Cómo diseñar un invernadero eficiente: preguntas y respuestas con la Dra. Nadia Sabeh

Construir o modernizar un invernadero para el cultivo de cannabis ofrece varios beneficios, como un control ambiental más estricto que una operación al aire libre, pero también permite a los productores aprovechar los recursos naturales, como la luz solar.

Diseñar un invernadero puede ser un proceso complejo, pero un diseño adecuado puede mejorar la eficiencia y mantener bajos los costos de producción.

Aquí, antes de su sesión en la Cannabis Conference 2023, la Dra. Nadia Sabeh, fundadora y presidenta de Dr. Greenhouse Inc., brinda información clave sobre el diseño de instalaciones de invernaderos, desde la selección de una ubicación geográfica hasta la optimización de los controles ambientales y el flujo de trabajo.

Nota del editor: la Dra. Nadia Sabeh hablará en la Cannabis Conference sobre la sesión: "Diseño de instalaciones - Invernadero", que se desarrollará de 1:30 a 2:20 p. m. el jueves 17 de agosto. En esta sesión, los asistentes se llevarán consejos sobre factores climáticos de ubicación, selección de materiales, diseño para controles ambientales estrictos y eficiencia del flujo de trabajo, equipos y tecnologías automatizados a considerar, y mucho más. Visite www.CannabisConference.com para obtener más información y registrarse.

Nadia Sabeh: En primer lugar, la ubicación geográfica afecta la mayor parte del diseño del invernadero, desde qué cubierta va a utilizar hasta la orientación del invernadero, si desea o no utilizar ventilación natural y poder abrir respiraderos o si Lo cerraremos y usaremos ventilación mecánica, o incluso aire acondicionado porque el clima afuera es muy cálido y seco o muy caluroso y húmedo. En un lugar cálido y seco, es posible que pueda utilizar el enfriamiento por evaporación y la ventilación para controlar la temperatura del invernadero, pero si se encuentra en un lugar cálido y húmedo, el enfriamiento por evaporación no funcionará tan bien. Entonces hay que repensar. ¿Cómo quiero gestionar el interior de mi invernadero? ¿Necesito deshumidificación? ¿Necesito más flujo de aire?

También creo que la orientación del invernadero en relación con el sol [y] en relación con las direcciones predominantes del viento se ve afectada por su ubicación geográfica. Cuanto más cerca esté del ecuador, tal vez menos impacto tenga la orientación en la forma en que el sol se mueve a través de su invernadero. Pero si estás en una latitud realmente norte o incluso en una latitud realmente sur (si estás en América del Sur, por ejemplo), entonces el ángulo del sol es muy bajo gran parte del año, y tratamos de encontrar maneras de maximizar esa luz. La transmisión al invernadero se vuelve cada vez más importante, especialmente en los meses de invierno, cuando afuera también hace frío. Captar tantos rayos de sol como sea posible se convierte en un factor de decisión realmente crítico. Ahora es posible que desees orientar el invernadero de manera que vaya con la luz del sol, de modo que quede paralelo al movimiento del sol para que capture la mayor cantidad de luz solar que entra [como sea posible].

NS: Desafortunadamente, veo que se utilizan muchos de los mismos materiales independientemente de la ubicación geográfica, pero esa no siempre es la mejor decisión. [Tomemos], por ejemplo, el vidrio. Es el mejor en lo que llamamos el “efecto invernadero” de capturar el calor que entra a través de los rayos del sol. La luz del sol entra al invernadero y antes de salir, mientras intenta escapar del invernadero, el vidrio la atrapa. Esa es una gran estrategia si estás en un clima frío y soleado, [como] Michigan o Canadá. Tener una casa de cristal es fantástico porque eso es lo que te mantendrá más cálido en el invierno.

Si estás en el sur, en el cinturón solar de EE. UU., es posible que no queramos atrapar tanto calor. No estamos tan interesados ​​en la calefacción en invierno como en la refrigeración en verano. Por lo tanto, elegir materiales como el plástico (polietileno, policarbonato, etc.) puede ayudar a disipar parte del calor que entra durante esos días realmente calurosos y soleados. Entonces, pensar en la portada también tiene connotaciones geográficas.

[En California], ahora tenemos un código de energía que ha agregado algunas regulaciones nuevas sobre invernaderos y granjas bajo techo, lo que llaman "horticultura de ambiente controlado". Una de las medidas obligatorias para los invernaderos es que hay que tener al menos un sistema de acristalamiento de dos capas, por lo que no más vidrio de un solo panel [y] no más policarbonato corrugado. Ahora, hay que tener vidrio de doble panel, policarbonato de doble pared, polietileno de doble capa [o] acrílico de doble pared. Ahora exigen que tengamos dos capas para aumentar el valor del aislamiento.

He tenido muchas conversaciones dentro de la Asociación [Nacional] de Fabricantes de Invernaderos, así como [con] otros productores que están realmente preocupados por esta medida obligatoria y [preguntan] qué impacto tendrá en el ahorro de energía cuando entre en vigor. tener un impacto realmente grande en el coste de construcción de este invernadero. Dicho esto, ahora es obligatorio en California y sabemos que, muchas veces, lo que sucede en California, también lo hace la nación. Entonces, solo ten en cuenta. Incluso si no está operando un invernadero en California, incluso si no tiene planes de construir un invernadero en California, tenga en cuenta que una medida como esa podría extenderse a otros estados donde se encuentra.

NS: Este es un tema muy cercano a mi corazón como ingeniero y diseñador de HVAC. [Los cultivadores de cannabis] quieren capturar la mayor cantidad de luz solar posible. Por eso, en primer lugar, estamos en invernaderos, para gestionar el entorno que nos rodea y darle un mejor clima a nuestro invernadero, pero también para capturar esa energía luminosa gratuita que podemos aprovechar. Hay muchas investigaciones que demuestran que el cannabis requiere mucha luz y, por tanto, cuanto más, mejor. Esa tiende a ser la filosofía. Pero esa luz solar viene acompañada de mucha energía, una gran ganancia de calor solar.

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Si todo lo que intentamos hacer es maximizar la cantidad de luz solar que ingresa al invernadero, eso significa que también tenemos que enfriar más el invernadero para controlar la temperatura del aire y la temperatura de las hojas. También significa que sus plantas podrían recibir más energía lumínica de la que pueden utilizar si no optimiza también el entorno para el dióxido de carbono y el déficit de temperatura y presión de vapor. Incluso si obtienes 60 u 80 moles por día [en] DLI, si tu temperatura es de 90 grados o tu CO2 es de 400 partes por millón, solo estás pisando el acelerador en uno de esos factores que realmente influyen en el crecimiento. de tus plantas. Podrías terminar estresando más a tus plantas que si simplemente bajas el nivel de luz solar.

La mejor manera de reducir ese nivel de luz solar es utilizando sombra. Tenemos muchas conversaciones con cultivadores de cannabis que dicen: "Mira, si agregas un sistema de sombra del 20%, 30% o 40% y lo usas durante las horas pico de luz solar del día, podrías ahorrar un 20% en tu factura de refrigeración". % cada año o durante esos meses de verano realmente calurosos”. [Se trata] no sólo de la luz solar y la sombra, sino también de cómo se están implementando esos otros factores de control ambiental, incluido el dióxido de carbono y el déficit de temperatura y presión de vapor. ¿Cómo está logrando esos objetivos y optimizando realmente esos tres parámetros juntos?

NS: Puede aumentar su rentabilidad y aumentar el retorno de su inversión a través de algunas estrategias operativas, incluido no hacer en invierno lo mismo que haría en verano. Podemos aplanar la [tasa] de producción en lugar de tener mucho producto en el verano cuando tenemos mucha luz solar, y luego menos producto en el invierno cuando tenemos menos luz solar. ¿Qué pasaría si mediaramos o mitigáramos los extremos de las estaciones de verano e invierno en el invernadero?

En verano, use sombra [y] pise el freno un poco y obtenga un rendimiento y una calidad realmente consistentes, pero luego, en invierno, cuando los niveles de luz solar son bajos, use iluminación suplementaria. Ese es un buen momento para [usar] enriquecimiento suplementario con dióxido de carbono porque, muchas veces, un invernadero está cerrado. No vamos a encender nuestros ventiladores y nuestras ventilaciones. Lo tenemos sellado, por lo que ahora el dióxido de carbono con el que alimentamos a nuestras plantas puede ir a las plantas y aumentar su crecimiento. Ahora, de repente, hemos aplanado la curva entre el verano y el invierno. En verano, sé que nadie quiere escuchar esto, pero estamos produciendo un poco menos de lo que podríamos. Y en invierno producimos más de lo que podríamos y ahora nuestra producción se mantiene estable durante todo el año. Esa es la coherencia que muchos minoristas y consumidores buscan al elegir una marca, un producto o a quién acudirán para sus canales de ventas.

He visto algunos diseños creativos para invernaderos por los que realmente me siento atraído porque realmente están pensando en trasladar el producto a las personas en lugar de trasladar a las personas a los productos. En la producción de lechuga, existe una estrategia de cultivo común, especialmente si se utiliza cultivo en aguas profundas y se cultivan plantas de lechuga en balsas. Trasplantas las plántulas en esas balsas en un extremo del estanque, y luego durante los siguientes 30 días, cada semana, esa balsa baja una posición hasta que está en el otro extremo del estanque 30 días después, y luego cosechas esa balsa. del estanque. En realidad, estás moviendo plantas de un extremo al otro, y la gente solo trabaja en esos dos extremos en lugar de tratar de cosechar de forma intermitente en un patrón de tablero de ajedrez. Mejora la eficiencia laboral.

Lo que estoy empezando a ver en algunos casos con el cannabis es una estrategia similar, en la que mueven las plantas desde, digamos, el cuarto de verduras a una etapa de floración temprana y luego a una etapa de floración intermedia y luego a una etapa de floración tardía. . Las personas que trabajan en esas plantas solo cosechan en un extremo del invernadero. No necesitamos cosechar y acceder a esas plantas con la misma intensidad en cada uno de los invernaderos. Sólo los trasplantamos en un extremo y hacemos el arduo trabajo de cosechar en el otro extremo. Y, sinceramente, eso no sólo es bueno para la eficiencia del flujo de trabajo, sino que también es bueno para el resultado final en términos de costos iniciales y costos operativos.

Todo cultivador de cannabis sabe que lo que le quieres dar a la planta en las semanas uno y dos de floración es muy diferente a lo que le das en las semanas cuatro y cinco y diferente a lo que le das en la etapa final en las semanas siete, ocho y nueve. . Si realmente podemos diseñar el invernadero para las etapas inicial, intermedia y tardía, entonces no tendremos que darle al invernadero las mismas luces ni el mismo acondicionamiento ni las mismas necesidades de riego. Podemos decidir específicamente en la etapa inicial de floración, no necesitamos mucha luz. Necesitamos quizás 30 moles. Quizás solo necesitemos un DLI de 30. Pero en la etapa intermedia, cuando realmente estamos tratando de inflar estas plantas, tal vez sea entonces cuando las alcancemos con el DLI de 60. Ahora podemos diseñar el invernadero no con todos los Las mismas luces en la bahía del invernadero. Simplemente ahorró en costos iniciales y costos operativos porque no necesita la misma electricidad para todas las diferentes condiciones. Y las plantas obtienen exactamente lo que necesitan, por lo que no estamos sobrediseñando el invernadero para ninguna etapa específica, y no estamos tan preocupados por diseñar insuficientemente la bahía del invernadero para ninguna etapa específica.

La eficiencia del flujo de trabajo y la eficiencia operativa van muchas veces de la mano y rara vez entran en conflicto entre sí.

NS: Una de las cosas que espero que los asistentes se lleven de la conferencia es la eficiencia y cómo los productores pueden mejorar la economía de su unidad implementando medidas de eficiencia energética y de agua. A veces, estamos más preocupados por producir más para recuperar pérdidas o ganancias debido a los bajos precios de venta, pero el otro lado de esa ecuación es reducir los insumos que utilizamos para producir ese cultivo. Si podemos reducir esos insumos, reducimos los costos operativos y luego nuestras ganancias también aumentan, incluso para la misma cantidad de producto que estamos cultivando.

Nota del editor: esta entrevista ha sido editada por motivos de estilo, extensión y claridad.

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