Programa del curso “horticultura protegida”




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PROGRAMA DEL CURSO “HORTICULTURA PROTEGIDA”

Del 12 al 16 de Noviembre, en el Instituto Tecnológico Agropecuario de Roque Guanajuato.


Día

Hora

Temática

Lunes

08:00-09:20

Importancia de los cultivos protegidos




09:30-10:15

Que son los cultivos protegidos




11:00-12:30

Practica 1.




12:45-14:00

Practica 2.




14:00-15:00

Comida




15:00-16:30

Sistemas que integran la agricultura protegida




16:45-18:00

Diseño de invernaderos




18:00-19:30

Construcción de invernaderos










Martes

08:00-09:20

Construcción de invernaderos parte II




09:30-10:15

Cubiertas




11:00-12:30

Sistemas auxiliares (riego, ventilación, nebulizacion)




12:45-14:00

Sistemas auxiliares parte II




14:00-15:00

Comida




15:00-16:30

Sistemas de calefacción




16:45-18:00

Sistemas de ventilación




18:00-19:30

Practica 3.










Miércoles

08:00-09:20

Sistemas de cultivo (en general)




09:30-10:15

Sistemas hidropónicos




11:00-12:30

Sistemas abiertos




12:45-14:00

Sistemas cerrados




14:00-15:00

Comida




15:00-16:30

Sistemas de cultivo en suelo




16:45-18:00

Acolchados y manejo




18:00-19:30

Acolchados y manejo










Jueves

08:00-09:20

Soluciones nutritivas: principios nutrimentales




09:30-10:15

Cálculo y manejo de soluciones nutritivas




11:00-12:30

Practica 4




12:45-14:00

Cultivo de hortofrutícolas




14:00-15:00

Comida




15:00-16:30

Cultivo de jitomate




16:45-18:00

Cultivo de chile bell




18:00-19:30

Cultivo de Pepino










Viernes

08:00-09:20

Cultivo de rosal




09:30-10:15

Cultivo de crisantemo




11:00-12:30

Cultivo de zarzamora y frambuesa




12:45-14:00

Manejo de plagas en los cultivo bajo cubierta




14:00-15:00

Comida




15:00-16:30

Practica 5




16:45-18:00

Manejo de enfermedades en los cultivo bajo cubierta




18:00-19:30

Comentarios finales



CURSO




HORTICULTURA PROTEGIDA”

Instituto Tecnológico Agropecuario No. 33 Roque, Celaya Guanajuato.



M. C. Heriberto Torres Navarro

M. C. Rosa Maria De la Cruz Torres

Ing. Miguel Ángel Valdez García
CONTENIDO








Los cultivos protegidos

1







Diseño de invernaderos


2

Construcción de invernaderos


14

Cubiertas


16

Sistemas auxiliares





Sistemas de calefacción


25

Sistemas de ventilación


28

Sistemas de riego


32

Sistemas de cultivos





Metodo de cultivo en hidroponia

40







Acolchados y manejo

45







Soluciones nutritivas: principios nutrimentales

48







Cultivo de Tomate

60







Cultivo de Pepino

67







Cultivo de rosal


73

Cultivo de crisantemo


77

Cultivo de zarzamora
Cultivo de Frambuesa


81

Manejo de plagas en los cultivo bajo cubierta


88

Manejo de enfermedades en los cultivo bajo cubierta

93






LOS CULTIVOS PROTEGIDOS



Introducción



La agricultura protegida es una nueva conceptualización de la agricultura, que ha venido desarrollándose en las ultimas tres décadas. La importancia de este concepto se basa principalmente en el “uso de la energía en este tipo de agricultura”. El uso de la energía involucra todos los aspectos tecnológicos de construcción, manejo de ambiente, relacionados con los factores que dominan el ambiente circundante. Así han sido tratados en el ultimo Simposium de cultivos protegidos.


  • La optimización de la producción en agricultura protegida

  • Consideraciones de ingeniería en el uso de invernaderos

  • Aspectos económicos del uso de energía

  • Sensores remotos

  • Influencia de los factores climáticos sobre el costo de energía fósil (petróleo)

  • Gradientes de temperatura vertical y la economía de la energía en invernaderos

  • Microclimas en invernaderos

  • Diseño y condiciones climáticas de una cámara de crecimiento

  • Modelos computarizados en el control climático

  • Sistema de calentamiento en invernaderos


Importancia
Los cambios climáticos observados en los últimos años, la transformación de los esquemas agrícolas de todo el mundo, encaminados fundamentalmente a conformar los bloque económicos y al responder al esquema globalizador a ocasionado que los países en desarrollo , ubicados en la franja subtropical y tropical, se conviertan en productores de materias primas alimenticias o productos semideterminados; esto ha traído como consecuencia el desarrollo o la utilización de tecnologías modernas que permitan ser mas eficientes y mas rentables en la producción, sin embargo, esto no basta para tener acceso a los mercados internacionales, los cuales hoy requieres de estándares de alta calidad, e inocuidad, cuestión que involucra la utilización de elementos tecnológicos mas desarrollados al grado de ser necesario la implantación de esquemas agrícolas aislados completamente del ambiente, llegando a definirse de esta manera a los “Cultivos Protegidos”.
¿Qué son los cultivos protegidos?
Son aquellos que por su importancia de consumo en forma fresca (jitomate, pepino, pimiento) o por su sensibilidad a factores ambiéntales, plagas o enfermedades (flores y plantas de ornato) deben ser manejados de tal manera que para lograr obtener alta calidad e inocuidad son manejados en ambientes controlados.

Sistemas que integran los cultivos protegidos


  1. Sistema estructural

  2. Sistema de cubiertas

  3. Sistema de mallas

    • reflejantes

    • sombras

    • fotoperiodicas

    • antiafidos

  4. Sistema de ventilación

  5. Sistema de calefacción

  6. Sistema de nebulización

  7. Sistema de fertigación

  8. Sistema de iluminación

  9. Sistema de tutores

  10. Sistema de hidropónico

  11. Sistema de control automatizado

  12. Sistema electromecánico

DISEÑO DE INVERNADEROS




Importancia del uso de invernadero



El uso de la tecnología de invernaderos, nació con la necesidad de realizar la agricultura bajo condiciones ambientales extremas, en países ubicados en regiones del hemisferio norte sobre todo en los países europeos.
A partir de que fue posible practicar el cultivo de plantas en invernáculos el concepto fue evolucionando hasta convertirse en una técnica básica en muchas áreas de la producción agrícola. Así hoy en día el uso de esta técnica es aplicado en:


  • La investigación científica biológica

  • La investigación agrícola

  • Propagación de especies

  • La producción de hortalizas

  • La producción de flores de corte

  • La producción de plantas de ornato

  • Jardines botánicos

  • Conservación de Recursos Genéticos vivos

  • Producción de setas

  • Manejo de ganado


La tecnología de invernadero no sólo se basa en la instalación de estructuras para el cultivo de plantas, sino también en el uso de una serie de técnicas que en conjunto permiten el cultivo de especies que en otras condiciones no es posible, o bien su potencial se ve restringido o es necesario el aislamiento.


Diseño de invernaderos
El uso de invernaderos hoy en día se ha convertido en una necesidad, debido a una serie de factores que afectan la producción agrícola, así como la demanda de alimentos que cada día se incrementa a nivel mundial.

La tecnología de invernaderos, ha sido creada para realizar la agricultura bajo condiciones ambientales controladas. Por tal cuestión es una tecnología creada en los países ubicados en el hemisferio norte, regularmente países desarrollados. En la actualidad el uso de esta tecnología esta disponible para la mayor parte de los esquemas productivos y de los productores en general.
Para que el diseño de invernaderos tenga éxito es necesario que el proyectista tenga la experiencia agronómica necesaria y el apoyo de otros equipos de trabajo para llevar a buen término el proyecto.
Factores que se deben considerar en el diseño y construcción de invernaderos
Siendo una obra civil, el sistema estructural creado estará sujeto a:

  • Factores geográficos

Latitud

Altitud

Topografía


  • Factores climáticos

Radiación solar

Vientos

Precipitación

Humedad Relativa


  • Factores Técnicos

Especie

Superficie

Disponibilidad de materiales

Disponibilidad de servicios

Disponibilidad de agua

Disponibilidad de mano de obra

Factores geográficos



Latitud

La latitud es un elemento que se debe tomar en cuenta para la determinación de la orientación del invernadero, y en función de ella se obtiene la duración de la insolación diaria en un lugar.
La latitud determina la intensidad luminosa, de acuerdo al ángulo de inclinación, entre más ángulo hay entre la inclinación del techo y el sol, se tiene menos luz.

Altitud


La altura sobre el nivel del mar se utiliza en el diseño de la ventilación del invernadero. A este respecto Sánchez, 1999, opina que a más altitud el aire es menos pesado, la capacidad para calentar un invernadero está en función del peso del aire no de su volumen y para enfriado se necesita mas aire cuando se está a mayor altura.
Topografía

Un suelo que no tenga solucionado su drenaje, tendrá resultados negativos cuando se instale en él un invernadero. La asfixia de raíces y la humedad elevada del ambiente, en casos extremos, puede dar lugar a la pérdida total del cultivo.
En relación con la pendiente, se recomienda buscar el terreno lo más plano posible y no necesariamente tiene que ser cuadrado ya que el diseño puede adecuarse.
Factores Técnicos
En la localización del invernadero se consideran dos aspectos fundamentales:
Ubicación

Es de gran importancia considerar las condiciones climáticas de la región; que éstas se asemejen lo más posible a las requeridas por el cultivo o cultivos que se deseen explotar, tomando en cuenta que entre mayor disparidad haya entre ellas, mayores serán los costos de climatización.
El acceso a las vías de comunicación debe ser fácil , ya que esto influye en la facilidad de aprovisionamiento de materiales, así como agilizar el mercado. También es importante la disponibilidad de materiales e insumos en los mercados más próximos.

Orientación

La determinación de la orientación del invernadero está condicionada por dos aspectos, aprovechamiento máximo de la radiación solar, y disminución a la resistencia de los vientos.

Tipos de invernadero



Cuando nos referimos al tipo de invernadero hacemos referencia a su forma y a las características especificas que lo determinan como un tipo que se adapte a las condiciones para las que fue construido.
En México básicamente podemos considerar que se construyen o se han construido 10 tipos
1.- Túnel

2.- Túnel modificado

3. - Túnel modificado con ventila cenital

4 - Túnel con ventila cenital

5. - Capilla o dos aguas

6.- Diente de sierra

7.- Omnitunel

8. - Baterías de túneles

9.- Baterías de Diente de Sierra

l0.- ínvernadero Automatizado
Los diferentes tipos de invernaderos han sido diseñados o rediseñado, como resultado de la adopción de tecnología principalmente Europea Estadounidense o Japonesa.
Los diferentes cambios que hay se observan son producto tanto de las necesidades para cada sitio como de la disposición de tecnología y recursos económicos.
El uso de uno u otro tipo depende principalmente de las condiciones climáticas que dominen la región donde será instalado como de la disposición de capital para comprar la tecnología adecuada.

Tipos de invernaderos, ventajas, desventajas y aptitud para su uso





Tipo de invernadero

Viento

Radiación

Precipitación

pluvial

Ventilación

Humedad relativa

Temperatura

Dificultad de construcción

Costo de construcción



Calificación


Túnel

Bueno a muy bueno

8.5

Excelente

10

Excelente

10

Malo

5

Alta a muy alta

5

Muy Caliente

6

Fácil

Muy bueno

Capilla

Malo

4

Regular

7

Regular

7

Malo

5

Alta

6

Muy Caliente

6

Regular

Barato

T. modificado

Bueno

8

Muy Bueno

9

Muy bueno

9

Regular

6

Alta

6

Caliente

7

Fácil

Barato

Diente de sierra

Malo

2

Regular

7

Bueno

8

Bueno

8

Regular

8

Ligeramente térmico

8

Regular

Ligeramente caro

T. modificado c/ventila cenital

Bueno

8

Muy bueno

8

Muy bueno

9

Bueno

8

Regular

8

Ligeramente térmico

8

Regular

Ligeramente caro

T. con ventila cenital

Bueno

8.5

Bueno

9

Muy bueno

9

Bueno

8

Regular

8

Ligeramente térmico

8

Regular

Caro

Inflados

Bueno

8

Muy bueno

9

Muy bueno

9

Regular

6

Alta

6

Caliente

7

Complicada

Caro

T. modificado en batería sin ventila cenital

Bueno

8

Muy bueno

9

Bueno

8

Regular

6

Alta

6

Muy Caliente

5

Regular

Ligeramente caro

T. modificado en batería con ventila cenital

Bueno

8

Muy bueno

9

Muy bueno

9

Regular

7

Regular

7

Caliente

7

Complicada

Caro

Inv. Ventila forzada

Bueno

8

Bueno

8

Bueno

8

Muy bueno

9

Normal

9

Térmico

9

Complicada

Muy caro

Inv. Plano

Bueno

8

Muy bueno

9

Malo

1

Regular

6

Regular

7

Caliente

7

Fácil

Muy barato

Doble capilla

Regular

7

Bueno

8

Regular

7

Regular

6

Alta

6

Muy Caliente

6

Regular

Caro

Parral o tienda de campaña

Malo

4

Regular

7

Malo

3

Regular

6

Alta

5

Caliente

7

Fácil

Muy barato


Ventajas y Desventajas de los diferentes tipos de invernaderos

Tipo de invernadero

Ventajas

Desventajas

Túnel

  • Barato

  • Fácil de construir

  • Aerodinámicos

  • Excelente captación de luz

  • Desplazan fácilmente excedentes

de lluvia

  • Util en superficies pequeñas

  • No se puede construir en batería

  • Poco operable

  • Poca ventilación

  • Muy calientes

  • Alta humedad relativa

  • Solo para superficies pequeñas

Capilla

  • Buena captación de luz

  • Baratos

  • Operables

  • Fácil de construir en baterías

  • Regular desplazamiento de precipitación

  • Construcción no muy complicada

  • Poca aptitud al desplazamiento del viento

  • Mala ventilación

  • Alta humedad relativa

  • Son calientes

  • Deterioro acelerado de las cubiertas

Túnel modificado

  • Aerodinámicos

  • Buena captación de luz

  • Buen desplazamiento de excedentes

  • de precipitación.

  • Fácil de construir

  • Baratos

  • Poca aptitud a la resistencia del viento

  • Muy calientes

  • Alta humedad relativa

  • Mala ventilación

Diente de sierra

  • Buen desplazamiento de la precipitación

  • Buena ventilación

  • Buena humedad relativa

  • Regular captación de luz

  • No muy difícil de construir

  • Ligeramente caros

  • Mal desplazamiento del viento

Túnel modificado con ventila cenital

  • Aerodinámico

  • Excelente desplazamiento del viento

  • Excelente desplazamiento de la precipitación

  • Excelente captación de luz

  • Térmico

  • No muy difícil de construir

  • Ligeramente caros

  • Regular dificultad de construcción

Túnel con ventila cenital

  • Forma Aerodinámica

  • Excelente desplazamiento del viento

  • Excelente desplazamiento de la precipitación

  • Excelente captación de luz

  • Buena ventilación

  • Regular humedad relativa

  • Térmico

  • Util en superficies pequeñas

  • No se puede construir en batería

  • Poco operables

  • Solo para superficies pequeñas

  • Caros

  • Difícil construcción

Inflados

  • Muy buena captación de la luz

  • Muy buen desplazamiento de la precipitación

  • Buen desplazamiento del aire

  • Aplicable a grandes y pequeñas superficies

  • Caros

  • Difícil construcción

  • Calientes

  • Alta humedad relativa

  • Mala ventilación

Túnel modificado en batería sin ventila cenital

  • Buen desplazamiento del viento

  • Excelente captación de luz

  • Buen desplazamiento de la precipitación

  • Aerodinámicos

  • Aplicable a pequeñas y grandes superficies

  • Mala ventilación

  • Alta humedad relativa

  • Muy calientes

  • Regular dificultad de construcción

  • Ligeramente caros




Tipo de invernadero

Ventajas

Desventajas




Invernadero con ventilación forzada

  • Buen desplazamiento del viento

  • Buena captación de luz

  • Buena ventilación

  • Buen desplazamiento de la precipitación

  • Humedad relativa normal

  • Térmico

  • Muy caros

  • Difícil de construir







Invernadero plano

  • Muy buena captación de luz

  • Ligeramente térmico

  • Regular desplazamiento del viento

  • Fácil de construir

  • Muy baratos

  • Pésimo desalojo de la precipitación

  • Mala ventilación

  • Mala humedad relativa

  • Rápida degradación de cubiertas




Doble capilla

Regular desplazamiento del viento

Buena captación de luz

Regular desalojo de la precipitación

Se puede construir en batería

Caros

Regular dificultad de construcción

Muy caliente

Alta humedad relativa

Regular ventilación

Parral o tienda de campaña

Regular captación de la luz

Fácil de construir

Muy barato

Rápida degradación de materiales

Mal desplazamiento del viento

Mal desplazamiento de la precipitación

Regular ventilación

Calientes

Alta humedad relativa



Diseño de piezas o partes de un invernadero



La construcción de un invernadero, tiene como etapa fundamental el diseño de cada una de las partes o subsistemas que conformaran el conjunto del sistema estructural. Para esto, de manera general debemos conocer la forma que tendrá la construcción, por ejemplo: si la idea que tenemos acerca de la forma de una estructura de invernadero para determinado cultivo (jitomate o pepino), y en una región preestablecida que tengamos. El primer paso será elaborar un boceto en papel, de la idea que tengamos en cuestión.




El esquema general nos sirve de base para; expresar nuestra idea, establecer la forma y determinar sus dimensiones.
En una segunda etapa nos sirve para desarrollar las técnicas y los procedimientos de cómo elaborar cada una de las piezas.
En una tercera etapa sirve para determinar las necesidades de materiales.

Diseño del sistema de anclaje



El anclaje sobre el que descansa la estructura es fundamental, ya que de su volumen, dimensión y diseño depende la estabilidad de la estructura.
En esta etapa es conveniente considerar la estabilidad del suelo (suelos tepetatosos, arcillosos, arenosos u orgánicos). En general suelos firmes determinaran un tipo de anclaje y suelos sueltos e inestables requieren de otro.

El anclaje se basa en la elaboración de una cepa que puede cavarse en forma cuadrada, cilíndrica o en forma lineal.




Nota: Las medidas de las cepas están dadas en m.

Las dimensiones se definen conociendo el tipo de estructura que se va a instalar; la naturaleza del suelo y la velocidad del viento de la región.
También el anclaje incluye el tipo de zapata que va a soportar el sistema en general.

Estas zapatas pueden ser simples, y consisten en una fracción del material que soportara a la columna, por ejemplo:



O bien pueden ser armados a base de varilla y alambron u otros diseños de anclajes desarrollados para facilitar la construcción.

Diseño de postes o columnas



Los sistemas de construcción que comúnmente observamos, utilizan como columnas materiales de acero de fabricación nacional de formas cuadradas PTR o perfiles tubulares (tubo mecánico).
El diseño de una columna o un poste se determina según la experiencia del diseñador de varias formas, siempre tratándose de ofrecer la mejor forma, la mayor resistencia, la mayor rapidez en instalación y la simetría que guarda con el conjunto.
Una sección de 1.5, 2.0, 2.5 ó 3.0 m de longitud de PTR o perfil tubular de 1 ½”, 1 ¾”, 2” de medida se selecciona y prepara para utilizarse como poste, en esta pieza se agregaran; anclas en caso que sean de ahogado directo, se realiza doblez para conectar el arcos. Se solda placa en la base para anclaje con tornillos, también se instalan crucetas para soporte de armaduras, otro aditamentos como; abrazaderas y agujeros para la instalación de cable de acero.

Diseño de techos



Los techos de los invernaderos son estructurados de diversas formas.

Techos de líneas planas





Dos aguas Simétrico

Dos aguas Asimétrico

Para el diseño de los techos a dos aguas se debe de tomar en cuenta la latitud donde estará ubicada la instalación ya que de ésta depende el ángulo que utilizaremos en las pendientes y a su vez del ángulo de la pendiente depende la captación de luz.
Así en techos tendidos o con ángulos de 15 a 25, los techos captan poca luz 75% aproximadamente y en ángulos de 45 la captación de luz es alta, hasta de un 96%

.

Estos techos estuvieron de moda cuando las cubiertas se basaban en materiales de vidrio o fibras de vidrio y placas rígidas.
Techos de líneas curvas.




Los techos de líneas curvas presentan hoy en día mejores opciones al diseñador; primero porque el uso de cubiertas plásticas se ha generalizado y segundo por que las líneas curvas permiten una buena tensión, además los elementos del medio ambiente como el viento, agua, nieve y el granizo son desplazados con facilidad.
Así los techos más comunes son los de los invernaderos túneles.



Este techo es de fácil diseño ya que se logra obtener mediante una serie de arcos, creando una figura cerrada de forma semicircular, ha sido utilizado en forma masiva en algunas regiones del país para diversos cultivos y se recomienda para zonas frías de alta incidencia de viento.
Techo Tipo Diente de sierra

Este tipo de techo, utiliza una fracción semicircular, creando una figura abierta de forma mixta. Se ha adoptado para algunas zonas de climas calurosos.



Tipo Mixto Cenital

Esta forma de tejado incorpora líneas curvas de formas diferentes y línea recta creando una figura de forma semicircular fraccionada, lo cual a permitido agregar una ventila en el ático que permite el paso de aire de forma natural



En general el diseño de techos tiene como objetivo encontrar la forma más resistente, que proporcione un claro mas amplio, que sea ligero, económico y que armonice con la simetría del sistema estructural general proyectando un buen desplazamiento del agua, granizo, nieve y viento, factores que tienen mucha influencia en la estabilidad del techo.

Dimensionamiento del conjunto Columna-tejado
El elemento básico en la construcción de un invernadero esta formado por postes y arcos o armaduras, que en conjunto forman un “pórtico”.
Dimensionamiento de pórticos




Pórticos Mixtos

Los pórticos pueden ser tan anchos como sea necesario, de 7 hasta 12 m en invernaderos mixtos, estructuras simples que se utilizan paras cultivo de especies florícolas, germinación de semillas y cultivos que no requieran cargar su peso a las estructuras. A medida que los cultivos tienen que colgarse a las estructuras como macetas, jitomates, pepinos, etc. los pórticos tienden a reducir su claro y a incorporar al techo elementos estructurales para carga que conforman armadura cerradas atirantadas.
Pórticos curvos

Los pórticos curvos se utilizan para la instalación de invernaderos tipo túnel, macrotúnel y túneles medianos que son utilizados para cultivo de bajo porte ( nopal, crisantemo, clavel, etc.) y regiones de inviernos marcados.
Otro tipo de pórticos
Las variantes en formas y dimensiones de los pórticos depende de las necesidades que el diseñador tenga que resolver en cuanto a espacio y eficiencia en el uso de suelo y materiales, así como control del ambiente.

CONSTRUCCIÓN DE INVERNADEROS




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