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Influencia de mallas sombra

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La utilización de mallas plásticas, para sombrear o como pantallas termorreflectoras, es una técnica de control de la temperatura cada vez más extendida en la horticultura protegida, con la que se busca disminuir la intensidad de la radiación, y de esa forma evitar el exceso de temperatura durante los periodos cálidos, o bien, para el ahorro de energía en invierno.

Las mallas son negras para sombrear y aluminadas para usarse como pantallas termorreflectoras. Las primeras se usan más que las segundas porque cuestan menos, pero son poco selectivas a la calidad de la luz, es decir, sombrean por igualdad en toda la banda del espectro electromagnético, causando disminución de la fotosíntesis, y consecuentemente en el rendimiento agrícola. Es por eso que recientemente se ha iniciado el desarrollo de mallas plásticas de sombreo con propiedades ópticas especiales, con la finalidad de mejorar el uso de la radiación en los cultivos agrícolas.

Son mallas sombra de colores, cada una de ellas modifica específicamente el espectro de la luz filtrada en las regiones ultravioleta, visible y rojo lejano, y/o intensifica su contenido relativo de dispersión de luz difusa, y/o afecta sus componentes térmicos (región infrarroja), en función de los aditivos cromáticos del plástico y el diseño del tejido.

La nueva tecnología fomenta las respuestas fisiológicas reguladas por la luz, como la fotosíntesis, que transforma la energía solar en energía química, utilizando luz con longitudes de onda de entre 400 y 700 nanómetros (nm), conocida como radiación fotosintéticamente activa (RFA), absorbida principalmente por los pigmentos clorofílicos.

Asimismo, otra estimulación que fomenta esta nueva tecnología es la fotomorfogénesis, respuesta de la planta en la que surgen efectos como la elongación o alargamiento del tallo, expansión foliar, desarrollo de cloroplastos, síntesis de clorofila, y muchos otros metabolitos secundarios (compuestos químicos de las plantas que intervienen en las interacciones ecológicas entre la planta y su ambiente). Esto es posible en respuesta a la incidencia de luz azul (400 a 500 nm), roja (600 a 700 nm) y roja lejana (700 a 800 nm), percibidas por fotorreceptores biológicos (células o mecanismos capaces de captar la luz), principalmente proteínas como fitocromos y criptocromos presentes en pequeñas cantidades en las plantas.

Una revaloración agronómica de la fotoselectividad (capacidad para filtrar selectivamente la radiación solar; es decir, de transmitir o dejar pasar a través del tejido, más luz de ciertas longitudes de onda que de otras; modificando la proporción de luz de diferentes longitudes de onda en la luz filtrada por el plástico con respecto a la proporción de las mismas longitudes de onda presente en la luz natural), de mallas tipo Rashel con 30 y 50% de sombra, de color rojo (RO), azul (AZ), perla (PE) y gris (GR), que empiezan a aparecer en la escena de los textos agrícolas, y de mallas aluminadas (AL) y negras (NE), tradicionalmente usadas en invernadero por los productores de hortalizas, mostró los siguientes resultados en un cultivo de tomate.

Cantidad y calidad de radiación solar transmitida

Las mallas modificaron la cantidad y calidad de la radiación solar percibida por las plantas de tomate (Cuadro 1), a causa del color de la malla y su porcentaje de sombra. La radiación total (RT, 350 a 1050 nanómetros) en el cielo abierto y dentro del invernadero era de 599.5 y 272.4 watts por metro cuadrado (W m2), respectivamente, mientras que la radiación transmitida (RT) por las mallas varió desde 105.1 y 123.4 W m2 bajo las mallas AL50 y NE50, hasta 204 y 211.1 W m2 en las mallas AZ30 y RO30 de manera respectiva.

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La malla RO30, transmitió 3.1, 9.4, 18.2, 18.7 y 36.3% más radiación total que las mallas azul, perla gris, aluminada y negra, con ese mismo porcentaje de sombreo, respectivamente. Mientras que entre las mallas con 50% de sombra, la malla perla transmitió 1.2, 2.0, 6.5, 20.9 y 32.6% más radiación total que las mallas roja, gris, azul, negra y aluminada, respectivamente.

De manera semejante ocurrió con la radiación fotosintéticamente activa2 (RFA, 400 a 700 nm), que en el cielo abierto y dentro del invernadero era de 384.5 y 139.5 W m2, respectivamente, mientras que la malla AL50 sólo permitió el paso de 50.6 W m2 comparados con 94.5 y 97.3 W m2 registrados debajo de las mallas RO30 y AZ30, respectivamente.

La malla AZ50 transmitió 2.9, 8.5, 10.2, 10.6 y 30.2% más RFA que las mallas roja, gris, aluminada, perla y negra, con ese mismo porcentaje de sombra, respectivamente. En las mallas con 50% de sombra, la de color gris transmitió 77.4 W m2, cuyos resultados fueron 8.5, 17.7, 19.5, 21.3 y 34.6% mayores a los que transmitieron las mallas perla, azul, negra, roja y aluminada, respectivamente.

En dichos resultados se denota que las mallas sombra de colores transmitieron diferentes cantidades de radiación total y fotosintética, lo que se debe a que en la malla negra sólo la radiación que pasa a través de los orificios es transmitida, pues los hilos de plástico negro son esencialmente opacos.

En la aluminada, parte de la luz es reflejada y dispersada. Sin embargo, las mallas de colores, que son tejidas más densamente para lograr el mismo efecto de sombreo, una mayor fracción de la radiación solar pasa a través de los hilos plásticos y es filtrada selectivamente.

Las mallas NE50 y AL50 fueron las más eficaces para reducir radiación transmitida (RT) y radiación fotosintéticamente activa (RFA), ya que sombrearon 54.8 a 61.2 y 55.3 a 63.7%, respectivamente, mientras que las mallas AZ50, GR50, RO50 y PE50 excedieron entre 3.5 y 7.2% la radiación total y las mallas PE50 y GE50 transmitieron 0.8 y 4.5% por arriba de la RFA prevista (50%). Las mallas AZ50 y RO50 redujeron 54.3 y 56.3% la RFA.

Respecto a la transmisión de luz azul (A, 400 a 500 nm), roja (R, 600 a 700 nm) y roja lejana (RL, 700 a 800 nm), de nueva cuenta la malla AL50 fue la que transmitió menos luz, con valores respectivos de 15.2, 17.2 y 17.9 Watts por metro cuadrado (W m-2), mientras que las mayores transmisiones de luz A se obtuvieron en la malla AZ30, con 29.7 W m2, y de luz roja (R) y roja lejana (RL) debajo de la malla RO30, con 38.8 y 40.5 W m2, respectivamente (Cuadro 1), revelando también la capacidad fotoselectiva de las mallas de colores para sombrear cualitativamente.

Crecimiento de plantas y rendimiento de frutos

Las variables del crecimiento y cantidad de clorofila foliar evaluados en las plantas de tomate, también fueron afectadas significativamente por la cantidad y calidad de radiación solar transmitida por las mallas (Cuadro 2).

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El rendimiento de tomate también fue influido por las diferentes cantidades y calidades de radiación solar encontradas en cada uno de los tratamientos estudiados (Cuadro 3). Con 191.3 Watts por metro cuadrado de radiación transmitida (RT) y 87.0 W m2 de radiación fotosintéticamente activa (RFA) encontradas en la malla PE30 se alcanzaron los valores más altos en rendimiento total comercial (RTC), con calidad de exportación (RE) y para rezaga (RR); mientras que con 145.9 W m2 de RT y 63.7 W m2 de RFA transmitidas por la malla AZ50 se cosechó más tomate para mercado nacional (RN) (Cuadros 3 y 4).

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Conclusiones

El porcentaje de sombra o diseño del tejido de las mallas, y la pigmentación del plástico influyeron en la capacidad de transmisión de radicación solar. Las mallas negras y aluminadas con 50% de sombra, transmitieron las menores cantidades de radiación total (105.1 a 123.4 Watts por metro cuadrado) y fotosintética (50.6 a 62.3 W m2), es decir, fueron las mallas más eficaces para sombrear.

Por su parte, las mallas de colores con 30% de sombra, exceptuando a la negra, transmitieron mayores cantidades de radiación total (171.6 a 211.1 W m2) y fotosintética (87 a 97.3 W m2).

Tales propiedades fotométricas de las mallas influyeron en el crecimiento de las plantas de tomate. El diámetro de los tallos se incrementó a causa de una mayor cantidad de radiación total (191.3 a 211.1 W m2), fotosintética (87 a 97.3 W m2) y de luz azul (23.2 a 29.7 Watts por metro cuadrado) o roja (32 a 38.8 W m2) transmitidas por las mallas roja, azul y perla con 30% de sombra; mientras que las mallas gris y aluminada con 50% de sombra, con las menores transmisiones de radiación total (105 a 152.8 W m2) y fotosintética (50.6 a 77.4 W m2), promovieron alargamiento de plantas.

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El área foliar específica fue mayor bajo la influencia de la radiación solar transmitida por las mallas azul y aluminada con 50% de sombra; mientras que la radiación filtrada por las mallas perla y roja con 30% de sombra promovió los valores más bajos. Un mayor contenido de clorifila en hojas se correspondió con más radiación total y fotosintética encontrada en cada una de las mallas azul, roja, aluminada, perla y gris con 30% de sombra.

Consecuentemente, también se obtuvieron diferentes respuestas de rendimiento y calidad de tomate. Con la radiación solar transmitida por la malla perla con 30% de sombra, se cosecharon los mayores rendimientos, total y con calidad para exportación, incluyendo cuatro de cinco calibres comerciales (22, 28, 32, 35 y 39) clasificados también como frutos extragrandes, grandes y medianos. Los menores niveles de radiación solar transmitidos por las mallas negra y aluminada con 50% sombra causaron los rendimientos totales y exportables más bajos.

Con la radiación solar transmitida por la malla azul con 50% de sombra se consiguió el mayor rendimiento para mercado nacional, mientras que la radiación encontrada en las mallas rojas y perladas ocasionó los menores rendimiento de esta calidad de tomate. La radiación solar filtrada por las mallas perladas, con 30 y 50% de sombreo, originó también las mayores cantidades de tomate no comercial o de rezaga.  HC

Felipe Ayala Tafoya, Leopoldo Partida Ruvalcaba, Teresa de Jesús Velázquez Alcaraz y Tomás Díaz Valdés
Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa