Clasificación y Tipos de Invernaderos

CAPITULO 9

CLASIFICACIÓN Y TIPOS DE INVERNADEROS Aurelio Bastida Tapia

Este apartado se presenta algunas de las principales formas de clasificar a los invernaderos y estructuras afines, con la finalidad de precisar la utilidad de cada una de ellas para diferenciar las estructuras que se una en la agricultura protegida. 9.1.-Introducción Una clasificación consiste en caracterizar y describir los elementos de un conjunto, objeto de estudio, con la finalidad de agrupar sus componentes en diferentes categorías o grupos, situación que facilita su estudio y análisis con diferentes objetivos. A lo largo de la historia de los invernaderos se le ha clasificado de diferentes formas, mismas que aquí señalaremos. Sin embargo la finalidad última es proponer un manejo más eficiente de los invernaderos por para determinado sector de productores con niveles tecnológicos similares. Una clasificación también sirve como punto de referencia para saber los modelos que existen en el mercado y sus características. En este apartado presentamos algunas de las formas más comunes de clasificar a los invernaderos, de acuerdo a diferentes finalidades y objetivos. Sin embargo se considera que la más apropiada es aquella que tiene como base el nivel tecnológico, que presentan los invernaderos, en cuanto al equipo necesario para su operación y funcionamiento. Situación que como se analiza en el siguiente capítulo, tiene que ver con el diseño agronómico de estructuras de acuerdo a los cultivos, las condiciones ambientales y el nivel social y económico de los productores. 9.2.- Los invernaderos y su clasificación Existen diferentes tipos de clasificaciones para los invernaderos, resultados de la amplia diversidad de estilos y tipos de estructuras, materiales empleados en su construcción, cultivos desarrollados en su interior, equipamiento y niveles tecnológicos. Así encontramos clasificaciones que los agrupan atendiendo factores como; régimen térmico, perfil externo de las estructuras, tamaño o tipo de material empleado en su construcción y cubierta, ubicación. Entre las principales formas de clasificarlos están las siguientes: 9.2.1.- Clasificación de estructuras por tamaño

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Como ya se indicó en el primer capítulo, por tamaño los invernaderos se clasifican en a) mini invernaderos, b) túneles bajos, mini túneles o micro túneles, c) macro túneles o túneles altos, d) invernaderos, y, e) macro invernaderos y mega invernadero. Esta clasificación alude al espacio vertical del que disponen las plantas o cultivos para crecer a lo alto. a) Mini invernaderos. Son todas aquellas estructuras pequeñas y de pocas dimensiones, con forma de invernadero, que se utilizan en decoración de interior en forma de terrarios y en actividades que representa un pasatiempo de algunas personas que les gustan las plantas o la jardinería. Estos se utilizan para proteger plantas de porte bajo y poco desarrollo. Algunos pueden ser transitables, otro no. El nivel de protección de pende de varios factores. b) Túneles bajos. También llamados “micro túneles”, son estructuras de porte bajo, de unos cuantos centímetro hasta 1.5 metros de alto, en ocasiones hasta 1.8 metros y con anchos por lo general de no más de metro y medio de ancho. Se utilizan comercialmente para el cultivo de plantas en líneas o surcos, así como para la producción de plántula en almácigos o semilleros. Por sus dimisiones, generalmente, no se puede trabajar en su interior y las labores las labores se realizan desde el exterior, levantando las cubiertas. Las plantas a cultivar en su interior deben ser de porte bajo a mediano, anqué también se utilizan para las primeras etapas de desarrollo de cultivos altos, a los que una vez que se desarrollan se les quita la cubierta del túnel para que no estorbe su crecimiento. Protegen en forma somera y no se tienen posibilidades de control de las variables ambientales internas, por lo que el micro clima interno depende de las condiciones ambientales externas. Uno de los factores que se puede modificar es la cantidad de luz. c) Túneles altos. También conocidos como macro túneles. Son aquellas estructuras que no alcanzan el tamaño de los invernaderos, que se emplean para cultivar plantas desde portes bajo hasta las que pueden alcanzar un metro unos dos a tres metros de alto. Son relativamente angostos y pueden ubicarse en batería para cubrir grandes superficies. Todos tienen dimensiones en altura y ancho para posibilitar que todas las labores que requieren los cultivos se realizan en el interior. Ya presentan algunas posibilidades de control de variables como la luz y la ventilación al dar las posibilidades de colocar ventilas laterales, pero todavía no factible ubicar ventilas cenitales. d) Los invernaderos. Son todas las estructuras cuyas alturas al canalón es de más de dos metros y de tres metros hasta 10 metros de altura total. Por lo general con anchos superiores a los seis metros. En ellos es posible cultivar todo tipo de cultivos, menos arboles de más de 10 metros de alto. Se puede establecer en batería para cubrir superficies grandes, con la posibilidad de ubicar ventilas cenitales y laterales. En ellos es posible el control de la mayoría hasta la totalidad de las variables ambientales, de acuerdo a su diseño y equipamiento. e) Los macro invernaderos y mega invernadero. Los macro invernaderos son aquellas estructuras de más de 10 metros de altos, hasta unos 25 a 30 metros de alto. Los mega invernaderos son las estructuras de mayor tamaño, como los domos del

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proyecto Edén en Inglaterra donde la cúpula mayor tiene 65 metros de altura. En ambos tipos de estructuras es posible cultivar toda clases de plantas, incluyendo arboles de más de diez metros de alto. 9.2.2.- Clasificación por disposición o emplazamiento de las estructuras Esta clasificación de invernaderos atiende a la disposición de las estructuras sobre un terreno. Si están solas o emplazadas en conjunto cubriendo una superficie continua. Atendiendo a su forma arquitectónica cabe distinguir dos formas básicas: a) invernaderos unimodulares o monocapilla y b) invernaderos multimodulares o multicapilla (Castilla, 2005). Además se considera una tercera, cuando la estructura adosa una de sus paredes un una casa o edificio. a) Estructura única o monocapilla Son aquellos invernaderos de una sola estructura, que estructuralmente están aislados, aun cuando existan otras naves cercanas, pero entre ellas no hay continuidad y se manejan como estructuras separadas unas de otras. Es común encontrar un conjunto de naves separadas por pasillos de tres a seis metros. Cuando ello ocurre y son de las mismas características, se pueden clasificar como estructuras en serie.

Figuras 9.1 y 9.2. Invernaderos tipo túnel unitarios

Las dimensiones no intervienen en esta clasificación, puesto que pueden ser desde unos cuantos metros cuadrados hasta mil o dos mil metros cuadrados. b) Estructura en batería o multinaves El conjunto multinaves, multicapilla o estructuras en batería se presenta cuando dos o más unidades están adosadas formando una cubierta continua cubriendo grandes extensiones de terreno. En este caso en la unión de las naves se colocan canales para desalojar el agua de las lluvias. Las estructuras de este tipo están conformadas por una serie de módulos unidos, en disposición de módulos paralelos asociados. Dependiendo del tipo de invernaderos y las

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costumbres locales, se les llama multicapillas, multitúneles, multimodulos o multinaves. En México se encuentran estructuras de este tipo desde poco metros cuadrados, hasta cinco y diez hectáreas juntas.

Figuras 9.3 y 9.4. Invernaderos en batería o multinaves, multicapilla o multimodulos

c) Invernadero adosado Son los invernaderos que en uno de sus costados esta unido a una construcción sólida, por ejemplo una casa o edificio. Del lado sur en el hemisferio norte y del lado norte en el hemisferio sur. Generalmente se emplean para plantas ornamentales y la finalidad del adosamiento es para aprovechar el espacio y la calefacción. También se utilizan para comedores y estancias residenciales.

http://www.hortalworld.com/fichaproducto.asp?id=58

Figuras 9.5 y 9.6. Invernaderos adosados a edificios

9.2.3.- Clasificación de invernaderos por la forma o perfil externo EN México, una de las clasificaciones más conocida de los invernaderos, es aquella que considera la figura geométrico o perfil externo de las estructuras. Al respecto existen varios tipos, entre los más comunes están los invernaderos tipo capilla, los tipo túnel, los tipo dente de sierra, etc. A continuación se describen algunos de ellos. 200

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9.2.3.1.- Invernaderos o estructuras planas Estos invernaderos son originarios de la provincia de Almería en España, donde se les conoce como invernaderos tipo parral. Son una versión modificada de los tendidos de alambre empleados como tutores de los parrales para la producción de uva. Este tipo de estructuras se usan en esa región debido a la baja precipitación pluvial (Serrano, 2002). Allá, la estructura de los invernaderos consiste de alambre y postes de madera rolliza. Por lo general su altura en la parte más alta es de 3 a 3.5 metros, con una anchura variable que puede llegar a ser de 20 metros o más, con largos variables. La ventilación es a través de ventilas colocadas en las paredes laterales. El techo de los invernaderos tipo parral es a una sola agua, con nula o ligera inclinación. La estructura que sostiene la cubierta puede ser de madera, tubos de acero, concreto o una combinación de estos elementos. Las paredes laterales son rectas y el plástico de la cubierta va en medio de un tejido de malla de alambre. Dentro de las ventajas de este tipo de estructuras reside en bajos costos de construcción y la poca incidencia de los elementos del techo en la interceptación de la luz. Como desventajas están la deficiente ventilación y el alto riesgo de ruptura del techo por el estancamiento del agua sobre el mismo. En zonas de baja radiación la escasa pendiente de la cubierta representa poca captación de energía solar. Por otro lado es una estructura rígida que ofrece alta resistencia al embate de los vientos, por ello requieren de una buena cimentación. Además de ser frecuentes en el sur de España, pueden encontrarse en otras regiones del mundo con precipitación baja. En México existen algunos invernaderos de este tipo con varias modificaciones, por ejemplo techos inclinados, los cuales se les conoce como raspa y amagado, los cuales se tratan más adelante. Algunas estructuras para casas de malla sombra y cubiertas presentan características similares en cuanto a la estructura de soporte de la cubierta, que es plana. En términos generales, son estructuras poco aconsejables ya que su principal desventaja es la dificultad para desalojar el agua de las lluvias, misma que puede estancarse sobre la cubierta formando bolsas de agua, cuyo peso puede romper el plástico o colapsar la estructura. Para evitar estos daños se ha optado por realizar perforaciones en las cubiertas, con el inconveniente del goteo sobre los cultivos, tanto del agua de la lluvia como del agua que se condensa en el techo. La ventilación puede ser deficiente para las necesidades de CO2 del cultivo. Es común que en nuestro país, la forma plana sea una de las formas que adopten las casas sombra y enmallados diversos. 9.2.3.2.- Invernadero o estructura de cubierta a un agua. Es un tipo de invernadero consiste en una estructura, con una cubierta inclinada hacia un lado para darle la pendiente necesaria para desalojar el agua de las lluvias. En Zinacantán, 200

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Chiapas existen algunas estructuras con estas características empleados en la producción de flores de corte, construidos de madera, que por lo general siguen la pendiente de terreno. En otras partes del mundo, por lo general son invernaderos adosados a una construcción sólida.

Figuras 9.7 y 9.8. Invernaderos de un agua. Zinacantán, Chiapas.

En el caso refreído de Chiapas se trata de estructuras muy ruticas, en la cuales el plástico se sujeta mediante tablillas de madera clavadas a la estructura y cuentan con pocas o nulas ventilas laterales y nada ventilas cenitales. Esta forma también es común que se adopte para casas sombra y enmallados que cubren el cultivo siguiendo la pendiente del terreno. 9.2.3.3.- Invernaderos en capilla o caseta a dos aguas La característica central, de este tipo de invernadero, es el techo inclinado a dos aguas, que se unen en la parte superior de la estructura en ángulo, como parte de un triángulo. Pueden construirse unidades solas o en batería, cuando están en batería se conocen como multicapilla. Presenta variantes, una de las cuales consiste en que los laterales del techo se unen a diferentes alturas dejando el espacio suficiente para la colocación de ventilas cenitales en medio. Otra variante presenta un techo principal con una capilla pequeña en la parte alta y los laterales de esta capilla están ocupados por ventilas. El diseño está condicionado por el tipo de material de construcción. Es un modelo ideal para cubiertas rígidas o flexibles, pero presenta la desventaja de ser poco aerodinámico y ofrecer mayor resistencia al embate de los vientos. Por el contrario, el modelo es bueno para desalojar el agua de las lluvias, nevadas o granizadas y no se forman bolsas de agua debido a lo inclinado de los ángulos de la cubierta (Serrano, 2002). Los invernaderos tipo capilla fueron de los primeros que se construyeron en México ya que los materiales empleados en la cubierta eran el vidrio o cristal sostenidos por estructuras de ángulos de acero, utilizados en herrería para la fabricación de ventanas. Posteriormente, con el auge de la floricultura se introdujo el invernadero tipo colombiano, que es una estructura de perfil de acero tubular galvanizado, con alturas entre seis y ocho metros y unos cinco a

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siete metros de ancho, con ventilas laterales y cenitales. Estas estructuras se construyeron en conjuntos de varias naves para cubrir grandes superficies.

Figura 9.9 Invernaderos tipo capilla unitario

Figura 9.10. Invernaderos tipo capilla en batería

En nuestro país, este tipo de estructuras son relativamente frecuentes en la región de Villa Guerrero, Estado de México y otras áreas de clima cálido, donde se destinan a la producción de flores y plantas ornamentales. La explicación es que permiten establecer ventilas laterales de grandes dimensiones ideales para desalojar grandes volúmenes de aire caliente. Todos los modernos invernaderos con cubiertas de cristal, que se han construido en México, son tipo capilla a dos aguas. El tipo capilla se ha utilizado para estructuras de invernaderos y ocasionalmente para túneles bajos y altos. También es una de las formas que comúnmente adoptan las casas sombra. 9.2.3.4.- Invernaderos tipo capilla asimétrica Los invernaderos asimétricos son estructuras tipo capilla, en las que el ala o vertiente expuesta a los rayos del sol es de mayor tamaño, que la ubicada del lado contrario. Este tipo de estructura tiene la finalidad de lograr mayor captación de radiación solar, especialmente en los períodos de días cortos, o en regiones ubicadas en altas latitudes. Fue diseñado en la Estación Experimental Las Palmerillas de Almería, España (Serrano. 2002). El diseño toma en cuenta el ángulo de incidencia de los rayos solares sobre el plano horizontal, buscando un ángulo de incidencia de los rayos con mayor penetración en la cara sur con el consiguiente aumento de la temperatura (Rodríguez, 1997). Es ideal para utilizarse en producción de cultivos intensivos que requieran de mucha energía radiante, o sistemas escaleriformes de arreglo de los cultivos orientados este – oeste, en nuestras latitudes. Esta estructuras no son muy comunes en nuestro país, pero se les encuentra en Zinacantán, Chiapas, donde al igual que los de una cubierta inclinada, son instalaciones rusticas,

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construidas con estructura de madera y cubiertas con plásticos flexibles sujetados a la estructura mediante tablillas clavadas a la misma. Se emplean para la producción de flores de corte y cultivo de hortalizas de follaje.

Figura 9.1. Invernaderos tipo capilla asimétrico. Zinacantán, Chiapas.

Figura 9.12. Invernadero tipo capilla asimétrica

9.2.3.5.- Invernaderos dientes de sierra Este tipo de estructuras son una especie de variación de los invernaderos de una pendiente o un agua, donde el acoplamiento lateral de dos o más naves en baterías dio origen a los invernaderos conocidos como dientes de sierra. Los invernaderos con este perfil, inicialmente, presentaban un techo inclinado y plano a una vertiente y al unirse en batería presentaban una silueta parecida al perfil de los dientes de una sierra. Al unirse en la parte más alta de una nave con la parte más baja de la siguiente, queda un espacio que se emplea para instalar un sistema de ventilas cenitales laterales al canal, que complementan la ventilación lateral inferior (Serrano, 2002).

Figuras 9.13 y 9.14. Invernaderos tipo diente de sierra curva

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Posteriormente los techos fueron planos se sustituyeron por techos curvos, que determinan el perfil actual de dientes de sierra, la ventaja de ello es que son más aerodinámicos. La ventila cenital se coloca en el espacio que queda sobre el techo de la nave contigua, por lo que se tiene una ventilación arriba del canal y no en el cenit. Este tipo de estructuras permite establecer módulos o naves amplias, en los cuales el agua se desaloja mediante una canaleta que debe establecerse en la vertiente de cada uno de los módulos o naves. Los materiales empleados en la construcción pueden ser los mismos que para otros tipos de invernaderos. Este tipo de estructura cada vez es más común en México, según algunos constructores, porque combina las ventajas de los invernaderos tipo capilla con los invernaderos tipo túnel. Se aplica casi exclusivamente para invernaderos. 9.2.3.6.- Estructuras tipo túnel o arco curvo y sus variantes La estructura de este tipo de invernaderos estás constituidos por arcos o semicírculos de tubo redondo o cuadrado. Se presenta una amplia variedad de formas entre las que destacan; i) semicircular o túnel clásico, ii) cubierta curva y paredes rectas, iii) cubierta curva y paredes diagonales, iv) con ventilas cenitales, v) tipo gótico, entre otros. Estos pueden establecerse como naves únicas o en baterías de varias estructuras, conocidas como multi túnel o túneles múltiples. Existe una serie de versiones modificadas del invernadero tipo túnel. La más común de ellas es la que presenta paredes formadas por postes rectos y el techo en semicírculo continuo, situación que no permite poner ventilas cenitales. A continuación se describe cada uno de ellos. Túnel semicircular o túnel clásico El diseño de túnel clásico o semicircular, está conformado por arcos o semi círculos cuyos extremos se entierran en el suelo. Es un diseño común para la construcción de estructuras individuales tipo túnel ya que se presta para ello.

Figuras 9.15 y 9.16. Túneles bajos para la protección de nopal para verdura. Teotihuacán, México.

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Es un diseño apropiado para túneles bajos y túneles altos altos,, así como para invernaderos individuales. Los túneles son los invernaderos más sencillos, económicos y fáciles de construir, manejar y conservar. Pueden ser desmontables y son ideales para las personas persona que se inician en el manejo de cultivos en invernadero, ya que debido a su forma cilíndrica, tienen gran poder de recepción de los rayos solares y buena resistencia a los vientos. Una variante, consiste en construir invernaderos o túneles altos altos, en batería, utilizando el diseño de arcos semicirculares, pero traslapando las bases en forma de una X o cruz. Entre ese traslape se colocan las canaletas de desagüe desagüe,, como puede apreciarse en las imágenes siguientes.

Figuras 9.17 y 18. Túneles altos en batería, construidos en base a arcos semicirculares. Se han desarrollado con ventilas cenitales y tteóricamente, eóricamente, este diseño se presta para la construcción de invernaderos y túneles altos con mayor resistencia a los vientos. Túneles e invernaderos con cubierta curva y paredes rectas. En invernaderos y túneles altos, en este tipo de estructura estructura,, los arcos se desprenden de postes rectos, elemento que permite su construcción en batería, con canaletas de desagüe entre ellas. Las paredes rectas permiten ubicar ventilas laterales con mayor facilidad. En el caso de túneles que se emplean en la producción de fresa y otros cultivos de frutillas, las estructuras soportan una cubierta de plástico qu quee cubre el cuerpo de túnel, pero que desagua en interior del conjunto, no cuenta con canales de desagüe y en ocasiones ni con cubierta laterales. En este caso la cubierta se fija a la estructura mediante sogas. Por lo general se trata de instalaciones que no son permanentes y cambian de ubicación después de dos a tres años de cultivo, para hacer una rotación de cultivos donde el cultivo alternativos son las gramíneas como el maíz o el sorgo. Bajo este sistema se cubren grandes extensiones de superficie, ccon on acolchado del suelo y riego localizado mediante fertigacion.

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Figuras 9.19 y 9.20. Túneles altos con paredes rectas, para el cultivo de frutillas y hortalizas

En la mayoría de los invernaderos de este tipo, la ventilación es lateral y algunas variantes tienen ventilación cenital. Se dice que en general es un modelo muy aerodinámico, con excelente resistencia al viento ya que sus líneas curvas ofrecen poca resistencia al mismo al desalojar las corrientes de aire que incide sobre la estructura con mayor facilidad que en otros tipos.

Figuras 9.20 y 9.21. Invernaderos tipo túnel con paredes rectas, en batería y con ventilas cenitales

Las ventilas cenitales que pueden llevar este tipo de invernaderos son de formas diversas y pueden ser estáticas o dinámicas. Invernaderos tipo túnel con cubierta curva y laterales diagonales Las variantes de invernaderos con paredes laterales inclinadas hacia afuera permiten soportar la cortina de las ventilas, la colocación de muros húmedos o sirven de pasillo periférico.

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Otra variante presenta paredes laterales inclinadas hacia fuera en la parte inferior y techo formado por dos semicírculos asimétricos, que permiten establecer una ventilación cenital para eliminar el calor que se acumula en la parte alta. En algunos caso la parte superior presenta dos techos con arcos asimétricos, uno de los cuales queda por arriba del otro dejando un espacio en el cual se colocan las ventilas, en otros son arcos continuos en los que se colocan ventilas cenitales de diversas formas.

Figuras 9.22 y 9.23. Túneles en batería con paredes inclinadas y ventilación cenital

La ventaja de este diseño es la facilidad en la salida del aire caliente, que tiende a elevarse en forma natural, lo que permite desalojarlo en la ventila cenital, mediante la formación de corrientes convectivas, que desaloja el aire aún sin la presencia de vientos. Esta estructura es ideal para climas tropicales o calurosos. Al igual que en otros modelos en batería, en la unión de dos unidades deben colocarse canalones para el desagüe de la lluvia. Los anchos son variables, pero pocas veces exceden los diez metros y la altura superior o cenital, más común, se ubican entre los cuatro metros a diez metros. Para su construcción se emplean tubos o perfiles de acero galvanizado. Combinación de túneles diferentes tamaños Otra forma que pueden adquirir los invernaderos tipo túnel consiste en la instalación alternativamente de estructuras de deferentes tamaños en batería, sobre todo con la finalidad de facilitar la expulsión de aire caliente, para estructuras sin ventilas cenitales y con superficies relativamente grandes. En este caso se pueden presentar dos variantes. En la primera situación, la cubierta de los túneles pequeños se retira durante la época calurosa, para permitir la salida del aire caliente y se coloca cuando hace frio. Al retirarse el plástico queda una malla anti insectos para impedir la entrada de plagas. La segunda variante consiste en poner los colocar ventilas al canal en los túneles más altos, permitiendo una expulsión del aire caliente. Ambos ejemplos se pueden apreciar en las siguientes fotos.

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Figura 9.25. Túneles combinados, con ventila al canal en forma alternativa

Figura 9.24. Túneles combinados, sin ventilas cenitales

Es posible que esta tendencia de construcción siga y en poco tiempo exista una combinación de estructuras de diferentes tamaños en batería con ventilas cenitales. Túneles góticos Otras versiones presentan arcos góticos, que no son propiamente circulares, sino más parecido a tipo capilla pero con líneas curvas, que pueden presentar una ventana cenital para facilitar la salida del aire caliente.

Figura 9.25 y 9.26. Invernaderos de diseño gótico

Los diseños de invernaderos góticos son una especie de combinación entre invernaderos tipo capilla e invernaderos tipo túnel. 9.2.3.7.- Invernaderos elípticos y semielípticos

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Se caracterizan por ser invernaderos de forma elíptica o semielíptica. Las longitudes características son; una anchura variable de 8 a 28 metros, altura de unos 2.5 a 3 metros en las partes bajas y más metros en las partes altas. Están construidos con postes cuya separación es de cuatro metros en sentido longitudinal y de seis a diez metros en sentido transversal. Pueden construirse naves solas o en batería (Serrano, 2002). Las ventajas de este tipo de invernaderos son que pueden cubrir extensiones amplias libres de obstáculos, factor que facilita el uso de maquinaría, tiene gran capacidad de captar la energía luminosa del sol y son buenos para desalojar el agua de las lluvias. En México no están muy difundidos, posiblemente por la poca inclinación de los techos que permiten que el agua de lluvia se acumule formando bolsas que pueden colapsar la estructura y algunos de ellos presentan dificultad en su ventilación.

Figura 9.27 Invernadero elíptico

Figura 9.28. Invernadero semi eliptico

9.2.3.8.- Invernaderos tipo paraguas, raspa y amagado o tienda de campaña Es originario de Almería, España, como una evolución del tipo parral plano, construido con la finalidad de desalojar el agua de las lluvias. El plástico de la cubierta va colocado en medio de dos mallas de alambre. Evoluciono a partir de los invernaderos tipo parral. En México se han construido invernaderos de este tipo en Zacatecas, Tlaxcala y Jalisco, entre otros lugares. De acuerdo a su diseño pueden ser apropiados para lugares con pocas lluvias. Se dice que una de sus ventajas es que son apropiados para resistir los remolinos de aire que afectan la región de Zacatecas al final del invierno en inicios de la primavera. Una desventaja es la dificultad para colocar ventilas cenitales Algunas estructuras ubicadas en batería tienen la desventaja de ser poco eficientes en desalojar el agua de lluvia. Sobre todo porque utilizan canaletas de plástico que puede dañarse fácilmente por los alambre que soportan la cubierta. 200

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Figuras 9.29 y 9.30. Invernaderos tipo raspa y amagado

9.2.3.9.- Invernaderos inflables El uso de películas de plástico permite el diseño de estructuras con formas aerodinámicas, que se pueden inflar inyectándoles aire a presión, dando lugar a lo que se conoce como estructuras neumáticas, mismas que requieren poca estructura de soporte. El perfil de estos invernaderos es semicircular, empleando capas de polietileno para cubrirlas, mismas que se inflan mediante turbinas y ventiladores, para mantener la presión necesaria para que las cubiertas permanezcan turgentes todo el tiempo.

Figuras 9.31 y 9.32. Invernadero inflable, presentado en el marco de la Expo Agroalimentaria Guanajuato 2007

9.2.3.10.- Otras forma de estructuras Existen invernaderos poco comunes cuyo perfil externo no corresponde con ninguno de los anteriores, son aquellos diseñados con fines especiales, por ejemplo para investigación, como el caso del proyecto Biosfera II, donde se construyó una estructura de aluminio y cristal de forma piramidal y otra parte con techo terminado en arcos. Otro ejemplo es el proyecto Edén en Inglaterra, con estructura geodésica y una cubierta de placas de EFTE (etil tetra fluoro etileno).

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Otros tipos de invernaderos son de forma poligonal, geodésica o poliédrica, estos últimos tienen la ventaja de una mayor captación de energía solar. En algunas instituciones de investigación se han construido invernaderos con estructura tipo torre en las cuales los cultivos se desarrollan colgados en las alturas, utilizando una superficie mínima. Así mismo existe estructura en forma de cúpula que se emplean en jardines botánicos, como la que existe en el manantial de Oaxtepec, Morelos, aunque esta no es propiamente un invernadero por no estar cerrado en los laterales. Finalmente, estarían los edificios con amplios ventanales, como el Cosmovitral en la Ciudad de Toluca, capital del Estado de México. Alberga un jardín botánico de unos 3500 m², ubicado en un edificio de piedra, hierro forjado y cristal, que durante el Porfiriato y hasta la década de 1970 alojo al Mercado 16 de septiembre, en el centro de la ciudad.

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Figuras 9.33 y 9.34. Exterior e interior del Cosmovitral y jardín botánico, en Toluca, Estado de México.

Figura 9.35. Modelos genéricos de invernaderos propuestos en la norma

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9.2.4.- Clasificación de invernaderos por tipo de material de construcción Los invernaderos también se agrupan por los materiales empleados en la construcción de las estructuras y los materiales empleados en las cubiertas. Al respecto se tiene la siguiente clasificación. 9.2.4.1.- Clasificación de invernaderos por materiales empleados en las estructuras Los materiales de construcción de las estructuras de los invernaderos son diversos, entre los más comunes está la madera en sus diferentes presentaciones; madera aserrada, madera en rollo o troncos, bambú y carrizo. Las estructuras metálicas con una amplia variedad de perfiles tubulares, cuadrados o redondos, ángulos, soleras, varillas de acero y perfiles de aluminio en diversas presentaciones, así como las estructuras de cemento o concreto y las estructuras mixtas. 9.2.4.1.1.- Invernaderos de madera Son aquellos en los que la mayor parte de sus componentes estructurales están construidos de madera aserrada, troncos, bambú o carrizo. Generalmente son construcciones rústicas y de vida útil corta, que constituyen una opción apropiada para áreas donde la madera es abundante y barata. La duración de las estructuras de madera se puede alargar si los materiales se tratan con productos preservadores que previenen el ataque de hongos e insectos, otra medida que se puede tomar es pintar las piezas de la estructura una vez construida. Está también los mini túneles se pueden construir con bambú, carrizo, varas de madera, raquis de palmera de hojas de palmera y otros materiales derivados de la vegetación natural que abunde en la región.

Figuras 9.35 y 9.36. Invernaderos de madera, Zinacantán, Chiapas.

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9.2.4.1.2.- Invernaderos de estructuras metálicas Bajo esta denominación general se conocen todas aquellas estructuras construidas empleando metales industriales como varilla de acero, perfiles en ángulos de acero, perfiles estructurales de acero, tubos de acero negro cuadrado o redondo, tubos de acero galvanizado cuadrado, redondo o rectangular y aluminio. El mayor porcentaje de los invernaderos instalados en México son de estructuras metálicas y se pueden encontrar de todo los materiales arriba citados. La tendencia al respecto es la construcción de invernaderos con perfiles galvanizados, para cubrirse con películas de plásticos flexibles, tendencia que se vera reforzada ya que ello quedo establecido en la norma mexicana para la construcción de invernaderos. Donde además se especifica que deben ser perfiles de calibre 14, con grado de galvanización G60.

Figuras 9.37 y 9.38. Construcción de invernaderos de estructuras metálicas de perfiles de acero galvanizado.

9.2.4.1.3.- Invernaderos de materiales mixtos Son aquellas estructuras en las que para su construcción se emplea una combinación de los materiales anteriores. En la región de Texcoco, Estado de México, existen invernaderos con frentes y laterales de tabique, mientras en la parte superior lleva estructura de acero. Así mismo en la zona de Atlacomulco, también en el Estado de México, emplean invernaderos construidos con columnas y bardas de tabique, como soporte de estructuras para las cubiertas, fabricadas de materiales metálicos.

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Figura 9.39. Invernadero mixto. Tabique y perfiles tubulares

Figura 9.40. Interior de un invernadero con columnas de concreto.

9.2.4.2.- Clasificación de invernaderos por materiales empleados en las cubiertas Los materiales empleados para las cubiertas son el vidrio o cristal, los plásticos rígidos, las películas de plásticos flexibles, mallas sombra y mallas antiáfidos. De acuerdo con el tipo de material empleado en el recubrimiento de invernaderos; las cubiertas se clasifican en rígidas, semi rígidas y flexibles. Por los materiales de cubierta, en general, los invernaderos se clasifican en, 1) invernaderos de cristal, 2) invernaderos de plástico flexibles, 3) invernaderos de policarbonato, 4) invernaderos fibra de vidrio, etc. a) Cubiertas rígidas Son aquellas realizadas con elementos rígidos como el vidrio y el cristal, que fueron los elementos primordiales para la protección de cultivos en los albores de los invernaderos, a los que se han incorporado algunos plásticos poco flexibles. Por lo general son estructuras robustas y densas en material de construcción, con cubiertas de líneas rectas y pesadas. Dependiendo del material empleado en la cubierta, se clasifican en invernaderos de cristal, de policarbonato y de acrílico. b) Cubiertas semi rígidas Son cubiertas en las que se emplean materiales algo flexibles como láminas de fibra de vidrio, acrílico y policarbonatos, mismos que se emplean e cubiertas regidas. En general son materiales semirígidos que se deben adaptar a estructuras poco aerodinámicas como el tipo capilla o dientes de sierra de ángulos rectos. Estos materiales permiten cierta libertad de curvatura que debe respetarse por el riesgo de ruptura de los mismos. c) Cubiertas flexibles Son cubiertas en las que se emplean películas flexibles que se adaptan a formas aerodinámicas que ofrecen menor resistencia al viento. El principal material para este tipo de cubiertas es el polietileno (pe), tratado contra rayos ultravioleta (uv). También están las

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películas de policloruro de vinilo (pvc), películas de copo limeros etil vinil acetato (eva) y películas de polipropileno. Son cubiertas transparentes, traslúcidas, de color blanco o lechoso y se empiezan a usar materiales de colores, entre ellos verde, marrón, rosa y azul, sobre todo en micro invernaderos. Actualmente se están produciendo películas reforzadas con un entramado de un tipo de hilos plástico para darles mayor resistencia y duración. En las zonas tropicales en la parte superior se emplean películas de plásticos y en los laterales diferentes tipos de mallas antiáfidos, para proteger a los cultivos de los insectos. En otros casos sólo se emplean mallas, ya sea sombra o antiafidos para cubrir estructuras similares a invernaderos. 9.2.5.- Clasificación de invernaderos por régimen térmico nocturno Por la capacidad para mantener la temperatura interna nocturna, los invernaderos se pueden clasificar en invernaderos fríos, templados y cálidos (Matallana y Montero, 1988). a) Invernaderos fríos o frescos Son todas aquellas estructuras con cubierta protectora poco aislante, sin sistema de calefacción. Por lo general mantiene una temperatura interna nocturna mínima de 2 a 5 ºC., grados centígrados, dependiendo de la temperatura externa, la época del año y la región en que se ubiquen. Los cultivos dentro de invernaderos de este tipo, en zonas frías, pueden sufrir los rigores de las heladas y morir cuando disminuye la temperatura por debajo del punto de congelación del agua. Estos invernaderos se calentarían durante los meses de invierno en zonas de clima frío. Las bajas temperaturas detienen el crecimiento de las plantas. Un invernadero frío es el más barato de mantener, ya que consiste en una estructura que sólo recibe el calor del sol. Si es zona de inviernos fríos, la temperatura interior del invernadero será de aproximadamente 5 ºC por encima de la temperatura exterior. Este tipo de invernaderos se usa para sembrar o almacenar plantas de semillero a finales de invierno o primavera (3 ó 4 semanas por delante de la época de plantación en el exterior).También se puede utilizar en verano y hasta principios de otoño para cultivar determinadas plantas. En una zona de inviernos fríos se pueden emplear para guardar las plantas de exterior semiresistentes. Las variaciones de la temperatura dentro de este tipo de estructuras pueden llegar a presentar un amplio rango, de acuerdo con la variación de la misma en el medio ambiente en el cual se ubique el invernadero. Generalmente se trata de estructuras rústicas y pequeñas o mal construidas, con muchas fugas de aire, que mantienen la temperatura interna uno o dos grados por arriba de la temperatura presente en el exterior. Invernaderos de este tipo abundan en México, sobre todo en la parte central del país. b) Invernaderos templados

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Son construcciones que cuentan con calentadores capaces de mantener la temperatura interna entre los 10 y 14 oC. En ocasiones son estructuras mal construidas, con fugas de calor, en las que se trata de mantener la temperatura por arriba de las temperaturas críticas para el cultivo con un sistema de calentadores. En este caso el gasto de combustible es elevado, sobre todo en invernaderos en clima templado y frío en los que se produce bajas temperaturas durante el invierno. Cuando el calor se escapa, la temperatura interna presenta variaciones y no se puede mantener estable. Este tipo de invernadero puede mantener una temperatura mínima de 8 a 10 ºC con calor adicional durante el día y la noche, dependiendo de su emplazamiento. Los costes de calefacción subirán a medida que bajen las temperaturas. Ofrece unas buenas condiciones para el cultivo de hortalizas y de muchas plantas anuales. c) Invernaderos cálidos o con temperatura estable Son estructuras con sistemas de calefacción y enfriamiento que permiten mantener una temperatura constante de acuerdo a los requerimientos de los cultivos. Generalmente son construcciones bien diseñadas que no dejan escapar el aire caliente y que pueden estar acondicionadas con una doble cubierta para formar una capa térmica que amortigua las variaciones de temperatura, impidiendo la pérdida de calor por contacto de la cubierta con el exterior. En muchos casos el control de la temperatura se realiza con dispositivos automatizados. En este tipo de estructuras es posible programar una temperatura estable de acuerdo a las necesidades de los cultivos en cada una de las etapas de desarrollo de los mismos. Generalmente se maneja una temperatura interna nocturna de 16 a 20 grados centígrados. Resultan ser los más caros en cuanto a su mantenimiento, ya que mantiene una temperatura mínima de 18 ºC con la ayuda de calor adicional. Aunque puede resultar demasiado sofocante para muchas hortalizas, puede destinarse al cultivo de plantas tropicales y subtropicales. 9.2.6.- Clasificación de invernaderos por periodo de vida útil En el Proyecto de la Norma Europea sobre invernaderos, EN 13031-1, se plantea que los invernaderos deben clasificarse tomando en cuenta el período de vida útil y la tolerancia a los desplazamientos de las estructuras en función de los sistemas de cubrición. En cuanto al periodo mínimo de vida útil se indica que debe ser de 5, 10 y 15 años. En cuanto a la tolerancia a los desplazamientos los invernaderos se clasifica como tipo A y tipo B, según la tolerancia del sistema de cubrición, en función de los desplazamientos de las estructura (CEN, 2001). a) Invernaderos con tolerancia al desplazamiento Tipo A Son aquellos en los que la cubierta no permite el desplazamiento de la estructura como resultado de la acción de las cargas, ya que se diseñan para cubiertas rígidas. Por ejemplo invernaderos con cubiertas de cristal e invernaderos con cubierta de policarbonato o acrílico. 201

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b) Invernaderos con tolerancia al desplazamiento Tipo B Son aquellos en los que la cubrición del invernadero permite cierto desplazamiento de la estructura como resultado de la acción de las cargas. Estos son los que llevan cubiertas flexibles. El resultado de la combinación de vida útil y tolerancia a los desplazamientos se presenta en la siguiente tabla. Tabla 9.1. Clasificación de los invernaderos Tipo de clasificación Tipo A1 Tipo B2,3

Período mínimo de vida útil (Años) 10 15 A10 A15 B10 B15

5 -B5

Notas: 1) Los invernaderos Tipo A tendrán un vida útil mínima de la estructura de 10 a 15 años y serán designados respectivamente como clase A10 y A15. Los invernaderos con cubrición de vidrio tendrán una vida útil mínima de 15 años.

2) Los invernaderos Tipo B tendrán una vida útil mínima de la estructura de 5, 10 y 15 años y serán designados respectivamente como clase B5, B10 y B15.

3) Cuando las cosechas sean valiosas y/o exista maquinaria en el invernadero, se recomienda un periodo de vida útil de 10 años.

Fuente: CEN, 2001

9.2.7.- Clasificación por manufactura o fabricación Muñoz (2003), planta que existen diferentes tipos de invernaderos, según los elementos que se consideren para su clasificación. Desde la óptica de su manufactura, los clasifica en invernaderos artesanales e invernaderos industriales. a) Invernaderos artesanales. Se refiere a los invernaderos que son construidos por los mismos productores o por talleres de tipo artesanal y manejados por empresas de carácter familiar. Generalmente la unión de las piezas es mediante soldadura de sus partes. Este tipo de estructuras se encuentra en muchas regiones de México.

Figuras 9.41 y 9.42. Invernaderos tipo artesanales

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b) Invernaderos industriales. Los invernaderos industriales son aquellos que se fabrican en forma serie, con modelos estándares o prediseñados. Todos los componentes se determina en planta en el terreno se ensamblan utilizando como elementos de uniones bridas, abrazaderas, tornillos y tuercas.

Figuras 9.43 y 9.44. Ejemplos de invernaderos de fabricación industrial

9.2.8.- Clasificación de invernaderos por orientación social En el sector de la agricultura protegida nacional y mundial se habla de invernaderos familiares, invernaderos populares, invernaderos comunitarios e invernaderos empresariales. Para efectos de la orientación social de los invernaderos los clasificaremos en invernaderos del sector social e invernaderos comerciales o empresariales. Un sector aparte es el uso de estructuras tipo invernaderos que se utilizan por aficionados a la jardinería y que comúnmente se utilizan como elementos decorativos. Invernaderos de interés social Son todas las estructura pequeñas que tiene como finalidad la producción para el autoconsumo o para generar desarrollo social. A otro nivel también se pueden ubicar todos los invernaderos de menos de una hectárea que han sido apoyados por programas de gobierno. Los invernaderos de interés social, del primer nivel, se den construir donde está la población a beneficiar, con empleos, apoyo a la producción de hortalizas frescas y otros productos agrícolas a obtener en los invernaderos. Tratando de adecuar las instalaciones a las condiciones ambientales y sociales de las comunidades a beneficiar. Invernaderos de orientación empresarial

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Son aquellos de empresas orientadas la producción de cultivos para mercados nacionales y de exportación. Los cultivos son diversos; hortalizas, ornamentales, frutillas, etc. Los invernaderos o empresas de agricultura protegida empresarial, se deben instalar donde existan las mejores condiciones para obtener altos rendimientos de productos de alto valor comercial. Lo mismo es válido para otras estructuras de la agricultura protegida. Invernaderos decorativos y de jardinería Son estructuras de diversas formas y materiales de construcción, generalmente de dimensiones pequeñas, que se utilizan como elementos decorativos y/o para protección de especies ornamentales delicadas. Pueden ubicarse en los jardines o en el interior de las casas o departamentos.

http://www.naipex.com/invernaderos/40-invernaderoadosado-palram-growstation.html

http://www.gardencenterejea.com/producto.php/accesorios -jardin/invernaderos/invernaderospeque%C3%B1os/invernasol-veranda-24/2297

Figuras 9.45 y 9.46. Ejemplo de invernaderos decorativos y de jardinería En este sector existen invernaderos portátiles, de poco tamaño, que se emplean para proteger una o dos plantas. Los terrarios también caen en esta categoría. 9.2.9.- Clasificación por características del control ambiental En cuanto a la regulación del ambiente interno, los invernaderos se clasifican en dinámicos y estáticos. Invernaderos dinámicos o con control automatizado. Son invernaderos se cuenta con control interno del ambiente, el cual se regula mediante una serie de automatismos que cuentan con sensores para monitorear las variables interna. Además están equipados con dispositivos que accionan mecanismos para la apertura y cierre de ventilas por etapas, pantallas térmicas o mallas para el control de la radiación, calefacción para el control de la

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temperatura y riego automatizado, entre otros equipos de apoyo. En síntesis, son estructura con un manejo automatizado. Invernaderos estáticos. Los invernaderos estáticos no disponen de automatismos para el control de los factores ambientales y la operación de los mismos se realiza manualmente. Son las estructuras con un manejo manual y poco control ambiental interno el cual depende de los factores ambientales externos. 9.2.10. Clasificación por el medio de cultivo utilizado Esta clasificación consiste en determinar cuál es el medio en el que se desarrollan las raíces de los cultivos que se tiene bajo desarrollo en el interior de las estructuras de protección. Los medios de cultivo son los siguientes; a) cultivo en suelo, b) cultivo en sustratos, c) cultivo en agua, y, d) cultivo en el aire o medio gaseoso. Cultivo en suelo. Cuando como medio de cultivo se utilizan suelos naturales o modificados, mediante sistemas de fertigacion. Cultivo en sustratos. Se refiere a todo medio de cultivo, diferente al suelo, formado por partículas de diferentes tipos y tamaños como gravas, arenas y materiales industriales. También se conoce como cultivo sin suelo o hidroponía en sustratos. Cultivo en agua. Cuando las raíces de las plantas se desarrollan sumergidas en agua o que por ellas escurre una película de agua. Son los sistemas hidropónicos en agua o acuaponía. Cultivo en el aire. Para los cultivos en los cuales las raíces de los cultivos están en una atmosfera gaseosa y húmeda. También conocidos como sistemas aeroponicos. De esta forma se habla de invernaderos, túneles o casas sombra con cultivo en suelo, cultivo en sustratos; así como de invernaderos aeroponicos, invernaderos hidropónicos, etc. 9.2.11.- Clasificación de invernaderos por orientación productiva o cultivo Esta clasificación se hace en base a las actividades productivas o sistemas de producción que se realizan en el interior de las estructuras. De esta forma se pueden referir a invernaderos para la producción de plántula o almácigos, en los que se producen plántulas de hortalizas, de plántula de ornamentales o producción de plántula forestal. Invernaderos o instalaciones para la producción de plantas ornamentales en maceta, para la producción de flores de corte o para producción de follajes. Invernaderos para la producción de hortalizas; como invernaderos para jitomate, pimiento o pepino. Invernaderos para plantas aromáticas y especies, para producción de forraje verde, para producción de nopal, para producción de frutillas, para producción de hongos. Así mismo se hallan de invernaderos o estructuras para la producción pecuaria, para acuacultura; producción de camarón y peces. Invernaderos para producción de lombrices e insectos, entre muchas otras orientaciones productivas. 200

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Como se puede inferir de lo anterior, es una de las clasificaciones menos apropiadas ya que la orientación productiva, el cultivo o sistema de producción puede cambiar de un ciclo a otro o de un año a otro. 9.2.12.- Clasificación de invernaderos por niveles tecnológicos Por último una clasificación de invernaderos por niveles tecnológicos está basada en función del equipamiento y acondicionamiento de las estructuras. Al respecto encontramos que en la agricultura se expresan diferentes niveles de desarrollo, determinados por las diferentes alternativas que existen para controlar el efecto de los factores y elementos naturales sobre los cultivos, desde sistemas muy cercanos a la recolección, que depende por completo de los factores naturales, hasta sistemas con control completo de todos las variables ambientales, como los invernaderos automatizados y computarizados. Las modificaciones y acondicionamientos mediante equipos, dispositivos y herramientas; como sistemas de riego, sistemas de calefacción, sistemas y dispositivos de ventilación, sistemas de cultivo y sistemas de mecanización o automatización, implementados dentro de los invernaderos, cuya finalidad es recrear las condiciones ideales para el desarrollo de los cultivos, determinan el nivel tecnológico de las estructuras. Ya que permiten realizar las actividades de manejo y controlar los procesos en forma más eficientemente y con menor grado de dependencia respecto las condiciones ambientales externas y a los operarios (Bastida, 2000). La técnica y la tecnología son resultado de la evolución de la sociedad, en cuanto a las herramientas que ha inventado y emplea para desarrollar los procesos productivos mediante los que obtiene los elementos necesarios para satisfacer sus necesidades. La tecnología determina el grado de control que la humanidad ha alcanzado sobre los procesos naturales y técnicos, así como la dependencia o independencia de la misma con respecto a la naturaleza. Una sociedad con un nivel tecnológico bajo es una sociedad con una mayor dependencia de la naturaleza y está más expuesta a los efectos de factores naturales cambiantes, como las lluvias, los vientos, los cambios de temperatura, los ciclones y los terremotos, entre otros. 9.2.12.1.- Niveles tecnológicos en la agricultura mexicana En el campo mexicano existen cuatro niveles tecnológicos, determinados por las herramientas que se emplean en los procesos agrícolas. Ellos son: a) nivel de instrumentos manuales, b) tracción animal, c) tracción mecánica y d) automatización de procesos agrícola. Estos niveles de desarrollo están en función de los diferentes tipos de agricultura presentes en la geografía nacional. La tracción manual y los animales de trabajo, como elementos centrales de los procesos productivos, corresponden a la agricultura campesina, orientada al auto consumo, que se practica en la mayor parte del país. La tracción mecánica es el reflejo de la agricultura presente en las regiones agrícolas desarrolladas. 201

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La automatización aplicada a los procesos agrícolas, es un aspecto más reciente. Forma parte de lo que se conoce como agricultura de precisión y de la agricultura protegida, que se práctica en regiones agrícolas como los valles del noroeste, entre ellos los valles de Culiacán, en Sinaloa y San Quintín en Baja California, entro otras. Regiones en las que se cultivan hortalizas para exportación; jitomate, pepino y pimiento morrón, en una amplia superficie bajo el sistema de fertigación controlada por computadora, tanto a campo abierto como bajo estructuras protectoras de cultivos; invernaderos y casa sombra. En la siguiente tabla se ejemplifican los principales aspectos de dichos niveles tecnológicos. (CEPAL, 1985). Tabla 9.2. Elementos centrales de los niveles tecnológicos en la agricultura Mexicana Nivel tecnológico

Fuerza motriz

Manual Tracción Animal

Humana Animales (yuntas)

Mecánico

Motores y electricidad

Automatización

Motores y dispositivos automáticos

Elementos centrales

Papel del operario

Instrumentos manuales Arado, carreta

Energía motriz del sistema Dirige y controla el proceso de trabajo Tractor, bombas Maneja y pone en Camionetas movimiento y las máquinas Computadoras, censores Supervisa el desarrollo de y actuadores los procesos.

Fuente: Modificado de CEPAL, 1985

9.2.12.2.- Niveles tecnológicos en los invernaderos En la actualidad en la agricultura mexicana se expresan todos los niveles de desarrollo tecnológico. En este contexto, los invernaderos automatizados y computarizados son la expresión del más alto nivel tecnológico alcanzado en la agricultura, ya que permiten controlar las variables ambientales en favor de los cultivos. Así, la clasificación de invernaderos por nivel tecnológico se basa en materiales de construcción, los equipos y dispositivos instalados para su funcionamiento y operación. Esta clasificación consiste en agrupar a los invernaderos en los niveles tecnológicos, básico, medio y alto. En función de ello se han establecido cuatro niveles: 1) nivel tecnológico básico o manual, 2) nivel tecnológico medio o mecánico, 3) nivel tecnológico alto o automatizado y 4) nivel tecnológico muy alto o computarizado. Estos niveles se relacionan directamente con el tipo de manejo de las estructuras y los cultivos. Así el nivel tecnológico básico se tiene en los invernaderos donde los procesos de producción están basados en actividades manuales, el nivel tecnológico medio se aplica a los invernaderos donde lo central del proceso se hace mediante dispositivos mecánicos y eléctricos, el tercero es donde se presentan diferentes grados de automatización local y el cuarto corresponde a los invernaderos computarizados, con control a distancia.

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Tabla 9.3. Niveles tecnológicos de los invernaderos en México Nivel tecnológico

Tipo de estructuras y equipo

Tipo de manejo

Básico Medio

Manual Mecánico

Alto

Automatizado

Muy alto

Computarizado

Rústicas, con equipamiento básico Modulares, principalmente de acero galvanizado, equipadas con dispositivos mecánicos y eléctricos Modernas, equipadas con censores y controladores locales para riego, calefacción y ventilación. Modernas, equipadas con computadoras, programas inteligentes y control a distancia para todos los factores de la producción.

Fuente: Bastida, 2005

De esta forma, los invernaderos de nivel tecnológico alto y muy alto se caracterizan por disponer de dispositivos automatizados para operar mecanismos de riego, ventilación y control de la temperatura. El manejo de los cultivos y las condiciones climáticas locales determinan la productividad de los sistemas agrícolas instalados en estas estructuras. Por las características propias de los invernaderos, al ser estructuras cubiertas y de pocas dimensiones, donde se hace un uso intenso del espacio y los elementos productivos, es difícil que se desarrollen actividades en donde los animales sean parte fundamental de los procesos de trabajos. Por ello se omite el nivel basado en la tracción animal, ya que no se encuentran ejemplos donde este tipo de tracción sea elemento central del proceso productivo dentro de los invernaderos. En los siguientes apartados se presentan los principales elementos de cada uno de los niveles referidos. 9.2.12.2.1.- Invernaderos de nivel tecnológico básico o manual Corresponde a los invernaderos cuyas instalaciones son operadas manualmente, donde la mayoría de las actividades las realizan los productores y sus familiares, en ocasiones pueden contar con personal asalariados de pocos jornales. Por lo general son estructuras rústicas, con poco equipo de apoyo para las labores de manejo de los cultivos y ambientación de las instalaciones. La productividad de los invernaderos de este nivel tecnológico, es relativamente baja puesto que las estructuras solo ofrecen un ligero abrigo y con poca protección a los cultivos. Dependiendo de la región donde se ubiques son afectados, más o menos, por las variaciones climáticas. Lo más común es que sean instalaciones pequeñas, sin la economía de escala suficiente para crecer. En este nivel caen muchos de las estructuras que apoyan los programas de los diferentes niveles de gobierno, los cuales son proyectos para el autoconsumo familiar enfocados a fomentar el uso de invernaderos pequeños, túneles altos y bajos o casas sombra. 9.2.12.2.2.- Invernaderos de nivel tecnológico medio, con sistemas mecánicos

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Corresponde a estructuras que cuentan con equipos operados por dispositivos mecánicos y eléctricos, como bombas para sistemas de riego, mecanismos para abrir y cerrar ventanas y en climas fríos pueden contar con calentadores de gas con encendido automático. La mayoría de estos dispositivos necesariamente requieren de operadores humanos para ponerlos en funcionamiento y apagarlos, con la excepción de calentadores de gas de encendido automático. Por lo general son estructuras más modernas, modulares o en baterías que pueden ser de un cuarto a media hectárea de superficie. La productividad y calidad de los productos es mayor que en los del nivel anterior y se destinan para mercados locales, principalmente y para otros tipos de mercados cuando los productores se asocian para la comercialización. Actualmente, los programas de apoyo al campo apoyan para la instalación de invernaderos con este tipo de nivel tecnológico y los tamaños van de mil metros cuadrados a una hectárea por unidad productiva. 9.2.12.2.3.- Invernaderos automatizados Este nivel comprende dos grupos, a) invernaderos semi automatizados, y, b) invernaderos automatizados, con las siguientes características cada uno de ellos. a) Invernaderos semi automatizados. En este nivel se incluyen instalaciones con dispositivos que se programan por tiempos, un ejemplo son los temporizadores o “timmers”, que pueden programarse para encender y apagar bombas de los sistemas de riego, para dar varios riegos al día, así como foto celdas eléctricas o censores para operar calentadores y otros dispositivos similares. El nivel semi automatizado permite cierta independencia en el manejo de los cultivos ya que se tiene el control de aspectos vitales como el riego y en ocasiones la apertura y cierre de ventilas, sin la dependencia de los operadores humanos. No existe mucha diferencia con el nivel anterior en cuanto a productividad y facilidad en el manejo de los cultivos. b) Invernaderos automatizados Son instalaciones que cuentan con dispositivos o automatismos locales como “consolas centrales”, con programas, que ejecutan instrucciones como operar calentadores cuando la temperatura baja a niveles críticos para los cultivos, encender y apagar sistemas de riego y aspersión o nebulización cuando los censores detectan bajos niveles de humedad en el sustrato o en el ambiente, según sea el caso. En general los automatismos realizan una serie de operaciones obedeciendo una programación y de acuerdo a las señales que reciben de los sensores. Son instalaciones modernas que puede contar con ventilas cenitales móviles o dinámicas que se abren y cierran en función de parámetros como la velocidad del viento, la radiación y temperatura.

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Por lo general los elementos automatizados son; sistemas de riego y preparación se soluciones nutritivas, apertura y cierre de ventilas y pantallas térmicas, control de la temperatura y en ocasiones inyección de CO2. Para ello cuentan con una serie de dispositivos, sensores y actuadores que operan los sistemas. Por lo general la productividad es más alta, que en los niveles tecnológicos anteriores. La diferencia con el siguiente nivel consiste en que se manejan localmente y no se pueden ver graficas de los parámetros en tiempo real. En este nivel se tiene como meta la producción para la exportación de productos agrícolas de alto valor, principalmente a Estados Unidos. 9.2.12.2.4.- Invernaderos a computarizados Son construcciones similares a las anteriores, donde los procesos están controlados por programas de cómputo, instalados en ordenadores, mismos que se encargan de operar los equipos de riego, mantener estable la temperatura y realizar la preparación e inyección de soluciones nutritivas, así como abrir y cerrar ventanas automáticamente. En general realizan todas las operaciones señaladas para el nivel anterior, para ello también cuentan son una serie de sensores que detectan las variaciones ambientales y envían señales a los ordenadores para operar los dispositivos que se encargan de compensar o corregir las alteraciones en tiempo real. Los más importantes, es que se pueden ver gráficas y el comportamiento de los distintos factores de la producción en tiempo real, mismos que se pueden controlar a distancia, incluso en forma inalámbrica. Al igual que los anteriores, los sistemas que se utilizan permiten el almacenamiento de datos. Los sistemas más avanzados cuentan con programas inteligentes o sistemas expertos que son capaces de tomar decisiones para enfrentar y corregir situaciones poco frecuentes. Se espera que en el futuro estos invernaderos se puede utilizar al 100 % de la superficie cubierta, ya que se han diseñado sistemas de rieles por donde circulan los contenedores con plantas sin necesidad de dejar pasillos para su manejo, este se realiza en una isla de trabajo. Otros casos se puede ocupar un nivel con camas de enraizado de plantas ornamentales, con pocos requerimientos ambiental y la parte superior colgar macetas donde se desarrollan las plantas antes de salir al mercado. Muchas de estas instalaciones y estructuras son de materiales modernos y están equipadas con los últimos adelantos en el sector. 9.3.- Los niveles tecnológicos en los invernaderos de México En México, como ya se indicó, existen invernaderos representativos de todas las etapas de desarrollo y niveles tecnológicos que aquí se han señalado, los que más abundan corresponden al primer y segundo nivel, por lo general son unidades pequeñas. Mientras que con diferentes niveles de automatización se ubican la mayoría de las grandes unidades, enfocada a la exportación de hortalizas y algunas de flores de corte.

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De esta forma, el panorama actual de los invernaderos en es México amplio, ya que existen todos los tipos de invernaderos, desde los más sencillos hasta los más sofisticados, desde los que se operan manualmente hasta aquellos que los principales procesos se realizan en forma automática computarizada y desde pocos metros cuadrados hasta varias hectáreas bajo una misma cubierta. Los más altos niveles de automatización se aplica en forma frecuente a la producción de hortalizas, así la AMPHI (Asociación Mexicana de Productores de Hortalizas en Invernadero), hoy AMPHAC, para definir el 100 % de tecnificación bajo invernadero, considera los siguientes elementos: 1) riego de precisión con recirculación de solución nutritiva, 2) control climático automatizado, con ventilación y calefacción, 3) aplicaciones de CO2, 4) mallas sombra o pantallas térmicas para el control de la iluminación, 5) sensores de monitoreo y 6) cultivo en sustratos con hidroponía. Con estos parámetros estimaba un 65 % de tecnificación en los invernaderos de los socios de AMPHI a principios de este siglo (Steta, 2003). Un manejo apropiado de los invernaderos, como herramientas de trabajo, parte de la idea que los invernaderos se deben adaptar a las condiciones climáticas de la región, al sistema de cultivo, así como el nivel económico y cultural de los productores. Desde esta perspectiva se abordan los niveles tecnológicos, como una forma de clasificar a los invernaderos en cuanto a su equipamiento y acondicionamiento. De esta forma, los invernaderos presentes en nuestro país se pueden agrupar en cuatro niveles tecnológicos; 1) invernaderos de tecnología básica, 2) invernaderos de tecnología intermedia, 3) invernaderos de alta tecnología, e 4) invernaderos de muy alta tecnología o high tec. 9.4.- A manera de conclusión Dada la amplia diversidad de condiciones ambientales, culturales, económicas y tecnológicas, en nuestro país contamos con prácticamente todo los tipos de invernaderos que existen a nivel mundial, desde aquellos de nivel básico hasta los invernaderos modernos invernaderos con cubiertas de vidrio y alta tecnología. 9.5.- Bibliografía citada y consultada Bastida T., A. 2000. Propuesta de clasificación de invernadero con base en el equipo empleado para su manejo. Memoria de la XI Jornadas de Presentación de Avances y Resultados de Investigación en Preparatoria Agrícola. Encuentro de investigadores 2000. Departamento de Preparatoria Agrícola. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. Bastida T., A. y Ramírez A., J. A. 2002. Invernaderos en México. Diseño, construcción y manejo. Departamento de Preparatoria Agrícola. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. Bastida T., A. 2004. Tipificación estructural de invernaderos de láminas flexibles en la zona central de México. Departamento de Mecanización y Tecnología Agraria. Universidad Politécnica de Valencia, España. Universidad de Guanajuato, México. 206

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