Diseño y manejo de las estructuras de cultivo...
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Diseño y manejo de las estructuras de cultivo protegido
Dr. Pere Muñoz OdinaIRTA. Cataluña España
www.irta.es
CONTENIDO
Objetivos cultivo Protegido
Clasificación Sistemas productivos
Estructuras simples
Estructuras Tecnificadas
Producción sostenible
• INCREMENTAR RENDIMIENTOS, MEJORAR CALIDAD Y CONSERVAR RECURSOS
• INCREMENTAR ZONAS DE PRODUCCIÓN Y CICLOS DE CULTIVO. GARANTIZAR SUMINISTRO ESTABLE
REDUCIR NECESIDADES HÍDRICAS
PROTECCIÓN FRENTE A BAJAS TEMPERATURAS
LIMITAR DAÑOS POR VIENTO, LLUVIA, CLIMA ÁRIDO O DESÉRTICO
REDUCIR DAÑOS CAUSADOS POR PLAGAS, ENFERMEDADES...
OBJETIVOS CULTIVO PROTEJIDO
ZONA MEDITERRÁNEA MÍNIMA AUTOMATIZACIÓN
OBJETIVO: CULTIVO RENTABLE
CLASIFICACIÓN EUROPA: “CONTRASTE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN”
MÁXIMA AUTOMATIZACIÓN
OBJETIVO: OPTIMIZAR PRODUCCIÓN
NORTE DE EUROPA
TENDENCIA ACTUAL ====> AUMENTAR EL NIVEL TECNOLÓGICODE LOS INVERNADEROS
Control Ambiente Invernadero
“Condiciones ambientales óptimas Crecimiento y Desarrollo del cultivo”
Producción Rentable
Control:
Simple: Protección (lluvia, viento, ....)
Sofisticado: Mejora calidad/producción
Reducir polución
Disminuir consumo de energía.
Estructuras Artesanales
Control Simple: Protección (lluvia, viento, ....)
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80ángulo de incidencia
% d
e tr
ansm
isió
n
Malla Tuta Nueva Malla pulgón nuevaMalla Tuta Usada Malla Pulgón usada
Transmisión de luz mallas nuevas y usadas
Transmisión de la malla y episodios de lluvia en la temporada 2003 – 2004.D. Ríos, R. Nazco (2006)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 - 1
0 O
ct
21 -
31 O
ct
11 -
20 N
ov
1 - 1
0 D
ec
21 -
31 D
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20 E
ne
1 - 1
0 Fe
b
21 -
29 F
eb
11 -
20 M
ar
1 - 1
0 A
br
21 -
30 A
br
11 -
20 M
ay
0
10
20
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70
80
rain trasmisivity
Temperatura exterior (ex) e interior (in) en un umbráculo. B. Santos, D. Ríos, R. Nazco (2006)
0
5
10
15
20
25
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35
40
1,10 a
10,10
21,10
a 31
,1011
,11 a
20,11
1,12 a
10,12
21,12
a 31
,1211
,1 a 2
0,11,2
a 10
,221
,2 a 2
8,211
,3 a 2
0,31,4
a 10
,421
,4 a 3
0,411
,5 a 2
0,5
periodo (10 días)
tem
pera
ture
(ºC
)
med in min in max in med ext min ext max ext
PRINCIPAL PROBLEMA:
Δ TEMPERATURA Y HUMEDAD
SOLUCIÓN:VENTILACIÓN NATURAL
FORZADA
REDUCCION DE LA VENTILACIÓN POR LAS MALLAS
0102030405060708090
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Porosidad (%)
Red
ucci
ón e
stim
ada
tasa
de
vent
ilaci
ón(%
)
Cambios en estructura Mayor Control:
Pendiente
Aperturas de ventilación
VENTANA ENROLLABLE
VENTANA ABATIBLE
ESTRUCTURAS INDUSTRIALES:
Δ HERMETICIDAD (MEJOR CONTROL PLAGAS Y CLIMA)
MECANISMOS DE CONTROL CLIMÁTICO
MEJOR PROTECCIÓN VIENTO, CONTROL PRODUCCIÓN
Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)
APLICACIONES: EN TODAS LAS DISCIPLINAS EN LAS QUE SEA IMPORTANTE EL MOVIMIENTO DE FLUÍDOS:
•TECNOLOGÍA AEROESPACIAL.
Ventanas de cara al viento
Ventanas de espalda al viento
VENTILACIÓN MULTITÚNEL
0
10
20
30
40
50
60
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Velocidad de viento, m s-1
Ren
ovac
ione
s h-1
CARA AL VIENTO ESPALDA AL VIENTO
Muñoz P. (1998)
Sotavento
Barlovento 3m/s
3m/s
Montero y cols. 2007
CONFIGURATION 4. CFD simulation
5.55.24.94.74.44.13.83.63.332.72.52.21.91.61.41.10.830.550.280.0048
OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE VENTILACIÓN NATURAL EN INVERNADERO TIPO PARRAL
Sugerencias para mejorar la ventilación a barlovento (Baeza, 2007)
•Usar deflectores en las naves de los extremos •Usar ventanas laterales evitando chorros de aire•Pendiente del techo de aprox. 25 º•Limitar la anchura de los invernaderos a 50-60 m • ¿Distancia entre invernaderos?
PRODUCCIÓN PROTEGIDA SOSTENIBLE
GENERA MENOR IMPACTO POSIBLE: VUELTA A LO NATURAL
EVALUACIÓN AMBIENTAL: ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA
Objetivo
El objetivo de este estudio es la evaluación de los daños ambientales atribuibles al proceso de cultivo de tomate bajo invernadero a lo largo de su ciclo de vida.
ANTON A. (2004)
Cambio Climático
32%
12%
4%
29%
22%Infraestructura invernadero
Infraestructura auxiliar
Fertilizantes
Fertirrigación
Residuos
Recomendaciones
aReducción de los impactos causados por el equipamiento.
a Criterios de gestión más racional en el suministro de nutrientes y agua. Principalmente en cultivo en suelo, pero también en hidropónico,
aGestión de residuos: separación de la fracción verde y su posterior compostaje.
a Necesidad de investigación en sustratos alternativos de origen local y preferiblemente procedentes de reutilización de algún material.
a Reducción de la distancia entre fabricantes, agricultores y consumidores.
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MUCHAS GRACIAS