Análisis de la Dra. Silke Hemming, Universidad de Wageningen
Dra. Silke Hemming, Jefa de Investigación de Greenhouse Technology de la Universidad de Wageningen en Holanda
La Dra. Hemming ha trabajado desde 1999 en el Centro de Investigación de la Universidad de Wageningen (WUR) en diferentes institutos y puestos, y desde 2007 es la jefa del equipo de investigación científica de tecnologías de invernaderos dentro de WUR. Ha acumulado una gran experiencia en conceptos novedosos de diseño de invernaderos y revestimientos modernos para éstos. Adquirió experiencia adicional gracias a su liderazgo en varios proyectos internacionales de investigación sobre sistemas de invernaderos. Estos se realizaron en zonas tropicales de tierras bajas en Indonesia, en clima subtropical en Taiwán, en climas semiáridos en Turquía, en estructuras cubiertas por redes en zonas mediterráneas y en varios invernaderos con ahorro de energía en Holanda. Este enriquecedor conocimiento ayudó a Silke a volver a analizar el problema en cuestión y a mejorar nuestro entendimiento.
HOY EN DÍA EL 90 % DE LA SUPERFICIE CULTIVADA EN ASIA ESTÁ BAJO INVERNADERO
Los datos de la tabla 1 indican que no menos del 91% de las áreas de invernaderos en todo el mundo (mejor dicho, los cultivos protegidos, ya que estas cifras incluyen también túneles plásticos de baja altura) se encuentran ahora en Asia. Actualmente, Europa entera representa el 6,4% de la superficie mundial de invernaderos, y toda América es responsable sólo del 1,4% de la superficie global de invernaderos. Esta distribución significa que, en beneficio de la humanidad, deberían desviarse muchos más recursos de I+D en invernaderos que den con soluciones adecuadas como la agricultura bajo invernadero producida en Asia. Sin embargo, las soluciones desarrolladas para los invernaderos holandeses, donde ni la temperatura ambiente ni la intensidad de la radiación luminosa son óptimas para el crecimiento intensivo de las plantas, demuestran que los horizontes tecnológicos pueden empujarse aún más lejos. Además, debe fomentarse toda la gama de tecnologías de invernaderos, ya que la demanda mundial por productos procedentes de invernadero aumenta continuamente.
Tabla 1. Superficie mundial de invernaderos (2013-2015).
Las fuerzas que impulsan el notable crecimiento de las áreas de invernadero alrededor del mundo son seis, enumeradas por Silke Hemming como sigue: A. Aumento de la población mundial de 6 a 9 mil millones de personas en 2050. B. Aumento de la urbanización -más del 50% de la población mundial-lo que lleva a una mayor demanda por recursos alimentarios más cerca de las ciudades. C. Aumento de los ingresos y el poder de compra en mercados en crecimiento como los países BRIC. D. Cambio de foco de la apariencia externa a sabores ricos y atractivos, ingredientes para la salud y productos de conveniencia. E. Seguridad alimentaria, seguridad y trazabilidad. F. Sustentabilidad, lo que significa una reducción de la huella ambiental, así como productos fabricados localmente, que es importante en especial para Europa.
TRES NIVELES DE TECNOLOGÍA EN INVERNADEROS
La Dra. Hemming destacó que el cultivo bajo protección siempre aporta ventajas muy distintivas, que no pueden lograrse de ninguna otra manera, pero el nivel de protección y control alcanzado por los métodos técnicos no son uniformes, por lo que pueden clasificarse en al menos tres niveles, como se indica a continuación.
Los invernaderos de baja tecnología, como los que se utilizan comúnmente en Indonesia, han aumentado el rendimiento comercializable por hectárea en más de 20 veces comparado con los mismos cultivos producidos en campo abierto, principalmente gracias a la mejor protección de los cultivos contra plagas y enfermedades. Como se muestra en la tabla 2, estos invernaderos de baja tecnología son muy comunes en China y también en el norte de África especialmente en Argelia. El rendimiento del tomate tipo cereza alcanzado en un multi-túnel de baja tecnología es de alrededor de 10 kg/m^2, y el costo promedio de producir 1 kg de tomates en este tipo de instalaciones va de 115-220 €/MT.
Tabla 2. Eficiencias de producción y costos de tomates de invernadero en varias condiciones de desarrollo.
Los invernaderos de tecnología media son muy comunes, por ejemplo, en
España, Turquía y Marruecos. El rendimiento del tomate cherry alcanzado en un multi-túnel de clima controlado es de alrededor de 19 kg/m^2 (Sicilia). Pero si además el invernadero de clima controlado es enriquecido con CO2, el rendimiento llega a 22 kg/m^2 (Almería), y el costo promedio de producir 1 kg de tomates en estas instalaciones alcanza los 550€/MT, ver tabla 2. La concentración más alta de la industria española de invernaderos se hace presente en dimensiones gigantescas de más de 43.000 ha en la provincia de Almería. Esta concentración produjo una gran ventaja para los agricultores al reducir drásticamente los costos de insumos agrícolas y de organización logística. También permitió la producción anual de productos de primera calidad exportados a mercados europeos que aprendieron a valorar una fuente segura, estable y asequible de alimentos de primera calidad.
Los invernaderos de alta tecnología se han desarrollado bajo diversas condiciones climáticas. Por ejemplo, en Abu-Dhabi, en el Medio Oriente, se descubrió que cultivar vegetales bajo invernaderos completamente cerrados era la única forma de proporcionar hortalizas frescas cultivadas en el país para una población local que vive en un medioambiente afectado por serias deficiencias de agua. La gran ventaja de estos invernaderos hidropónicos de alta tecnología es su gran eficiencia en el uso del agua con una cifra récord de sólo 2,5 L/1 kg de pepinos.
Por otro lado, los agricultores holandeses operan en latitudes de 52-53°. De modo que, naturalmente, se ven enfrentados a temperaturas ambiente mucho más bajas y a intensidades de luz mucho menos potentes que las de Abu-Dhabi o Almería. Compensar estas desventajas requiere costos de mantención significativos para optimizar la temperatura a través de la calefacción, y la poca intensidad de la luz, a través de luz artificial. Ambos se traducen en gastos significativos de energía. Ahora, para reducir estos costos de mantención, se han implementado importantes innovaciones en términos de la calidad de la construcción y de los materiales de recubrimiento de los invernaderos. Y aquí es donde mejor se muestra el famoso ingenio holandés. Se han obtenido ahorros de hasta 50-70% (¡!) en calefacción en invernaderos de tomates con mucha aislación, comparados con la práctica común.
Los holandeses han implementado una producción de energía avanzada llamada Co-Generación de Calor y Energía (CHP, en inglés) que a fines de 2013 fue aplicada en ~7.000 ha, de un total de ~10.000 ha de invernadero en Holanda. El número de fabricantes de invernaderos que usan energía sustentable aumentó en 128 y la superficie de dichos invernaderos aumentó en 529 ha. Se aplicó calor geotermal y biocombustibles en 134 fabricantes de invernaderos y en 132 ha de superficie de dichos invernaderos. Existe otra rama de la investigación sobre invernaderos que se concentra en maximizar el uso de luz natural del sol durante los inviernos de baja intensidad solar. Se sabe que cuando la luz es el factor limitante para el crecimiento y producción de los cultivos, cada 1% de aumento de luz, produce hasta un 1% de aumento en el rendimiento. Se desarrollaron modelos en 3D de trazado de rayos para optimizar lo siguiente en los invernaderos: el ángulo del techo, la orientación, forma y materiales de construcción, así como el efecto de los distintos recubrimientos difusores de luz, con revestimientos anti-reflexión, y propiedades de condensación hidrofílica sobre la transmisión de la luz durante los meses de invierno. La gran ventaja de la luz difusa es que puede alcanzar y ser absorbida por la capa media de hojas de los cultivos, produciéndose una mayor fotosíntesis en esa parte de las plantas. Como resultado, esas hojas tienen un mayor contenido de materia seca, y una mejor morfología y desarrollo del cultivo. Asimismo, la luz difusa aumenta el desarrollo generativo y agiliza el desarrollo del fruto, aumentando su masa. Los resultados muestran que una orientación del techo oriente-poniente de un invernadero Venlotype proporciona 2-4% de luz adicional, comparado con la orientación norte-sur durante los meses de inverno. En una orientación oriente-poniente, un ángulo del techo entre 20-25° es óptimo. Los cambios en la construcción de invernaderos son posibles y pueden producir un aumento de un 2-4% de luz. Asimismo, los perfiles estructurales muy reflectantes utilizados en el techo de los invernaderos garantizan un aumento de un 4-6% de luz. Los revestimientos anti-reflectantes modernos, aumentan la transmisión de luz en 4-8%. La superficie de vidrio hidrófilo ofrece favorables propiedades de condensación, a la vez que aumenta la cantidad de luz al interior del invernadero en un 8%.
Los rendimientos del tomate cherry obtenidos en los invernaderos holandeses más sofisticados son muy eficientes desde el punto de visto energético produciendo 8.4 g/MJ, y llegando a 32 kg/ m^2, pero estos progresos acarrean precios tan altos como ~850 €/MT de tomates de primera categoría, ver Tabla 2. En suma, de acuerdo con la Dra. Hemming, las innovaciones de alta tecnología más actualizadas se conciben y aplican en invernaderos holandeses -que generalmente son los únicos que pueden pagar ese tipo de inversiones- generando productos de primera calidad que varios mercados europeos se aprestan a pagar. Y estas ventajas de la red de Investigación y Desarrollo Holandesa, junto con la alta competencia y rigurosidad de los agricultores, son los factores centrales que produjeron grandes logros en esta industria.
INVERNADEROS DE ALTA TECNOLOGÍA: CIERTAMENTE NO LA MEJOR SOLUCIÓN PARA CUALQUIER PAÍS
Holanda es el segundo país que más exporta productos relacionados con el agro, responsable de 80,7 mil millones de € en exportaciones de productos agrícolas, con un valor agregado de 10,3 mil millones de €. Esta producción es realizada por, al menos, 65.500 empresas relacionadas con el rubro de la agricultura y horticultura, responsables del 9% del Producto Nacional Bruto (PNB) y del 8,8% del empleo holandés.
Entonces, en resumen, la respuesta a nuestra pregunta original si acaso la alta tecnología de invernaderos ya pasó por su auge económico sería un “No” general, aunque depende mucho de las condiciones climáticas locales específicas y las socioeconómicas. No se requieren invernaderos de alta tecnología en países bendecidos por su luz y temperatura como España, pero todavía tienen harto camino por recorrer para agotar sus óptimos méritos económicos en las condiciones climáticas del norte de Europa y Norteamérica. ¿Y quién dijo que los invernaderos de alta tecnología “a la holandesa” eran la solución para cultivos protegidos en los nuevos países emergentes de Asia y África? ¡No precisamente el equipo de investigación altamente calificado de Wageningen!
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