Infrared thermography for water management on high tunnel cultivation of strawberry (Fragaria x ananassa Duch)

Water management of strawberry cultivation is one of the main problems of production in Colombia, reflected in the loss of fruit or deformation of the same. Plants of two strawberry varieties (Fragaria x ananassa Duch), were irrigated in optimum and slight hydric deficit conditions, in a high tunnel system at the Savannah of Bogotá. Environmental variables (temperature, relative humidity, PAR radiation and vapor pressure deficit) and physiological variables (canopy temperature, substrate moisture content, stomatal conductance) were monitored for five months, in order to validate the hydric status of the crop through use of water stress index – CWSI. It was concluded that the use of thermographic images is a valid tool to detect hydric stress in protected small crops, given its high correlation with other methods and is one of the most complete monitoring methods for water management, since it relates the physiological characteristics of the crop with the climatic variables that affect it.El manejo hídrico del cultivo de fresa es uno de los principales problemas de producción en Colombia, reflejado en las perdidas de frutos o deformación de estos. Plantas de dos variedades de fresa (Fragaria x ananassa Duch), fueron irrigadas tanto en condiciones óptimas de riego como en déficit hídrico leve, en un macro túnel en la Sabana de Bogotá. Para el manejo hídrico se realizó el seguimiento durante cinco meses de variables climáticas (temperatura, humedad relativa, radiación PAR y déficit de presión de vapor) y del cultivo (temperatura del dosel, contenido de humedad de sustrato y conductancia estomática), buscando validar mediante la correlación de estos métodos conocidos el seguimiento del estado hídrico de las plantas de fresa mediante el método del índice de estrés hídrico del cultivo - CWSI. Se concluye que las imágenes termográficas mediante el CWSI son una herramienta válida y completa para la detección de estrés hídrico en cultivos protegidos de porte bajo, dada la alta correlación con otros métodos, y la ventaja que ofrece de relacionar el seguimiento de las características fisiológicas del cultivo con las variables climáticas que lo afectan

Propiedades fisicoquímicas de siete variedades destacadas de fresa (Fragaria x ananassa Duch.) cultivadas en Cundinamarca (Colombia), durante su maduración

The strawberry market in Cundinamarca (Colombia) is mainly size driven with no consideration for its maturation state and nutritional quality, wasting therefore, its organoleptic and nutritional potential. For that reason, the physicochemical differences among seven strawberry varieties (Albión, Dulce Ana, Lucía, Monterrey, Ruby June, Sabrina and Ventana) cultivated in the municipality of Sibaté (Cundinamarca) were established. Fruits collected from a productive plot with homogeneous cultivation management conditions were analyzed in six maturity states, establishing the degree of red pigmentation according to the Colombian Standard ntc 4103. Fresh weight, size, color, firmness, total soluble solids (tss), total titratable acidity (tta), maturity and respiration indices were evaluated. Fruits in stages 4, 2 and 3 developed their largest size and weight, where the variety Dulce Ana stands out. The highest color index values were found in the maturity stage 5 in the variety Ventana. Moreover, the highest firmness values were recorded in stages 4 and 5 in the varieties Monterrey and Ventana. The varieties Sabrina, Dulce Ana and Monterrey accumulated the highest tss concentration and the last two showed the best maturity relations. Respiration rates increased with maturation, especially from stage 3. The results suggest that the optimum commercialization and consumption points are stages 3 and 4, namely because these stages exhibit the highest maturity index and fruit weight. Among the varieties studied, Monterrey stands out due to its firmness and maturity index.El mercado de la fresa en el departamento de Cundinamarca (Colombia) se rige principalmente por el tamaño del fruto, sin valorar su estado de maduración ni su calidad nutricional, desaprovechando su potencial organoléptico y nutritivo. Por esta razón, se determinaron las diferencias fisicoquímicas en frutos de siete variedades de fresa:   Albión,   Dulce   Ana,   Lucía,   Monterrey, Ruby June, Sabrina y Ventana, cultivadas en el municipio de Sibaté, Cundinamarca. Se analizaron frutos recolectados en un predio productivo en condiciones homogéneas de manejo, en seis estados de madurez, determinados por su grado de pigmentación roja, de acuerdo con la Norma Técnica Colombiana NTC 4103. Se evaluaron peso fresco,   tamaño,   color,   firmeza,   sólidos   solubles   totales, acidez total titulable, e índices de madurez. y de respiración. En los estados 4, 2 y 3, los frutos desarrollaron su mayor tamaño y peso, y se destacó la variedad Dulce Ana. Los valores más altos en el índice de color se encontraron en el estado de madurez 5, en especial en la variedad Ventana. Las mayores firmezas se registraron en los estados 4 y 5 en Monterrey y Ventana. Sabrina, Dulce Ana y Monterrey acumularon la mayor concentración de sólidos solubles totales, y las dos últimas mostraron la mejor relación de madurez. Las tasas de respiración aumentaron con la maduración, sobre todo a partir del estado 3. Los resultados sugieren que los puntos óptimos para la comercialización y el consumo son los estados 3 y 4, debido al mayor índice de madurez y peso del fruto. Entre las variedades estudiadas, Monterrey sobresale por sus mayores firmeza e índice de madurez

Ultraviolet Transparency of Plastic Films Determines the Quality of Lettuce (Lactuca sativa L.) Grown in a Greenhouse

The quality of red lettuce is based on the content of anthocyanin pigments, and the content of these pigments increases when the plant receives ultraviolet radiation. Lettuce crops are increasingly being grown in greenhouses to provide better quality fresh lettuce; however, both quality and productivity are affected by the type of cover used. The effects of UV-transparent and UV-blocking plastic films on the growth and quality of three lettuce cultivars (‘Casabella’ and ‘Vera’, which are both green leaf, and ‘Lollo Rosso’, which is red leaf) were investigated. The crop was cultivated at an altitude of 2576 m a.s.l. to naturally expose it to high ultraviolet radiation. The height and diameter of plants, fresh and dry weight, leaf area index, chlorophyll fluorescence, and leaf colour were determined throughout the crop cycle. Growth characteristics were not significantly influenced by the plastic film in all cultivars, probably due to the high altitude and the high solar radiation received. The UV-transparent film could increase the red colour in ‘Lollo Rosso’, and a higher commercial quality was achieved. No effect of the plastic film on the yield component was observed in the ‘Casabella’ and ‘Vera’ cultivars. The findings of this study provide guidance on what cultivar and plastic film must be used in high-altitude areas where the solar and UV radiation is high

Análisis sobre la actividad científica referente a las estrategias de climatización pasiva usada en invernaderos: Parte 1: Análisis bibliométrico

In order to guarantee food security, under the current and future scenario of population growth and lack of resources for production, the agricultural sector has interesting challenges, including the development of innovative and sustainable techniques to increase food production. Among these techniques, one of the most widely used worldwide is the production of food under greenhouses; however, in the tropical region, this cultivation practice must be technified in order to provide the plants with an optimal microclimate for growth and development. One of the main problems of greenhouses used in countries of the tropical region is their low technological level and low energy efficiency, which prevents the development of conventional heating and cooling. However, in recent years in countries such as China, Turkey, United Kingdom, Spain, among others, strategies have been developed to carry out air conditioning activities without the use of fossil fuels. Therefore, the objective of this work is to analyze the scientific information published between 2005 and 2021 using bibliometric techniques. The results obtained allowed finding a total of 397 academic publications of different types, generated in more than 40 countries, with China as the leading country in scientific production. It was also found that the energy sources and mechanisms for heating greenhouses are diverse, highlighting the use of solar and geothermal energy as one of the topics of greatest experimentation.Para garantizar la seguridad alimentaria, bajo el escenario actual y futuro de aumento poblacional y escasez de recursos para la producción, el sector agrícola tiene retos interesantes dentro de los cuales cabe mencionar el desarrollo de técnicas innovadoras y sostenibles para aumentar la producción de alimentos. Dentro de estas técnicas a nivel mundial, una de las practicas más utilizadas es la producción de alimentos bajo invernaderos. Sin embargo, en la región tropical esta práctica de cultivo debe ser tecnificada con el fin de brindar a las plantas un microclima óptimo para el crecimiento y desarrollo. Una de las principales problemáticas de los invernaderos usados en países de la región tropical es su escaso nivel tecnológico y baja eficiencia energética, lo cual impide desarrollar labores de calefacción y enfriamiento de forma convencional. Sin embargo, en los últimos años en países como China, Turquía, Reino Unido, España, entre otros, se han venido desarrollando estrategias para realizar actividades de climatización sin el uso de combustibles fósiles. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo realizar mediante técnicas bibliométricas el análisis de la información científica publicada entre 2005 y 2021. Los resultados obtenidos permitieron encontrar un total de 397 publicaciones académicas de diversa tipología, generadas en más de 40 países, con China como país líder de la producción científica. Así mismo, se encontró que las fuentes y mecanismos energéticos para climatizar los invernaderos son diversos, destacándose el uso de energía solar y geotérmica como uno de los tópicos de mayor experimentación

Análisis sobre la actividad científica referente a las estrategias de climatización pasiva usada en invernaderos: Parte 2: análisis técnico

Agricultural production of greenhouse crops is becoming increasingly important worldwide, and this is no exception in Latin America and the Caribbean, where every year the areas under this cultivation system grow in surface area and crop diversity. Likewise, the effects of climate change or of some climate variability phenomena, cause that in the interior of the main greenhouse structures implemented in some occasions, inadequate microclimate conditions are generated for the growth and development of plants, affecting crop yields and therefore the sustainability of this type of food production systems. It is also important to mention that in some underdeveloped countries, due to local economic conditions, it is not possible to implement active climate control systems. Likewise, in developed countries where this practice has been established for more than 4 decades, there is a permanent interest in reducing the use of fossil fuels associated with climate control practices due to the economic and environmental cost. Therefore, in recent years, technological innovations that allow the implementation of passive climate control systems for greenhouse climate control have gained importance. In this work, a compilation of more than 350 studies developed worldwide since 2005 was carried out, from each of these works the relevant technical information was rescued and analyzed. The results found allowed us to identify that the use of these systems can increase the production of vegetables such as tomatoes by more than 35% and reduce the use of fossil fuels by more than 50%, which generates lower economic and environmental costs, contributing to the sustainability of food production.La producción agrícola en cultivos bajo invernadero cobra cada mas relevancia a nivel mundial, esto no es una excepción en Latinoamérica y el Caribe, donde cada año las áreas bajo este sistema de cultivo, crecen en superficie y en diversidad de cultivos. Así mismo los efectos del cambio climático o de algunos fenómenos de variabilidad climática, propician que en el interior de las principales estructuras de invernadero implementadas en algunas ocasiones se generen condiciones de microclima inadecuadas para el crecimiento y desarrollo de las plantas, afectado los rendimientos de los cultivos y por ende en la sostenibilidad de este tipo de sistemas de producción de alimentos. También es importante mencionar que, en algunos países subdesarrollados debido a la condición económica local, no es posible la implementación de sistemas de climatización activa, así mismo en países desarrollados donde esta practica ya esta establecida hace mas de 4 décadas, existe un interés permanente de reducir el uso de combustibles fósiles asociados a prácticas de climatización debido al costo económico y ambiental. Por lo tanto, en los últimos años han cobrado importancia las innovaciones tecnológicas que permiten la implementación de sistemas de climatización pasiva para la adecuación microclimatica de invernaderos. En este trabajo se realizó una recopilación de mas de 350 estudios desarrollados a nivel mundial desde el año 2005, de cado uno de estos trabajos se rescató y analizo la información técnica relevante. Los resultados encontrados permitieron identificar que el uso de estos sistemas puede aumentar la producción de hortalizas como el tomate en mas de un 35% y permiten reducir el uso de combustibles fósiles en mas del 50%, lo cual genera menores costos económico y ambientales, contribuyendo como tala a la sostenibilidad de la producción de alimentos

Termografía infrarroja para el manejo hídrico del cultivo de fresa (Fragaria x ananassa Duch) bajo cubierta

Water management of strawberry cultivation is one the main problems of for crop production in Colombia causing fruit loss or malformation. The objective of this work was to evaluate the use of thermographic images as a tool to detect water stress in strawberry cultivation, using the crop water stress index method (CWSI). Plants of two strawberry varieties (Fragaria x ananassa Duch) were irrigated withoptimum and slight hydric deficit conditions, in a high tunnel system at the Savannah of Bogotá. Environmental variables (temperature, relative humidity, PAR radiation and vapor pressure deficit) and physiological variables (canopy temperature, substrate moisture content and stomata conductance) were monitored for five months, in order to validate the hydric status of the crop through the use of CWSI. It was concluded that using thermographic images is a valid tool to detect hydric stress in protected small crops, given its high correlation with other methods and is one of the most complete monitoring methods for water management, since it relates to physiological characteristics of the crop with environmental variables that affect it.El manejo hídrico del cultivo de fresa es uno de los principales problemas de producción en Colombia, reflejado en las perdidas de frutos o deformación de estos. El objetivo del presente trabajo, fue evaluar el uso de imágenes termográficas como herramienta para la detección del estrés hídrico en el cultivo de fresa, empleando el método del índice de estrés hídrico del cultivo CWSI. Plantas de dos variedades de fresa (Fragaria x ananassa Duch), fueron irrigadas tanto en condiciones óptimas de riego como en déficit hídrico leve, en un macro túnel en la Sabana de Bogotá. Para el manejo hídrico se realizó el seguimiento durante cinco meses de variables climáticas (temperatura, humedad relativa, radiación PAR y déficit de presión de vapor) y del cultivo (temperatura del dosel, contenido de humedad de sustrato y conductancia estomática), buscando validar mediante la correlación de estos métodos conocidos, el seguimiento del estado hídrico de las plantas mediante el método del índice CWSI. Se concluye que las imágenes termográficas mediante el CWSI son una herramienta válida y completa para la detección de estrés hídrico en cultivos protegidos de porte bajo, dada la alta correlación con otros métodos, y permite relacionar el seguimiento de las características fisiológicas del cultivo con las variables climáticas que lo afectan

Effect of the height of the greenhouse on the plant - climate relationship as a development parameter in mint (Mentha Spicata) crops in Colombia

The aim of the study is to evaluate the effect of the height of the greenhouse on climatic conditions generated on a mint crop (Mentha spicata). The tests were conducted in the town of Carmen de Viboral, 40 minutes away from the city of Medellin (6º 05’ 09” N and 75º 20’ 19” W, 2150 m.a.s.l.). Three greenhouses with the same dimensions were used, changing only the gutter height in 2 m, 2,5 m and 3 m respectively. Temperature and relative humidity measurements were taken every 30 minutes for 3 years, time during which crop production was assessed. Statistical analyses were performed to determine climatic variations caused by the difference in height between the greenhouses, and to determine differences in production levels. The results indicate that, under the study conditions, the greenhouse height directly affects the weather conditions and the mint crop yields

Propiedades fisicoquímicas en frutos de siete variedades de fresa (Fragaria x ananassa Duch.) durante su maduración

The strawberry market in Cundinamarca (Colombia) is mainly size driven with no consideration for its maturation state and nutritional quality, wasting therefore, its organoleptic and nutritional potential. For that reason, the physicochemical differences among seven strawberry varieties (Albión, Dulce Ana, Lucía, Monterrey, Ruby June, Sabrina and Ventana) cultivated in the municipality of Sibaté (Cundinamarca) were established. Fruits collected from a productive plot with homogeneous cultivation management conditions were analyzed in six maturity states, establishing the degree of red pigmentation according to the Colombian Standard ntc 4103. Fresh weight, size, color, firmness, total soluble solids (tss), total titratable acidity (tta), maturity and respiration indices were evaluated. Fruits in stages 4, 2 and 3 developed their largest size and weight, where the variety Dulce Ana stands out. The highest color index values were found in the maturity stage 5 in the variety Ventana. Moreover, the highest firmness values were recorded in stages 4 and 5 in the varieties Monterrey and Ventana. The varieties Sabrina, Dulce Ana and Monterrey accumulated the highest tss concentration and the last two showed the best maturity relations. Respiration rates increased with maturation, especially from stage 3. The results suggest that the optimum commercialization and consumption points are stages 3 and 4, namely because these stages exhibit the highest maturity index and fruit weight. Among the varieties studied, Monterrey stands out due to its firmness and maturity index.El mercado de la fresa en Cundinamarca (Colombia) se rige por el tamaño del fruto, sin tener en cuenta el estado de maduración y calidad nutricional del mismo. Por esta razón, se determinaron las diferencias fisicoquímicas en frutos de siete variedades de fresa (Albion, Dulce Anna, Lucia, Monterey, Ruby June, Sabrina y Ventana) cultivadas en el municipio de Sibaté, segundo productor de Cundinamarca. Se analizaron frutos recolectados de un predio productivo con condiciones homogéneas de manejo, en seis estados de madurez determinados por su grado de pigmentación roja (0, 1, 2, 3, 4, 5) de acuerdo a la Norma Colombiana NTC 4103. Se evaluó el peso fresco, tamaño, color, firmeza, solidos solubles totales (SST), acidez total titulable (ATT), índices de madurez y de respiración. En los estados 4, 2 y 3 los frutos desarrollaron su mayor tamaño y peso, destacándose la variedad Dulce Anna. Los valores más altos en el índice de color se encontraron en el estado de madurez 5, especialmente en la variedad Ventana, seguida de Albion, Ruby June y Sabrina. Los valores más altos de firmeza, en los estados 4 y 5, se observaron para Ventana y Sabrina. Las variedades Sabrina, Dulce Anna y Monterrey acumularon la mayor concentración de SST, mostrando las dos últimas la mejor relación de madurez. Las tasas de respiración aumentaron con la maduración, especialmente a partir del estados 3. Los resultados ofrecen un criterio de selección en el punto óptimo para consumo, acorde con la variedad y sus características más relevantes

Effect of the height of the greenhouse on the plant - climate relationship as a development parameter in mint (Mentha Spicata) crops in Colombia

The aim of the study is to evaluate the effect of the height of the greenhouse on climatic conditions generated on a mint crop (Mentha spicata). The tests were conducted in the town of Carmen de Viboral, 40 minutes away from the city of Medellin (6º 05’ 09” N and 75º 20’ 19” W, 2150 m.a.s.l.). Three greenhouses with the same dimensions were used, changing only the gutter height in 2 m, 2,5 m and 3 m respectively. Temperature and relative humidity measurements were taken every 30 minutes for 3 years, time during which crop production was assessed. Statistical analyses were performed to determine climatic variations caused by the difference in height between the greenhouses, and to determine differences in production levels. The results indicate that, under the study conditions, the greenhouse height directly affects the weather conditions and the mint crop yields.El objetivo del estudio es evaluar el efecto que produce la altura del invernadero en las condiciones climáticas generadas sobre un cultivo de menta (Mentha spicata). Los ensayos se realizaron en el municipio del Carmen de Viboral, a 40 minutos de la ciudad de Medellín (6º05’09” N y 75º20’19” W, 2150 m.s.n.m.). Se utilizaron 3 invernaderos de iguales dimensiones, variando solamente su altura de canal de 2 m, 2,5 m y 3 m respectivamente. Se realizaron mediciones de temperatura y humedad relativa cada 30 minutos por 3 años, durante los cuales se evaluó la producción del cultivo. Se realizaron análisis estadísticos para determinar las variaciones climáticas causadas por la diferencia de altura entre los invernaderos, así como para determinar diferencias en los niveles de producción. Los resultados indican que para las condiciones del estudio la altura del invernadero incide directamente en las condiciones climáticas y en los rendimientos del cultivo de menta