3.3.1.3. La luz dentro del invernadero
La energía radiante del sol es un elemento que no se puede almacenar, sólo se dispone de ella durante el día para emplearse en la fotosíntesis. Las plantas captan la energía solar con sus hojas, si el dosel o área foliar de las plantas no es el apropiado, no captan suficiente energía para un desarrollo óptimo de los cultivos. Así, en los cultivos de invernadero, sobre todo en sistemas hidropónicos, en donde la competencia por el agua y los nutrientes es mínima, las plantas compiten por la luz del sol cuando disponen de poco espacio para su crecimiento.
Las condiciones de iluminación, como elemento fundamental, para un invernadero, así como la calidad y cantidad de luz son las que determinan las posibilidades biológicas y agronómicas del mismo. Considerando lo anterior, el productor debe tomar en cuenta la duración del día en cada época del año y en función de la latitud en que se ubica su empresa, programar el manejo de la cantidad de horas luz que requiere cada cultivo, ya sea mediante iluminación artificial para aumentar horas luz o cubriendo con películas o mantas negras, mallas sombra y cubiertas de plástico de diferentes colores, para reducir horas de iluminación natural, dependiendo de las necesidades de iluminación del cultivo. Si embargo el control de la cantidad de luz mediante cubiertas de plásticos de diferentes colores, no esta lo suficientemente estudiado como para dar conclusiones definitivas.
En la actualidad existen varios tipos de cubiertas de plástico, mallas sombra y pantallas con las cuales se puede controlar tanto la calidad como la cantidad de energía luminosa, como se describirá en el capítulo referente a materiales para construcción y acondicionamiento de invernaderos.
La mayoría de los materiales conocidos como opacos retienen la luz sin remitirla o reflejarla. La energía contenida en la luz se transforma en energía calorífica al hacer vibrar los átomos de los materiales que la absorben aumentando su temperatura, aumentado la temperatura del aire adyacente por contacto.
Los materiales usados como cubiertas en los invernaderos, salvo excepciones, deben ser transparentes a las radiaciones luminosas para permitir el paso de la luz visible y el infrarrojo corto, pero refractarios al infrarrojo de onda larga. El cristal y los plásticos de los invernaderos dejan pasar los rayos de luz de poca longitud de onda, que se transforman en calor sobre el suelo de los invernaderos. El suelo caliente irradia calor de diferentes longitudes de onda larga, que los materiales de la cubierta no permiten que salga y calientan el aire del interior (Fuentes, 1996; Alpi y Tognoni, 1991).
Todos los materiales empleados para cubiertas de invernaderos reflejan una fracción de la luz que reciben del sol, que en términos generales varía del 20 al 30 %, ello ocurre cuando los rayos inciden sobre la cubierta con un ángulo de 90º o cercano a ese valor, que es cuando el invernadero capta la mayor cantidad de energía. Si el ángulo está entre 90 y 180º, la pérdida de energía debido a la luz reflejada aumenta rápidamente y puede ser total cuando el ángulo de incidencia es de 180º. Esto pone de relieve la importancia de la inclinación y orientación de los techos en lugares donde la luminosidad sea un problema (Fuentes, 1996; Alpi y Tognoni, 1991).
Al diseñar un invernadero debe evitarse la formación de zonas sombreadas por las sombras que las mismas estructuras proyecten e incidan en el interior, las cuales dan origen a distinto desarrollo de los cultivos. Los postes y demás partes de la estructura deben ser esbeltos, o ubicarlo de tal forma que la sombra que proyecten se mueva durante el día, para evitar demasiadas sombras sobre las plantas. Lo apropiado es que la luz que entre al invernadero se difunda para que al incidir en los postes no proyecte su sombra sobre las plantas. En la actualidad existen materiales para cubiertas que difunden la luz que pasa a través de ellos, la luz difusa tiene la particularidad de no emitir sombras y llegar a todas partes y en todas las direcciones.
La cantidad de luz que penetra a los invernaderos depende de la orientación de los mismos y la forma o diseño de la estructura, pero sobre todo del ángulo de la cubierta con respecto al sol.
Figura 3.6. Cantidad de luz recibida por un invernadero con relación a
la orientación y forma de la cubierta
Fuente: Alpi y Tognoni, 1999
La luminosidad aumenta en los invernaderos con cubierta de forma cilíndrica o parabólica ya que el flujo luminoso que llega al invernadero es del 90 % de la luz total y una fracción superior al 75 % podrá pasar a través de la cubierta.
La asimetría en las vertientes del tejado modifica las condiciones de luminosidad con respecto a una colocación simétrica. Si se coloca una vertiente orientada hacia el sur con una inclinación de 25osobre el horizonte y la otra orientada hacia el norte con un ángulo de 55o, se tiene un 11 % más de iluminación que la que se obtendría con un invernadero de techo simétrico con vertientes iguales y con una inclinación de 35o (Fuentes, 1996; Alpi y Tognoni, 1991; Rodríguez, 1997).
Las características descritas corresponden a los invernaderos asimétricos, que se recomiendan para aquellas zonas que en el invierno tienen menos horas luz, por ejemplo en el norte de México.
Mediante el uso de acolchados con películas de color aluminio, blanco o plateado es posible aumentar la fotosíntesis activando los cloroplastos del envés de las hojas. El acolchado refleja la luz que incide sobre el suelo iluminando la parte inferior de las hojas. A este proceso se le conoce como fertilización lumínica y ayuda a aumentar la tasa de fotosíntesis en los cultivos, aunque es una práctica que apenas empieza a estudiarse por lo que no se cuenta con datos concluyentes ni definitivos
Entre los factores que modifican la radiación solar transmitida al interior del invernadero se encuentra el estado atmosférico. Durante los días con cielo despejado entra tanto luz directa del sol como luz difusa del cielo, por el contrario durante los días nublados sólo se presenta luz difusa. En algunos días nublados el suministro de energía luminosa se reduce tanto que se requiere de cubiertas muy transparentes para captar la mayor cantidad de iluminación. En términos generales se recomienda que los materiales empleados para la cubierta de invernaderos transmitan del 85 al 90 % de la luz solar incidente sobre la cubierta de la estructura (Martínez 2002).
