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jueves, 30 de julio de 2015

PLÁSTICOS EN AGRICULTURA

           Existe el típico tópico e incluso actualmente una serie de televisión, de que Almería es “Un mar de Plásticos”. Pues bien, en este artículo vamos a hablar precisamente de esto, de plásticos en agricultura.




        1.- PLÁSTICOS EN AGRICULTURA.

  Actualmente, hay en España un consumo total de plásticos de cerca de
doscientas mil toneladas,  de las que las grandes superficies de protección de cultivos y el de materiales de riego, ocupan el setenta por ciento del mercado.

          El material de cerramiento de un invernadero condiciona el microclima que se genera en su interior y consecuentemente la respuesta de los cultivos, modificando la cantidad y calidad de la "radiación, tanto de onda corta como de onda larga, que influye directamente sobre el balance de energía de un invernadero.
      
Los procesos fisiológicos de las plantas están afectados por la radiación comprendida entre las longitudes de onda de 300 nanómetros y 800 nanómetros, con dos picos comprendidos aproximadamente en los 440-450 nm y 670-680 nm. Estas radiaciones incluyen;

-La radiación ultravioleta (300-380nm).
-La radiación fotosintéticamente visible (380-760nm).
-El Infrarrojo cercano (760-2500nm).
- El Infrarrojo lejano (2.500-40.000nm)
- Y la radiación PAR o la fotosintética activa (400-700nm).

      La producción de materia seca está relacionada con la cantidad de radiación.

  Actualmente, hay en España un consumo total de plásticos de cerca de
Acolchado en un invernadero
doscientas mil toneladas,  de las que las grandes superficies de protección de cultivos y el de materiales de riego, ocupan el setenta por ciento del mercado.
 
         Las superficies de aplicación de plásticos son de acolchados, invernaderos y túneles de cultivo.

2.- PROCESO DE FABRICACIÓN DE UN PLÁSTICO (EXTRUSIÓN).

La materia prima se descarga en el patio de la fábricas mediante cubas que van conectadas a tuberías.

La materia prima es un derivado del petróleo, el polietileno, que viene en granzas y que luego se extrusiona. Estas granzas son bolas diminutas que tienen esta forma porque la extrusora va fundiendo estas bolas conocidas como granzas, para crear el film.

La granza se almacena en grandes silos que están comunicados con las máquinas, que según lo van requiriendo se van alimentando de ellos.

Poseen aditivos de todo tipo: para color, antigoteo, para resistencia,
etc. Pueden hacer también extrusión tricapa.

  El etileno es la materia prima de nuestros plásticos que por procesos químicos, llamados de polimerización,  se constituye en moléculas gigantes.

      La granza a través de tuberías se desplaza a las máquinas, se le da calor, fundiéndose esas bolas se crea un globo y ese globo a cierta altura se enfría, se pliega y así crear una bobina.
 
  Es muy importante en la formación del globo la boca de la extrusora, ya que de aquí dependerá el grosor del plástico. Luego se va enrollado en bobinas.
     
Posteriormente la bobina se enrolla en forma de M en la parte superior de la extrusora, y se detallan todas las características del plástico.

  La bobina luego se paletiza, y se cubre con plástico negro para mantener sus propiedades ópticas y mecánicas con respecto a las radiaciones solares. Cada bobina lleva una etiqueta con sus características.

  Con la boca de la extrusora controlamos el grosor del plástico, ancho de la bobina, etc.

           Cada máquina viene ya preparada con todo su equipo informático, que es como un ordenador donde parametrizamos todas las características que queremos que tenga el plástico.

  Lo normal en cuanto a plegado es lo que se denomina plegado máximo, que es en forma de M, poniéndose en la parte superior del globo unas cuñas de madera. Se puede quedar también un lateral abierto y el otro cerrado o incluso una simple lámina de plástico sin plegar.

  El polietileno puede ser:
-       De baja densidad: Menor de 930 Kg/m3
-         Media densidad: 930-940 kg/m3
-         Alta densidad: Mayor de 940 kg/m3

Para cerramientos de invernaderos solo se utiliza en de baja densidad, (PEbd) por su alargamiento en el punto de rotura.

  Una vez constituidas las bobinas los operarios no la cogen en peso en ningún momento, habiendo unas máquinas especiales con unos ganchos que desplazan automáticamente las bobinas al lugar deseado.

Existen etiquetas por palets y por bobinas. Las del palet llevan
incorporados datos como ancho del plástico, 1247 kilos de total de peso de la bobina, el largo por bobina, 120 galgas, 23 bobinas  y los kilos por palet.

  Vimos otro plástico para acolchado con 120 galgas de espesor, 7 metros de ancho y es para el suelo del invernadero.

        Hay otro etiquetado por bobina, donde se refleja que es la 1824.

  Se fabrican cubiertas de invernadero y acolchados, como por ejemplo para algodón o para el fresón de Huelva.

 
La extrusión es el proceso por el cual el polietileno, es forzado a fluir de forma continua a través de una boquilla, al aplicarle presión y temperatura.

  El polietileno fundido, es empujado hacia el cabezal de extrusión y por altas presiones, es obligado a salir por la hilera.

A la salida de la hilera se conforma la burbuja, a través del anillo de enfriamiento, al mismo tiempo que se inyecta aire a presión por el orificio central del mandril,  hasta conseguir que el tubo tenga las dimensiones
adecuadas. El tubo extruído avanza a través de los rodillos de arrastre, pasando seguidamente a la calandra de enrollado.

  Posteriormente el plástico se pliega, y se recoge en bobinas que deben tener una serie de datos incorporados.

          3.- ADITIVOS.

 
Existen algunos plásticos que tienen un paquete de aditivos incorporados,  que los hacen opacos a las radiaciones infrarrojas, produciendo un efecto térmico, o la capacidad de retener el calor que se disipa por la noche.

     Los principales aditivos de un plástico son los anti-V, para mayor resistencia del plástico. Tienen también como aditivos antigoteo, sobre todo para evitar la condensación en el invernadero, y formulaciones que van ya por las petroquímicas que ya van en la granza del polietileno.

Hay que tener en cuenta también que las clorofilas y los carotenos,
absorben para su funcionamiento, radiaciones entre 440 y 450 nanómetros y entre 670 y 680 nanómetros, que coinciden con los máximos de velocidad fotosintética. Por tanto,  la cubierta del invernadero, tiene que ser lo más transparente posible a esas longitudes de onda,  para no limitar el desarrollo vegetativo.      

Las láminas de polietileno agrícolas, poseen también un paquete de aditivos estabilizadores a la luz ultravioleta, cuya misión es la de alargar la expectativa de duración de la lámina.

Existen otros aditivos que se incorporan a los plásticos como: alta transmisivad a onda corta, alta transmisivad a onda larga, efecto térmico (aumento de las temperaturas nocturnas), etc.

  4.- LABORATORIO.

 
Prueba de alargamiento de un plástico
Las características a tomar de un plástico en el laboratorio son el espesor, propiedades mecánicas como resistencia a la tracción, alargamiento, rasgado, impacto al dardo, y propiedades ópticas como transmisión global de luz, luz difusa, efecto térmico y luz reflejada.

  Al cultivar en invernaderos se consigue precocidad de las cosechas, aumento de producciones, posibilidad de obtener cosechas fuera de época, frutos de mayor calidad, ahorro de agua y posibilidad de obtener varias cosechas al año en la misma parcela.

        5.-COPOLÍMERO DE ETILENO y ACETATO DE VINILO (EVA)


  Otro de los materiales que se empezó a utilizar fue el EVA.
Invernadero de EVA
                                                                                           
 Éste, presenta mayor transmisividad en onda corta y menor en onda larga que el PEbd, dependiendo del porcentaje de Acetato de Vinilo que incorpore.

      Sin embargo, debido a las cargas electrostáticas presentes en su superficie, la adherencia del polvo es elevada, lo que provoca reducciones en la transmisividad importantes.

        Además, por la misma causa la limpieza de polvo y del blanqueo (utilizado para sombrear en períodos calurosos) se hace difícil, por ello, su uso ha sido limitado.

         En la actualidad, la industria transformadora está dirigiendo sus productos a materiales tricapas las cuales permiten la incorporación de una lámina de EVA en la parte central o interna, con dos capas de PE en cada lado, con lo que se elimina los inconvenientes anteriores.

         Estos nuevos materiales pueden incluso superar en transmisividad a los actuales conformados únicamente con PEbd (Polietileno de baja densidad).

           En los plásticos tricapa, la capa externa tiene aditivos antipolvo y
antiestáticos (Se aplica al aditivo químico que se incorpora a los plásticos y a las fibras para prevenir la formación de electricidad estática)

Y en la cara interna antigoteo y antipesticida.

         El EVA se obtiene por sintetizado al calentar suavemente etileno y
AV en presencia de peróxidos. La proporción usual en AV para agricultura oscila entre el 6% y el 18%. Mayor contenido en AV aumenta su opacidad al IR pero disminuye su resistencia mecánica.

        Los problemas más importantes que presentan son: su plasticidad (cuando se estiran no recuperan), quedan flácidos; gran adherencia al polvo lo cual en zonas secas y de vientos constantes, pueden provocar reducciones en más de un 15% en transmisividad a la radiación solar.

         Además, son más difíciles de lavar por las lluvias debido a su alta carga electrostática.
        
Doble techo
Otro uso es
como doble techo en concentraciones de hasta un 6% en AV y espesores de 75-100 micras. Las propiedades de los copolímeros EVA dependen fundamentalmente de dos factores: peso molecular y contenido  en acetato de vinilo.

       El peso molecular determina el comportamiento del flujo en estado fundido y   las características mecánicas y resistencia química en general, se mide a través del índice de fluidez. La introducción del AV en la cadena de PE causa una reducción en cristalinidad y un aumento de la polaridad.


    6.- PLÁSTICOS ANTIGOTEO.

    El agua de condensación en la cara interna del material de cubierta,
reduce la radiación de onda corta, aumenta el riesgo de enfermedades al caer sobre los cultivos y favorece las quemaduras de los mismos.

  La luz, cuando incide sobre una gota de agua, debido a su forma, hace efecto de lupa y refleja la radiación provocando pérdidas de producción en los cultivos.

  Mediante determinados aditivos se consiguen que las gotas del techo del invernadero tiendan a ser planas, y provocando una pendiente determinada provocamos la pérdida de estas gotas de agua.

      7.- PLÁSTICOS FOTOSELECTIVOS.

         Una de las grandes innovaciones en plásticos agrícolas es el plástico
fotoselectivo, que transforma la luz ultravioleta que penetra en el invernadero, en luz visible (PAR). Ésta es la luz que utilizan las plantas para el proceso de fotosíntesis, con lo que el aumento de la productividad y precocidad de los cultivos es sustancial.

     Son plásticos coloreados que varían el espectro de transmisión de la radiación solar incidente. Absorben de forma selectiva las longitudes de onda de su color complementario, disminuyendo de esta forma su porcentaje de transmisión al interior; es decir, varían la transmisión del espectro solar. Estas variaciones pueden ser tanto cualitativas como cuantitativas.
       Tienen una nomenclatura específica: color-nº. El color hace referencia a su coloración y el número indica el porcentaje de luz que
transmiten en la banda luminosa absorbida. Por ejemplo, el plástico amarillo-40, transmite el 40% en el sector violeta.
       La utilización de estos plásticos es muy restringida ya que al variar el espectro de transmisión de la luz interfieren con el desarrollo del cultivo.
      Se utilizan para ciertos cultivos de flores (mejoran la coloración de los pétalos) o en la interrupción de la latencia de fresas.
      Por citar algunos ejemplos, en cultivos hortícolas se ha observado que amarillo-50 y violeta-70 tienen un efecto positivo sobre el tamaño de los frutos de tomate, que los amarillos tienen efectos negativos sobre pimiento y que amarillo-50 y rosa-75 actúan positivamente en el aumento de tamaño de los frutos de melón.
           8.- EFECTO ANTIBOTRYTIS.


       En los últimos años, las investigaciones están apuntando hacia materiales con características fotoselectivas capaces de interrumpir el ciclo vital de los hongos y otros organismos.

      La esporulación y el crecimiento micelial de los hongos pueden, en parte, ser limitados mediante el uso de aditivos  que absorban la franja de radiación vital para su desarrollo. Las experiencias en laboratorio han sido satisfactorias, aunque en campo, los resultados están más limitados, ya que existen muchas más interacciones de otros parámetros como son las variaciones de temperatura, la humedad relativa, la radiación (la presencia de ventanas provoca que la radiación en el interior del invernadero no esté totalmente filtrada), etc.

  Hace unos años se investigó también con plásticos que impidieran la
visibilidad de la mosca blanca, y así disminuir su ataque en los invernaderos, pero se encontraron con el problema de que el espectro de no visión, coincidía con el de los abejorros, por lo que estos no trabajaban adecuadamente en los invernaderos.

  Es decir, son muchas las investigaciones las que se están llevando a cabo y se llevarán a cabo, en los materiales de cubierta  plásticos, y son muchos los logros que se han alcanzado.


2 comentarios:

  1. hola.. los plásticos ya vienen con el aditivo antigoteo o se puede comprar a parte el aditivo??? les agradecería mucho la contestación :D

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    Respuestas
    1. Si se puede comprar a parte el aditivo antigoteo.
      Un abrazo.

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