Cada tipo de cultivo crece de manera diferente desde el establecimiento hasta la madurez. Además, a medida que el cultivo atraviesa múltiples etapas de su ciclo de vida, el crecimiento se vuelve aún más complejo debido al aumento del tiempo del ciclo del cultivo y las necesidades del cultivo. Incluso en condiciones de ambiente controlado (CE), los productores tienen desafíos para lograr altos rendimientos, calidad y consistencia para prácticamente cualquier cultivo (microvegetales, verduras de hoja, cultivos de vid, bayas y cannabis). En condiciones de monocultivo y multicultivo, con diferentes etapas de desarrollo, es vital comprender el entorno local en el que se encuentran, lo que llamamos el "microclima". Los cultivos cultivados en agricultura de ambiente controlado (CEA) podrían clasificarse en gran medida en las siguientes categorías.
Me centraré en cada una de estas categorías de cultivos en esta serie de 4 partes:
- Cultivos de hoja de ciclo corto y cosecha única (por ejemplo, lechuga, albahaca) – Parte I
- Cultivos de ciclo único y cosecha única que suelen cultivarse como anuales (por ejemplo, flores ornamentales, cannabis) – Parte II
- Cultivos de ciclo único y cosechas múltiples que suelen cultivarse como anuales (por ejemplo, tomates, pepinos) – Parte III
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Cultivos perennes de ciclos múltiples y cosechas múltiples (por ejemplo, bayas) – Parte IV
Cultivos de ciclo único y cosecha única que suelen cultivarse como anuales (por ejemplo, cannabis, flores ornamentales) - Parte II
Los cultivadores de cannabis cultivan algunos de los cultivos más caros. Los cultivadores de flores, a escala, dependen en gran medida del momento del cultivo. Supongamos que un floricultor no logra una floración a tiempo para el Día de la Madre o el Día de San Valentín, ¡eso es una gran pérdida!
El cannabis y la mayoría de las flores ornamentales se cultivan como anuales. Todo el cultivo se cosecha de una vez, por ejemplo, flores de cannabis, pascuas y petunias. Dependiendo de la metodología de cultivo, se pueden cultivar varios ciclos de cannabis en un año. Otros cultivos de flores como las rosas o las gerberas pueden cosecharse varias veces durante el ciclo del cultivo. Otro aspecto común del cannabis y las flores ornamentales es que suelen cultivarse en una sola capa en invernaderos, túneles y granjas interiores. Los cultivadores de cannabis de interior cultivan cannabis en dos capas, dependiendo de cómo mantengan el hábito del cultivo.
Los floricultores también usan cestas colgantes (a unos pocos pies por debajo de la armadura) en los invernaderos, además de los cultivos que crecen en el suelo o en mesas, un tipo de sistema de cultivo de dos capas. El cannabis y las flores ornamentales se cultivan comúnmente en sustratos. Para el riego y la fertirrigación, los cultivadores de cannabis suelen usar riego por goteo o manual; los floricultores usan fertirrigación automatizada con brazos o riego manual.
El cultivo de cannabis a gran escala es muy complejo, ya que sigue siendo un cultivo relativamente poco estudiado cuando se trata de cultivar más de unas pocas plantas. Los cultivadores utilizan diversas técnicas para cultivar diferentes "cepas", la mayoría de las cuales no están completamente caracterizadas genéticamente. Estas suelen ser operaciones muy costosas. Existe un error común de que las plantas crecerán y producirán linealmente cuando se les añada cada vez más luz, por ejemplo.
Cada planta tiene su capacidad fotosintética máxima y, por lo general, podría dañarse con una luz intensa incluso cuando otras condiciones ambientales y factores de la zona radicular están en su punto óptimo. Durante las etapas iniciales de la fotosíntesis, las plantas recolectan la energía de la luz instantánea (imagine la luz como paquetes de energía) y la almacenan en moléculas especiales que luego pasan esa energía para impulsar la síntesis de azúcar (a eso lo llamamos fijación de carbono). Sin embargo, al igual que cualquier sistema biológico, la configuración fotosintética de las plantas solo puede absorber luz hasta un cierto umbral, y más allá de eso, la luz sería dañina para el sistema.
Un ejemplo es el fotoblanqueo: en el cannabis, si las flores/pistilos se exponen a niveles dañinos de luz instantánea, las puntas de las flores/pistilos pueden perder su color y aparecer blanqueadas. Esto reduce la calidad de la cosecha. Este fenómeno fundamental resalta por qué es tan importante medir cada factor ambiental en su instalación de cannabis, desde el tallo hasta la raíz.
El cannabis se cultiva típicamente como plantas individuales por contenedor en sustratos y requiere mucho manejo de plantas; esto significa que hay una mayor probabilidad de variación de planta a planta en el crecimiento, el rendimiento y la consistencia bioquímica si no se cultivan bajo condiciones ambientales uniformes. Esto se aplica a una sala de cultivo o un invernadero, y un solo sensor en el medio del área de cultivo no representará con precisión las variaciones en el clima. Una red de sensores a nivel del dosel que representen el área de cultivo sería muy útil para identificar inconsistencias ambientales. Esto permite a los cultivadores etiquetar las plantas que estaban en diferentes microclimas y ayudaría inmensamente en la cosecha. Una sola planta puede sesgar el perfil químico del lote cosechado.
Esto también permite a los cultivadores tomar medidas para modificar la metodología de control y hacer que el área de cultivo sea más uniforme. Al igual que a nivel del dosel, es igualmente importante comprender lo que sucede unos pocos pies por encima de las plantas y debajo del dosel. Un buen ejemplo de esto es el nivel de HR dentro del dosel, especialmente en la etapa de floración tardía. ¿Qué sucede si la HR supera los niveles que desencadenan la infección por botritis? El problema es que la HR puede variar mucho debajo del dosel, de un lugar a otro, debido a las variaciones en la estructura de la planta y el manejo de la planta (por ejemplo, la eliminación de hojas). Esto se convierte en un problema mucho mayor si hay más de una cepa en la sala de cultivo. Estos son solo algunos ejemplos de por qué es muy importante medir el ambiente en un espacio 3D para comprender mejor el ambiente, y así obtener información sobre el rendimiento del cultivo, la incidencia de enfermedades y plagas, lo que ahorrará mucho dinero a los cultivadores de cannabis.
Las flores ornamentales se cultivan principalmente en invernaderos, desde plántulas hasta la cosecha. Algunos cultivadores también germinan y crían plántulas en cámaras de germinación/crecimiento con iluminación. He oído a cultivadores hablar de rincones calientes/fríos en el invernadero y cómo afectan a las plantas jóvenes y maduras en monocultivo y policultivo. Esta información suele provenir de su percepción, no necesariamente de la medición. Imagine los gradientes y las variaciones en el ambiente si se midieran. Estos microclimas afectan a las plantas silenciosamente. He trabajado con cultivadores en el pasado y he notado cómo las altas temperaturas de verano, si no se controlan, pueden reducir la producción de plántulas con un establecimiento desigual, incluso en pensamientos que aman la luz intensa en invernaderos.
La detección ambiental en múltiples ubicaciones a nivel de planta es muy necesaria en estas situaciones para ajustar el ambiente en consecuencia y para colocar las plantas adecuadas en los lugares apropiados del invernadero. Esta información también es muy útil para las aplicaciones de reguladores del crecimiento vegetal (PGR), para planificar y seleccionar las plantas/áreas que necesitan aplicaciones de PGR en lugar de pulverizaciones no selectivas. Lo mismo se aplica al control de plagas y enfermedades.
Cuando se añade otra capa de plantas, como cestas colgantes, se crean microclimas adicionales, ya que las cestas cortan la luz a ciertas plantas durante determinadas horas del día y también afectan a todos los demás factores ambientales. Ahora, no solo cambia el ambiente a nivel de la planta, sino que también afecta el balance de energía, agua y CO2 del invernadero, ya que las cestas colgantes se mantienen mucho más cerca de las armaduras del invernadero y las pantallas de sombra. Esto demuestra lo importante que es medir el ambiente a nivel de la cesta colgante para aplicar los cambios necesarios a los controles ambientales del invernadero. Como mencioné anteriormente, el tiempo y la calidad son clave para las plantas ornamentales. El conocimiento exhaustivo de la distribución 3D del clima es invaluable para que los cultivadores obtengan el máximo de sus cultivos.
Ya sea cannabis o flores ornamentales, los cultivadores tienen sus propios desafíos en torno a los costos de los insumos, la mano de obra, las regulaciones, las finanzas, etc. Eliminar las conjeturas de la ecuación del cultivo les ayudará a centrarse en el negocio. Esto solo se puede lograr midiendo la operación de cultivo, los insumos, el medio ambiente, la planta, el manejo del cultivo, y así sucesivamente. Por cierto, la medición también se aplica al negocio. La detección distribuida ayudará a los cultivadores a descubrir muchas incógnitas en sus cultivos y les permitirá implementar nuevas estrategias para aprovechar al máximo la genética del cultivo.
En el momento en que los cultivadores comprenden las inconsistencias en el ambiente, pueden actuar en consecuencia para llevar las plantas afectadas a la máxima producción. ¡Las pequeñas cosas suman muy rápido!
