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Han sufrido una evolución constante

Regreso al futuro... de los filmes plásticos para la agricultura

Ignacio Marco Arbolí19/08/2002

Hay un escenario de fantasía científica situado en el año 2015, fruto del ingenio del grupo de técnicos para agricultura de Repsol YPF, que trabaja cada día para que se convierta en realidad.
Artículo publicado en la Revista Horticultura 150, enero 2001.



Los plásticos, principales artífices del desarrollo del nuevo panorama agrícola, han sufrido una evolución constante en las últimas décadas, gracias a los muchos esfuerzos de investigadores, estudiosos, y usuarios finales. La cubierta plástica de invernaderos, pequeños túneles y acolchados han pasado de ser una simple protección ante las inclemencias meteorológicas a ocupar un papel activo en el crecimiento y la productividad de los cultivos a los que acogen. En 2000 los plásticos "prêt à porter" ya comenzaban a ser una realidad. Es el año 2015 y el anciano Dr. Mendoza, investigador de una de las empresas actuales más importantes en la fabricación de compuestos poliméricos para aplicaciones agrícolas, pasea por campos de cultivo de diferentes lugares de la geografía mundial.

Lejos queda el año 1948, cuando el profesor Emmert decidió sustituir por primera vez el vidrio de cubierta de su invernadero por un elemento más económico: el papel de celofán. La primera cubierta de polietileno no se usaría hasta años más tarde, a principios de la década de los 50.

Hoy en día, los invernaderos construidos con diversas estructuras, diseñados inteligentemente para maximizar la radiación solar recibida, e integrarse en el entorno, muestran sus cubiertas plásticas al mundo. Bajo éstas se cultivan todo tipo de frutas, hortalizas, flores, plantas ornamentales, e incluso jardines botánicos al completo. Prácticamente, en cualquier lugar del mundo, dentro del invernadero se logran microclimas propicios para que el agricultor programe a la carta su producción. Los requerimientos de un mercado más y más exigente revolucionaron la industria agraria en la primera década del siglo; un mercado que trata la fruta y la hortaliza en fresco como a cualquier otro producto no perecedero. Los mercados de futuro fijan cantidades y precios en fechas determinadas. Hay control total de la producción, y el pilar de todo este sistema se encuentra en la agricultura intensiva. La industria de los plásticos para la agricultura no podía quedarse atrás. Son muchos los desarrollos por los que han pasado las cubiertas plásticas flexibles para cubiertas de invernadero. El Dr. Mendoza  recuerda, como si fuera ayer, los problemas a los que se enfrentaba la industria de los plásticos a finales del siglo pasado para conseguir plásticos de duración mayor, sin perder el resto de propiedades del film. El debate sobre la duración ha pasado a la historia. A principios de siglo aparecieron las nuevas generaciones de estabilizantes a la luz, resistentes a los ataques fitosanitarios y otros productos químicos agresivos. Los plásticos son capaces de contabilizar la radiación solar recibida ("kilolangleys"), lo que permitió programar la duración de los filmes en función de la duración de los demás efectos aportados, la situación geográfica y el espesor utilizado. Quedaba así eliminado el problema de las roturas prematuras. También contribuyó la severa legislación impuesta para limitar el uso masivo de productos fitosanitarios y el giro progresivo desde estas prácticas a una lucha integral contra las plagas y patógenos.

El desarrollo de sistemas eficaces para evitar la acumulación de polvo, en climas poco lluviosos, y el crecimiento de algas y otros biofilms, en climas húmedos, permitió alargar la vida útil de los filmes hasta límites impensables 20 años atrás. Conforme el Dr. Mendoza viaja por distintos países, se hacen más claras las necesidades de cada uno de ellos. En otros tiempos era difícil cultivar durante el verano marroquí o el invierno danés. Estas dificultades han sido superadas gracias a plásticos especiales que modifican el microclima dentro del invernadero. Para los cultivos en climas fríos, gracias al desarrollo en nuevas poliolefinas y en cargas minerales de composición química, tamaño de partícula e índice de refracción adecuados, se dispone de filmes con una eficacia de más del 95% en la retención de la radiación infrarroja emitida por la tierra durante la noche; también mantienen una transmisión de la radiación PAR por encima del 95% y una turbidez por debajo del 10%. En zonas con un exceso de calor y de radiación solar durante todo el año, se pueden usar filmes de alta transmisión de la radiación PAR, pero con alta difusión. El exceso de calor se elimina gracias a un bloqueo de la radiación infrarroja corta (NIR), parte del espectro solar que calienta el invernadero sin ser aprovechada por la planta. Las zonas con clima mediterráneo, con exceso de calor y radiación en una época del año, y déficit en otra, también disponen de los filmes adecuados. En este caso, las propiedades ópticas en la zona PAR son también de una máxima transmisión con alto porcentaje de difusión, pero se ha conseguido modular la transmisión de la zona NIR en función de la temperatura del invernadero de forma automática con los filmes termocrómicos, lo que hace innecesario el encalado de los invernaderos.

Cada cultivo tiene requerimientos lumínicos distintos, y el estudio de ellos y de la sensibilidad de otros miembros del ecosistema (insectos polinizadores, transmisores de enfermedades víricas, hongos patógenos, etc.) desembocó en la obtención de plásticos con espectros modificados. Así, la distribución espectral de la luz dentro del invernadero puede ser diseñada, a fin de maximizar la actividad fotosintética de la planta cultivada, haciendo que el plástico absorba longitudes de onda poco efectivas para la fotosíntesis y las convierta en otras más efectivas. Antes, los invernaderos eran de color natural o amarillos, según fuera el sistema de fotoestabilización. Ahora el abanico de colores es mayor debido a efectos como éste o a otros como la reflexión y absorción selectiva de ciertas longitudes de onda que proporcionan los filmes para acolchado más avanzados. Al anochecer resulta espectacular el aspecto de los invernaderos cubiertos con filmes fosforescentes que alargan el fotoperiodo de las plantas.

Pero la conversión de energía radiante en materia orgánica no es el único parámetro que maximizar para aumentar la productividad del invernadero. Otros aspectos de la morfogénesis se deben tener en cuenta: influencia del balance azul/ultravioleta en la coloración de ciertas flores y frutas, la del balance rojo/rojo lejano en la floración, la precocidad y producción de frutos de algunos cultivos hortícolas, el bloqueo de parte del ultravioleta para evitar la esporulación de algunos hongos y reducir la movilidad de los insectos transmisores de enfermedades víricas sin interferir en la eficacia polinizadora de otros insectos, etc. Las propiedades radiométricas están garantizadas durante el mismo tiempo que las propiedades mecánicas. La evolución de filmes monocapa a tricapa, hechos por coextrusión, supuso un avance importante en la transición del siglo XX al XXI que ha permitido optimar la formulación de las capas para cumplir con lo exigidos. La cara exterior del filme se diseña minimizando la rugosidad y la acumulación de carga estática, y aumentando la dureza superficial, para evitar la acumulación de polvo y la proliferación de algas, hongos, etc. que deterioren sus propiedades ópticas, y la cara interior se ha adaptado a las demandas de los agricultores: su tensión superficial se ha modificado de manera que se evita la condensación, se aumenta la transmisión de luz y se evita el goteo sobre la planta.

Al mismo tiempo, la formación de niebla dentro del invernadero causada por la migración y extracción de los surfactantes de bajo peso molecular considera un problema superado. El avance tecnológico de estos últimos años dirige hacia filmes de más de cinco capas mucho más complejos y sofisticados, en los que se están ensayando no sólo nuevas familias de aditivos sino también polímeros de última generación que poseen propiedades radiométricas y mecánicas sorprendentes.
Meditaba el Dr. Mendoza sobre el futuro de los filmes agrícolas y se preguntaba si  los problemas técnicos que se planteaban en el siglo XXI ya se habían resuelto. Sin duda la creciente demanda de alimentos que obliga a extender el empleo de invernaderos a zonas de climas extremos, los avances de las tecnologías agrícolas, las nuevas especies vegetales diseñadas genéticamente, los cultivos de algas en invernaderos marinos, la obtención de agua para riego en desaladoras utilizando energía solar y, por qué no, los cultivos en el espacio, planteaban nuevas metas para la industria de los filmes plásticos.

(Continuará...)

www.ediho.es/pe2002

para saber más www.repsol.es

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