura metálica puede durar hasta 25 años; las cubiertas duran de uno a dos años y las mallas antiáfidos se pueden utilizar hasta por cinco años. El mantenimiento de un invernadero es sencillo, sólo se realiza cuando se cambian las cubiertas.

Al elegir un invernadero es importante que sea funcional, resistente, económico, versátil –que se pueda dedicar a diversos cultivos–, operable por cualquier persona que tenga formación fisiológica y que la temperatura en su interior no rebase los 30 grados centígrados, indica Heriberto Torres.


Suscríbete al Boletín

PAÍSES QUE NOS ESTÁN VIENDO