Los invernaderos del siglo XXI

La idea de cultivar plantas en un entorno con clima controlado se remonta a tiempos de los romanos. Parece ser que los médicos del emperador Tiberio le aconsejaron comer un pepino al día y sus jardineros desarrollaron un método de cultivo para hacerlo llegar a su mesa cada día del año. Las plantas se colocaban bajo estructuras cubiertas con telas impregnadas en aceite, conocidas como ‘specularia’, o con láminas de mica.

Los primeros invernaderos modernos, cubiertos con vidrio, se construyeron en Italia en el siglo XIII para albergar las plantas exóticas que los exploradores traían de los trópicos. El experimento se extendió rápidamente a Holanda e Inglaterra, junto con las plantas. Estos primeros intentos requerían una gran cantidad de trabajo para cerrarlos por la noche o durante el invierno y tenían serias dificultades para mantener un nivel térmico adecuado. Con el desarrollo de la Ciencia Botánica, los invernaderos pasaron a las universidades. En Inglaterra a veces se conoce a los invernaderos como ‘conservatories’, porque servían para conservar las plantas. Los franceses llamaron a los primeros invernaderos ‘orangeries’, porque protegían a los naranjos de las heladas.

La experimentación con el diseño de los invernaderos continuó durante el siglo XVII, mientras se producían cada vez mejores calidades de vidrio y avanzaban las técnicas constructivas. El invernadero del Palacio de Versalles es un buen ejemplo de esta época.

En el siglo XIX se construyeron los mayores invernaderos de vidrio. El invernadero de los Kew Gardens en Inglaterra es un ejemplo de invernadero victoriano, que incluiría también el Crystal Palace de Londres, el Crystal Palace de Nueva York y el Glaspalast de Munich.

Ya en el siglo XX el desarrollo económico impulsó, especialmente tras la segunda guerra mundial, la construcción de invernaderos de cristal. Holanda superó las cinco mil hectáreas a mediados del siglo XX especialmente dedicadas al cultivo del tomate.

La utilización de los materiales plásticos como cubiertas de invernadero es relativamente reciente. Se inició en el año 1948 en Estados Unidos con el profesor E. M. Emmert de la Universidad de Kentucky, quien tuvo la idea de sustituir el vidrio por celulosa regenerada (papel celofán) para cubrir una estructura de madera. Desde entonces los invernaderos de plástico se han extendido por los cinco continentes y han desplazado al vidrio como material de cerramiento.

En España los primeros invernaderos de plástico se instalaron en 1958 en Canarias y no se extendieron a la península hasta 1965. El crecimiento de la superficie invernada ha sido continuo desde entonces.

Los materiales plásticos empleados como cubiertas de invernadero se pueden clasificar en filmes flexibles, placas rígidas y mallas, aunque la superficie cubierta con los primeros supera con mucho a las otras dos opciones.

Los filmes plásticos utilizados para cubierta de invernaderos habitualmente tienen espesores comprendidos entre 80 y 220 micrómetros (μm) y anchos de hasta 20 metros. En mercados avanzados se pueden encontrar filmes monocapa y tricapa. Respecto a los polímeros utilizados, el polietileno de baja densidad (LDPE) y los copolímeros de etileno y acetato de vinilo (EVA) y acrilato de butilo (EBA) representan más del 80% del mercado mundial, el cual incluye también PVC en Japón y polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) en el resto del mundo. Las cubiertas de invernadero han ido evolucionando desde su lanzamiento en los años cincuenta.

Actualmente el tiempo de vida útil alcanza hasta cuarenta y cinco meses (frente a los nueve de hace unas décadas), dependiendo de los fotoestabilizantes utilizados, la localización geográfica, el uso de pesticidas, etc. La Norma para filmes de invernadero UNE-EN 13206:2002 ‘Filmes termoplásticos de cubierta para su utilización en agricultura y horticultura’ se ha publicado recientemente e incluye instrucciones sobre cómo medir el tiempo de vida, las dimensiones, propiedades ópticas y mecánicas, así como la opacidad a la radiación infrarroja; sin embargo, no incluye información sobre el comportamiento de los filmes respecto a la condensación (efecto antigoteo o antiniebla) o el efecto de los pesticidas en el envejecimiento acelerado.

Las placas rígidas tienen espesores mayores que los filmes, del orden del milímetro, y a veces presentan estructuras alveolares. Los materiales más utilizados son el poliéster reforzado con fibra de vidrio, el policloruro de vinilo (PVC), el policarbonato (PC) y el polimetacrilato de metilo (PMMA). Su empleo se reduce a invernaderos para cultivo de alto valor añadido o cuando se necesita que la cubierta tenga una gran duración (10-15 años).

El empleo de mallas en lugar de filmes como material de cerramiento, que no generan ‘efecto invernadero’ y sí ‘efecto sombreo’ y ‘efecto cortavientos’ es una opción de cultivo protegido que tiene cierta importancia en áreas de temperaturas invernales benignas, como las Islas Canarias y, en verano, en zonas de interior de cota alta, como la provincia de Granada. No existe para las mallas una norma española análoga a la de los filmes.

En cuanto a los materiales estructurales, aproximadamente el 50% de los invernaderos son de estructura metálica (tubo de acero galvanizado), mientras que un 30% es de madera y el resto es de estructura mixta, entendiendo como tal el uso combinado de laminados de madera, perfiles metálicos, etc. Los materiales metálicos han ido sustituyendo a la madera, al mismo tiempo que la superficie media de un invernadero iba creciendo, siendo en la actualidad de unos 8.000 metros cuadrados. La geometría ha ido pasando de la estructura plana, frecuente hace unos años, a otras estructuras más avanzadas (figura 1). Aun así, la mayor parte de los invernaderos sigue siendo de estructura plana, aunque la que más se está construyendo (un 55%), es la ‘raspa y amagado’ simétrico, que surge a partir de la estructura plana ante la necesidad de poder evacuar el agua de lluvia con la cubierta simétrica a dos aguas. Estos dos tipos copan casi todo el mercado, lo que da una idea de la homogeneidad de las geometrías y de la escasa diversificación que éstas han tenido hasta el momento. El resto de estructuras se reparte entre multicapilla ‘raspa y amagado’ asimétrico (mayor superficie del plano expuesto al sur con el objeto de aumentar la capacidad de captación de radiación solar), multitúnel, macrotúnel y otros. Por zonas geográficas, Almería se decanta por las estructuras tipo ‘raspa y amagado’, mientras que en Murcia abundan más las estructuras multitúnel y en Huelva las de tipo túnel. Para cultivos ornamentales está más generalizada la utilización de invernaderos multitúnel en todas las zonas geográficas.

El aspecto que más ha variado en la geometría en los últimos años ha sido el crecimiento en la altura media del invernadero. Este se traduce en un aumento del volumen unitario (m3/m2), de forma que aumenta la inercia del invernadero a los cambios en los diferentes parámetros del clima (temperatura, humedad ambiental, déficit de presión de vapor, dióxido de carbono…) y amortigua los cambios bruscos de dichas variables. El incremento de altura también tiene un efecto positivo sobre la ventilación natural y hace el invernadero más funcional y susceptible de adaptación a sistemas de climatización activa y más apto para su posible mecanización. La altura promedio de los invernaderos más recientes es de 3 a 4 m, en comparación con los de 2,5 a 3 metros de hace veinticinco años. La anchura de las capillas (cada una de las naves en las que se divide el invernadero) varía de 6 a 8 metros de los simétricos frente a los 12 metros de los asimétricos.