Next Generation Growing (NGG) es una nueva forma de producción en ambiente controlado que nació en los Países Bajos en la década pasada. El objetivo principal de NGG es optimizar el crecimiento de la planta a través de mejoras de las condiciones en el invernadero y la reducción de los costos de energía.
El punto de partida de NGG es el comportamiento natural de las plantas en relación con el ambiente de crecimiento, y se refiere a la innovación tecnológica aplicada a invernaderos en la que se busca obtener 3 balances principales:
- Balance energético
- Balance hídrico
- Balance de asimilación
Además, NGG proporciona las herramientas para futuras innovaciones basadas en el conocimiento y experiencia, más que en prueba y error.
Todo tiene que ver con la fotosíntesis
La fotosíntesis es el punto de partida para optimizar el crecimiento de las plantas. En el proceso de fotosíntesis, CO₂ y agua son transformados fotoquímicamente en asimilados o azúcares y oxígeno. Estos asimilados son los bloques de construcción para el crecimiento y proporcionan la energía para mantener los procesos bioquímicos dentro de la planta funcionando. Por lo tanto, el primer paso para un crecimiento óptimo es una producción optima de asimilados, y por ende una utilización máxima de la luz PAR disponible del sol y/o suplementaria.
Por supuesto, hay limitaciones. Cada tipo de planta tiene cierta capacidad máxima de fotosíntesis y evaporación. Forzar a la planta a procesar altas cantidades de luz PAR o a una tasa mayor de evaporación causará daños al cultivo. Sin embargo, se ha demostrado para muchos tipos de plantas, que la capacidad de fotosíntesis se puede incrementar hacia niveles mucho más altos de lo que se suele suponer, solo manteniendo una alta humedad bajo condiciones de alta radiación.
Balance energético
El balance energético es el balance entre el flujo de energía que entra y sale de las plantas. Debido a que las plantas no tienen la capacidad de producir calor, el balance de energía consiste en fuentes de energía externas de entrada y salida. Ejemplos:
Energía de entrada: radiación, iluminación artificial hortícola, tubos de calefacción, convección mediante el movimiento del aire cálido del invernadero hacia las hojas.
Energía de salida: radiación de calor de onda larga o emisión de calor, convección hacia el aire frío del invernadero, evaporación.
Las plantas solo pueden evaporar si el suministro de energía es mayor que la energía de salida y los balances de agua y energía están interconectados, porque la evaporación por medio de los estomas es el factor más importante para enfriar la planta en condiciones de alta radiación.
La investigación de NGG ha revelado al menos tres nuevos planteamientos importantes relacionados con el balance energético de las plantas.
En primer lugar, el hecho de que la actividad de la planta o la evaporación pueden ser estimuladas por el movimiento del aire, ya que el aire en movimiento suministra la entrada de calor por convección. Además, el movimiento del aire también previene la creación de un microclima estancado.
En segundo lugar, se ha demostrado que la baja humedad del aire o el alto déficit de humedad causan una evaporación adicional innecesaria en condiciones de alta radiación, lo que limita la fotosíntesis por el cierre de las estomas.
En tercer lugar, se ha encontrado que la radiación de onda larga o emisión de calor tiene un gran impacto negativo en el balance energético de la planta durante la noche, pero también al principio y al final del día cuando el techo del invernadero está frío en comparación con la temperatura de la planta. En esa situación, la evaporación y, por lo tanto, la absorción de nutrientes vitales, especialmente el calcio, cae por debajo del valor mínimo crítico. Esto causa muchos problemas diferentes para el crecimiento y desarrollo de la planta. Por lo tanto, es muy recomendable mantener cerrada una buena pantalla energética durante la noche para disminuir los niveles de emisión de calor y de esta manera mantener condiciones más controladas y homogéneas para seguir con una absorción y evaporación óptima para el cultivo.
Balance hídrico
El balance hídrico es el balance entre la entrada y la salida de agua de las plantas. La salida de agua es causada principalmente por la evaporación y solo una pequeña porción de la captación total de agua se almacena en la planta y en los frutos. En la práctica, la evaporación se debe principalmente a la radiación del sol y la iluminación artificial, y también a las tuberías de calefacción. Si no hay radiación, la única fuente de energía es la transferencia de calor por convección provocada por el movimiento del aire. En ese caso, la evaporación también depende de la humedad relativa y/o déficit de humedad.
Las plantas deben evaporar y, por lo tanto, absorber el agua de la zona de la raíz por tres razones: la absorción de nutrientes, para el crecimiento y para el enfriamiento. Para mantener el balance hídrico en equilibrio, la captación de agua desde la zona de la raíz debe ser por lo menos igual a la tasa de evaporación. Por lo tanto, para garantizar una disponibilidad de agua suficiente, el riego debe estar en línea con la energía de evaporación recibida por la planta.
Balance de asimilación
El balance de asimilación es el balance entre la producción y el consumo de asimilados. Para optimizar el crecimiento es esencial que la producción de asimilados sea lo más alta posible y que el uso de asimilados se estimule al máximo. En general, una cantidad alta de luz PAR da como resultado una mayor producción de asimilados, bajo el supuesto de que hay suficiente CO₂ y que los estomas están abiertos. La tasa de consumo de asimilados dentro de la planta depende principalmente de la temperatura promedio.
Para mantener la producción y el consumo de asimilados en equilibrio, debe existir una permanente proporción entre la suma de luz PAR (producción de asimilados) y la temperatura promedio (uso de asimilados), preferiblemente a diario.
Consejos prácticos sobre cómo optimizar el clima en el invernadero basados en los conocimientos de NGG
Evite la pérdida de energía por radiación de onda larga cerrando la(s) pantalla(s). Cuando el techo del invernadero está más frío que las plantas debido a la pérdida de energía saliente, estas irradian calor hacia el techo disminuyendo la temperatura de sus hojas. Esto disminuye la tasa de crecimiento de las plantas y la absorción de nutrientes. Cuando se cuenta con una óptima estrategia de uso de las pantallas y estas cubren el cultivo el momento adecuado, se evita (en gran medida) la emisión de calor.
Colocar las pantallas sin brechas para lograr un clima homogéneo. Al utilizar las brechas de la pantalla, se producen diferencias horizontales y verticales de temperatura y humedad en el invernadero, la caída del aire frío provoca desuniformidad de temperatura en la cabeza y en la parte inferior del cultivo. Además, Las diferencias de temperatura darán como resultado diferencias en la humedad relativa, resultando en enfermedades locales por condensación como botritis.
Ventilación sobre una pantalla cerrada para un mejor control de la humedad. La investigación de NGG muestra que la ventilación por encima de una pantalla cerrada puede lograr un mejor control de la humedad que aumentar la temperatura mínima del tubo de calefacción. Si la HR aumenta, es mejor aumentar el transporte de vapor de agua a través de las pantallas que aumentar la evaporación de las plantas.
NGG ha llevado a traído una verdadera revolución al uso y manejo de pantallas. Al usar las pantallas correctas de la manera correcta, es posible mejorar las condiciones de crecimiento de la planta y ahorrar energía al mismo tiempo.
Este artículo explora solamente los principios de Next Generation Growing.
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