Diego-Luis Valera Martínez, Francisco Molina Aiz, Jesús A. Gil Ribes |
Departamento de Ingeniería Rural. Universidad de Almería |
1. Diagnóstico de la situación actual
En las tres últimas décadas la agricultura almeriense ha sufrido una profunda y rápida transformación que continua hoy día. Así, terrenos semiáridos con escaso aprovechamiento agrícola, han pasado a ser fuente de una agricultura de vanguardia, capaz de obtener un alto nivel productivo tanto por su cantidad, con más de dos millones de toneladas en 1996, como por su calidad. Este gran avance ha sido posible gracias a la aparición de los invernaderos, que actualmente ocupan una superficie superior a las 25000 hectáreas.
Este rápido desarrollo de los cultivos bajo plástico se ha visto acompañado por un gran avance en materia fitosanitaria, mejora vegetal, técnicas de cultivo y comercialización. Sin embargo, este auge no se ha traducido en una mejora de la estructura y de la ambientación de los invernaderos, debido fundamentalmente al largo periodo de tiempo necesario para renovar las estructuras, y a la fuerte inversión necesaria para ello.
El invernadero típico de Almería basa parte de su éxito en su sencillez y bajo coste, pero no es lo bastante eficiente en cuanto a su ventilación. Esto provoca una elevada humedad interior, que provoca condensaciones y goteos procedentes de la parte interior de la cubierta, favoreciendo el ataque de enfermedades criptogámicas, y con ello, el aumento del uso de productos fitosanitarios.
La reducción del uso de productos fitosanitarios resulta imprescindible tanto desde el punto de vista medio ambiental como desde la mejora de la competitividad de nuestros productos.
Además, la falta de ventilación se traduce en un agotamiento del CO2 en la atmósfera del invernadero, de hasta un 80%, llegando a provocar reducciones del crecimiento y del rendimiento (Lorenzo P., et al. 1990).
Para mejorar la ventilación pasiva en el área mediterránea, se han sugerido superficies de ventana entre 18-25% respecto de la superficie cultivada (Zabeltitz C von., 1992), P. Feuilloley et al. (1994) concluyen en su estudio sobre la aireación estática de un invernadero, que la altura del cultivo tiene un gran efecto en la tasa de ventilación natural y que el mejor sistema de ventilación debería disponer de apertura lateral del 17% y cenital del 15%, con una superficie de apertura total óptima del 32% de la superficie cultivada. El efecto chimenea que se establece entre la ventilación lateral y cenital es especialmente significativo cuando la velocidad del viento es inferior a 1 m.s-1. Ph. Verheye y H. Verlodt (1990) obtuvieron los mejores resultados al comparar diferentes sistemas de ventilación estática, cuando la superficie de apertura era aproximadamente el 30% de la superficie cultivada.
El diseño de la ventilación puede realizarse por medio de modelos a escala (Sase S. y Nara M., 1985; Sase S. et al., 1984). Una manera de estudiar la ventilación es generar el flujo en un túnel hidrodinámico con modelos a escala (1:10-l:50), grabar y digitalizar la imagen, establecer la distribución de temperaturas de la imagen digitalizada y obtener la tasa de ventilación.
2. Materiales y Métodos
En el trabajo realizado se ha tratado de identificar y valorar los distintos tipos de invernaderos de la provincia de Almería con el objetivo de aportar posibles mejoras de sus condiciones ambientales.
Al no disponer de datos recientes sobre determinadas características de los invernaderos, necesarios para la evaluación de las condiciones climáticas, se ha realizado un muestreo de 526 invernaderos distribuidos por toda la provincia. La superficie muestreada ha sido de 340 ha, lo que da una tasa de muestreo del 0.014, es decir, el 1.4% de la superficie invernada de la provincia.
Los principales datos recogidos son la edad del invernadero, el tipo de estructura, su superficie y dimensiones, la cubierta utilizada, los materiales de la estructura, el área de ventilación y los sistemas de climatización, datos referentes a la aplicación de tratamientos fitosanitarios, y otras características tanto del invernadero como de la explotación agrícola y de los agricultores.
Dada la gran superficie en la que se distribuyen los invernaderos, se ha realizado un muestreo bietápico por razones de economía de tiempo y de recursos. Dicho muestreo consiste en dividir la población en unidades primarias o conglomerados, y seleccionar una parte de ellas de forma aleatoria. En una segunda etapa se toma un cierto número de unidades dentro de los conglomerados elegidos en la primera etapa, utilizando también métodos probabilísticos.
En la primera etapa, a partir de las ortoimágenes espaciales a escala 1:100000 del Instituto Geográfico Nacional, obtenidas por el satélite Landsat 5 en 1987, se ha realizado una primera delimitación de las zonas de invernaderos.
Después se ha realizado una corrección de esta primera delimitación con observaciones sobre el terreno y se ha dibujado el área ocupada por los cultivos bajo plástico. Para ello se han utilizado los mapas a escala 1:50000 del Servicio Geográfico del Ejercito, empleados para situar los invernaderos muestreados.
En dichos mapas aparecen una serie de ejes, correspondientes al sistema de coordenadas U.T.M., que definen cuadrados con una superficie de 1 km2. Se han utilizado estos cuadrados como conglomerados para la primera etapa de muestreo, seleccionándose de forma aleatoria el 50% de todos los conglomerados incluidos en la zona de invernaderos.
A efectos del análisis estadístico es muy importante tener en cuenta que los conglomerados, pese a tener un área constante igual a 1 km2, son de distinto tamaño, pues contienen distinto número de unidades secundarias. Por una parte hay diferencias debido a que la densidad de invernaderos no es constante, ya que los invernaderos se han desarrollado en torno a las vías de comunicación, en las proximidades de los núcleos urbanos, en las zonas con agua, evitando los cauces de las ramblas, etc. Por otra, existen diferencias dependiendo de que los conglomerados se encuentren dentro de la zona ocupada por los invernaderos o en las áreas marginales donde los invernaderos ocupan sólo una parte del conglomerado.
En la segunda etapa, dentro de cada una de las unidades primarias se ha realizado un submuestreo de 1 a 4 invernaderos dependiendo de la densidad de éstos en la zona. Así, en los conglomerados totalmente ocupados por invernaderos, se han seleccionado cuatro, tres cuando ocupan alrededor de ¾ del área, dos cuando hay invernaderos en la mitad de la superficie y uno cuando los invernaderos cubren aproximadamente ¼ .
El método de recogida de datos ha sido el de entrevista personal, junto con la observación directa para ciertas características como los materiales de la estructura, el empleo de acolchado en el suelo o el sistema de riego utilizado.
Una vez recogidos los datos sobre el terreno se introdujeron en una base de datos para su tratamiento informático.
3. Resultados y Discusión
El desarrollo de los diferentes tipos de invernadero en cada una de las comarcas estudiadas, varía ligeramente como se puede apreciar en la siguiente tabla:
Tabla 1. Porcentajes de los distintos tipos de invernadero en las diferentes comarcas muestreadas.
Invernaderos |
Campo de Dalias |
Campo de Nijar |
Bajo Andarax |
Almanzora |
Plano Raspa Asimétrico A dos aguas Semicilíndrico Malla |
64.2 29.2 3.5 2.7 0.4 0.0 |
64.2 30.4 1.8 1.8 1.8 0.0 |
71.8 15.3 2.6 10.3 0.0 0.0 |
23.1 30.7 0.0 23.1 0.0 23.1 |
Como puede observarse en la figura 1, en el total de la provincia los invernaderos semicilíndricos y de malla representan un pequeño porcentaje, debido principalmente a que se trata de estructuras recientes. Los invernaderos «planos» y de «raspa y amagado» suponen un 92.4% del total de invernaderos muestreados, lo que da una idea de la homogeneidad de las estructuras y del poco desarrollo que éstas han tenido hasta el momento.
Figura 1. Porcentajes de los distintos tipos de invernadero muestreados.
En los últimos años se ha producido un progresivo abandono de las estructuras planas (fig. 2), debido a la dificultad que éstas presentan para la implantación de sistemas de control y mejora ambiental.
Frente a esta regresión de los invernaderos de tipo plano, se observa un avance paulatino de los invernaderos en «raspa y amagado» como consecuencia de sus mejores prestaciones y coste similar. Sin embargo, este tipo de invernaderos presenta deficiencias de iluminación en comparación con los invernaderos asimétricos, cuyo precio es semejante, por lo que previsiblemente, estos últimos serán los invernaderos más desarrollados.
Figura 2: Distribución por edades de los distintos tipos de invernaderos.
Desde el punto de vista de las condiciones climáticas y de las posibilidades de control medioambiental, los invernaderos mejor situados son los semicilíndricos, aunque su elevado precio lo hace prácticamente inalcanzable para un gran número de agricultores.
Otro aspecto a considerar con respecto a la evolución de las estructuras, es el aumento que se observa en la altura en todos los tipos de invernadero. Esto ha permitido aumentar el volumen unitario que mejora el microclima interior.
Los invernaderos que se construyen actualmente tienen en su mayoría apoyos metálicos, ya sean de tubo de hierro galvanizado o de perfiles laminados. Además muchos agricultores están sustituyendo los apoyos de madera deteriorados de sus invernaderos antiguos por soportes metálicos.
La implantación de ventilación cenital es una de las principales necesidades en los invernaderos de Almería, dado que su gran anchura, en torno a 50 m, hace insuficiente la ventilación lateral, sobre todo en cultivos de porte alto, como el tomate, donde se dificulta aún más la circulación del aire dentro del invernadero. Aunque según el muestreo, sólo el 36.3% de los invernaderos disponen de ventilación cenital.
Una de las modificaciones de las actuales estructuras que debería tenerse en cuenta a la hora de realizar la construcción de nuevos invernaderos podría ser la disminución de su anchura a un máximo de 40 m que junto con la utilización de ventilación cenital garantizaría una correcta ventilación.
La utilización de invernaderos asimétricos orientados en dirección este-oeste aumentaría la luminosidad dentro del invernadero en el periodo invernal cuando ésta puede llegar a ser un factor limitante. Muchos agricultores adquieren este tipo de estructuras y sin embargo no las orientan correctamente, lo que supone un grave error.
Otra medida que mejoraría la ventilación y su futura automatización, sería la implantación de ventanas deslizantes laterales y cenitales. Aunque ya existen este tipo de aberturas de ventilación en el mercado, al ser su precio superior al de los otros modelos, los agricultores no las adquieren.
La introducción de sensores de temperatura y humedad permitiría conocer el estado del microclima del invernadero y poder así actuar sobre la ventilación, ya que en la mayoría de los casos, los agricultores se basan en sus impresiones sobre el estado del clima para abrir o cerrar las ventanas. Esto permitiría además aprovechar los equipos informáticos utilizados para la fertirrigación en muchos invernaderos así como su posterior empleo para la automatización del control ambiental.
4. Conclusiones
Las necesidades de climatización de los invernaderos en Almería, son principalmente de refrigeración en verano. Sin embargo, se ha producido un mayor desarrollo de los sistemas de calefacción para el control ambiental en invierno.
Se debe concienciar a los agricultores sobre las carencias en control climático que presentan las actuales estructuras y promover la implantación de mejoras y compra de equipos de climatización, como ya se hizo con los equipos de riego y fertilización. La inversión en sistemas de control ambiental supondría una mejora de los rendimientos y una disminución de las necesidades de productos fitosanitarios, que actualmente le suponen un gran gasto.
A este respecto cabe destacar que los malos resultados obtenidos en la campaña 1996/97, como consecuencia de las anómalas condiciones climáticas, han servido para que muchos agricultores se conciencien de las deficiencias que sus invernaderos presentan a la hora de controlar el microclima. En algunos invernaderos de tipo plano, donde el agua de lluvia penetra en el invernadero mojando las plantas, las precipitaciones han supuesto la perdida total del cultivo.
Dada la gran competencia existente en el mercado de los productos hortícolas en ciertas épocas del año, la mejora del control ambiental en los invernaderos puede permitir una mayor flexibilidad de los calendarios de producción, de forma que se adapten a los periodos de mejores ventas.
Por último señalar que pese a observarse una buena tendencia en la evolución de los invernaderos almerienses con respecto al control ambiental, existe una falta de información. A este problema hay que añadir las dificultades económicas por la que atraviesan muchos agricultores debido a los malos resultados obtenidos en los últimos años por bajos precios. Esto hace que muchos agricultores tengan intención de realizar mejoras en la ventilación de su invernadero, instalando ventilación cenital principalmente, y no lo hagan por falta de recursos.
5. Bibliografía
Feuilloley P., Mekikdjian Ch. Y Lagier J., 1994.- Aeration naturelle des serres-tunnels plastique en zone méditerranéenne. Plasticulture, 104: 33-46.
Lorenzo P., Maroto C. y Castilla N., 1990.- CO2 in plastic greenhouse in Almeria (Spain). Acta Horticulturae, 268: 165-169.
Sase S. y Nara M., 1985.- A control algorithm for natural ventilation based on wind tunnel testing. Acta Horticulturae, 174: 75-79.
Sase S., Takakura T. y Nara N., 1984.- Wind tunnel testing on airflow and temperature distribution of a naturally ventilated greenhouse. Acta Horticulturae, 148: 329-336.
Verheye Ph. y Verlodt H., 1990.- Comparison of different systems for static ventilation of hemispheric plastic greenhouses. Acta Horticulturae, 281: 183-197.
Zabeltitz Ch. von, 1992. Lefficacité énergétique dans la conception des serres méditerranéennes. Plasticulture, 96: 6-16.