Determinación del comportamiento térmico de un invernadero espacial colombiano mediante dinámica de fluidos computacional

En Colombia, la producción de flores se lleva a cabo en invernaderos de diferentes tipos y formas geométricas, pero con la una característica común de usar ventilación natural, para control de clima. En la actualidad, el conocimiento sobre el desempeño climático de estas estructuras es escaso. El objetivo del trabajo consistió en evaluar el comportamiento térmico de un invernadero espacial en condiciones de clima diurno y nocturno. La evaluación realizada, mediante modelado computacional, empleó la dinámica de fluidos computacional (CFD, en idioma inglés), aplicada a un invernadero dedicado a la producción de clavel (Dianthus caryophyllus), bajo las condiciones meteorológicas de la Sabana de Bogotá (Colombia). Este enfoque metodológico permitió obtener los patrones de distribución térmica en el interior del invernadero, encontrando que, para las condiciones meteorológicas evaluadas, el invernadero genera unas condiciones térmicas inadecuadas para el desarrollo del cultivo. La validación del modelo CFD, se realizó comparando los resultados de las simulaciones y las temperaturas registradas en el prototipo real del invernadero, obteniendo un grado de ajuste adecuado entre los valores simulados y medidos

Ventilación natural en invernadero con mallas anti-insecto evaluadas con un modelo computacional de fluidos

Introduction. In Colombia, horticultural production in the low tropics is limited mainly by biotic factors such as pest attacks, pathogens, and abiotic factors such as extreme values of temperature, solar radiation, wind, and precipitation. Objective. To evaluate two types of anti-insect screens in the ventilation areas of a naturally ventilated Colombian greenhouse in order to analyze the effect on the ventilation rates and the generated microclimate. Materials and methods. The study was carried out in 2019 in the department of Magdalena, Colombia. The methodological approach included the use of a 2-D computational fluid model (CFD) for the development of fifteen steady-state simulations. The CFD model was experimentally validated in the prototype of the real greenhouse evaluated. Results. Goodness-of-fit parameters between measured and simulated data showed absolute mean error (MAE) and root mean squared error (RMSE) values for temperature and relative humidity of 0.15 and 0.32 °C, 2.41 and 2.73 %, respectively. There was an average reduction in ventilation rates between 55.3 and 77.1 % compared to the reference scenario that did not include the presence of anti-insect screens, this reduction generated modifications in the behavior of the temperature and relative humidity variables inside the greenhouse, with a marked heterogeneous spatial distribution. Conclusion. The most inadequate microclimatic conditions occurred in scenarios of low external wind speed; therefore, it is recommended to select and implement some type of anti-insect screen in the ventilation areas of a greenhouse based on the local behavior of this variable.Introducción. En Colombia, la producción hortícola en el trópico bajo es limitada principalmente por factores bióticos como el ataque de plagas, patógenos y factores abióticos como valores extremos de temperatura, radiación solar, viento y precipitación. Objetivo. Evaluar dos tipos de mallas anti-insecto en las áreas de ventilación de un invernadero colombiano ventilado de formado natural con el fin de analizar el efecto sobre las tasas de ventilación y el microclima generado. Materiales y métodos. El Estudio se desarrolló en el año 2019 en el departamento de Magdalena, Colombia. El enfoque metodológico incluyó el uso de modelo computacional de fluidos (CFD) 2-D para el desarrollo de quince simulaciones en estado estacionario, el modelo CFD fue validado experimentalmente en el prototipo del invernadero real evaluado. Resultados. Los parámetros de bondad de ajuste entre los datos medidos y simulados mostraron valores de error medio absoluto (MAE) y la raíz del error cuadrático medio (RMSE) para la temperatura y la humedad relativa de 0,15 y 0,32 °C, 2,41 y 2,73 %, respectivamente. Hubo una reducción promedio de las tasas de ventilación entre 55,3 y 77,1 % en comparación con el escenario de referencia que no incluyó la presencia de mallas anti-insecto, esta reducción generó modificaciones en el comportamiento de las variables temperatura y humedad relativa en el interior del invernadero, con una marcada distribución espacial heterogénea. Conclusión. Las condiciones micro climáticas más inadecuadas se presentaron en escenarios de baja velocidad de viento exterior, por lo tanto, es recomendable seleccionar e implementar algún tipo de malla anti-insecto en las áreas de ventilación de un invernadero basado en el comportamiento local de esta variable

Evaluación del comportamiento poscosecha de uchuva provenientes de sistemas de producción convencionales y agroecológicos

The production of cape gooseberry (Physalis peruvianaL.) in Colombia has a high socioeconomic interest due to its commercial potential and the large number of small-scale producers that make up the production system. The growing areas in Colombia are located on the cold thermal floors of the departments of Boyaca, Cundinamarca and Antioquia. Recently, in order to seek sustainability in agricultural production, agroecological production has had a growing increase in areas where this type of crop is established. Therefore, the objective of this research was toevaluate and compare the postharvest behaviors of cape gooseberry fruit, obtained under two agricultural production systems (conventional and agroecological) established under climatic conditions of the savanna of Bogota. The methodology consisted of the measurement and quantification of the main physicochemical variables: weight, equatorial diameter, firmness, pH, total soluble solids, acidity, respiration and weight loss during the different stages of maturity. These values were compared in reference to the provisions of NTC 4580. The results obtained for each property showed significant differences between each productive system and each state of maturity evaluated, finding a higher sensitivity to postharvest deterioration in fruits obtained through agroecological productionLa producción de uchuva (Physalis peruviana L.) en Colombia tiene un alto interés socioeconómico por su potencial comercial y el amplio número de productores de pequeña escala que integran el sistema productivo. Las zonas de cultivo en Colombia están localizadas en los pisos térmicos fríos de los departamentos de Boyacá, Cundinamarca y Antioquía. Recientemente, con el fin de buscar la sostenibilidad en la producción agrícola, la producción agroecológica ha tenido un creciente aumento en las zonas donde se establece este tipo de cultivo. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue evaluar y comparar los comportamientos postcosecha del fruto de uchuva, obtenido bajo dos sistemas de producción agrícola (convencionales y agroecológicos) establecidos bajo condiciones climáticas de la sabana de Bogotá. La metodología consistió en la medición y cuantificación de las principales variables fisicoquímicas: peso, diámetro ecuatorial, firmeza, pH, sólidos solubles totales, acidez, respiración y pérdida de peso durante los distintos estados de madurez. Estos valores fueron comparados en referencia a lo establecido en la NTC 4580. Los resultados obtenidos para cada propiedad mostraron diferencias significativas entre cada sistema productivo y cada estado de madurez evaluado, encontrando una sensibilidad más elevada al deterioro postcosecha en los frutos obtenidos mediante producción agroecológica

Simulación numérica del comportamiento térmico de un macro túnel utilizado para la producción de hongos comestibles bajo condiciones de clima tropical

The study of the thermic behavior of protected agriculture structures passive type stablished on tropical weather conditions still being relevant when adequate micro climate conditions are guaranteed for growth and development of the plants. In Colombia that behavior and the natural ventilation phenomenon has not been studied for warm weather conditions. The goal of this study is to determine the thermic behavior and the macro tunnel structure renovation for edible fungus index, which was determined through numeric models CFD 3D. The results obtained gave an adequate thermic behavior on the macro tunnel for the predominant meteorological conditions on site. The obtained renovation index oscillates between 22.5 and 45.6 renovations/hour for simulated cases. The CFD model was validated registering the temperature values in the structure built at full scale, the results obtained shown an adequate adjustment between simulated data and registered dataEl estudio del comportamiento térmico de las estructuras de agricultura protegida de tipo pasivo establecidas en condiciones de clima tropical sigue siendo un aspecto relevante, esto con el fin de garantizar las condiciones micro climáticas adecuadas para el crecimiento y desarrollo de las plantas. En Colombia este comportamiento al igual que el del fenómeno de ventilación natural es aun poco estudiado para condiciones de clima cálido. El objetivo de este trabajo fue determinar el comportamiento térmico y los índices de renovación de una estructura de macro túnel usada para la producción de hongos comestibles, este comportamiento se determinó a través de modelaciones numéricas CFD 3D. los resultados obtenidos mostraron un comportamiento térmico adecuado del macro túnel para las condiciones meteorológicas predominantes de la zona de estudio. Los índices de renovación obtenidos oscilaron entre 22.5 y 45.6 renovaciones hora para los casos simulados. El modelo CFD fue validado a través de registro del valor de la variable temperatura en la estructura construida a escala real y los resultados obtenidos mostraron un ajuste adecuado entre los datos simulados y los registrados

Evaluación agronómica y fisiológica en clones de camote (Ipomoea batatas) sometidos a condiciones de estrés hídrico

Introduction. Roots and tubers, such as sweet potatoes (Ipomoea batatas L.), are among the top six most important crops worldwide. However, this species is sensitive to stress due to water deficit. The use of drought resistant genotypes and better water management practices can enhance its’ root quality and yield. In order to enhance productivity in those environments, complementary irrigation practices can be used or genotypes with promising yield potential against these conditions can be identified. Objective. To evaluate the effect of water stress on physiological and agronomic variables in sweet potato clones. Materials and methods. A trial was conducted from April to July 2015 at the National Center for Agricultural Research, Maracay, Venezuela, with three replications under a split plot design, where the principal plot was integrated by three irrigation treatments (all cycles, two, and three first months with irrigation) and the secondary plot by three sweet potatoes clones. Variables associated with gas exchange, vegetative growth, biomass, and yield were measured. Results. The results show that sweet potato plants against drought conditions decreased their growth, foliar expansion, partially closed the stomata avoiding water losses through transpiration without affecting the variables of net assimilation rate of CO2, yield, and biomass accumulation. The best clone with increased transpiration, biomass accumulation, and yield of 18.3 t ha-1 was the 64. Irrigation throughout the crop cycle generated the highest vegetative growth with 125 leaves plant-1. Conclusions. Under water stress conditions, sweet potato plants adapted physiologically to avoid water loss through transpiration without sacrificing photosynthetic rates, with which the clones were able to accumulate aerial biomass, roots, and tuber yield similar to the irrigated crop.Introducción. Las raíces y tubérculos como el camote (Ipomoea batatas L.) se encuentran entre los seis primeros cultivos más importantes del mundo. Sin embargo, esta especie es sensible al estrés por déficit hídrico. El uso de genotipos resistentes a la sequía y mejores prácticas de gestión del agua pueden mejorar la calidad y el rendimiento de la raíz. Para ampliar la productividad en tales ambientes se pueden utilizar prácticas de riego complementario o identificar genotipos con potencial de rendimiento promisorios frente a estas condiciones. Objetivo. Evaluar el efecto del estrés hídrico en variables fisiológicas y agronómicas en clones de camote. Materiales y métodos. Se realizó un ensayo en el período de abril-julio 2015 en el Centro Nacional de Investigación Agropecuaria, Maracay, Venezuela, con tres repeticiones bajo un diseño en parcelas divididas, donde la parcela principal estuvo conformada por tres niveles de riego (todo el ciclo, dos y tres primeros meses con riego) y la parcela secundaria por tres clones de camote. Se midieron variables asociadas al intercambio gaseoso, crecimiento vegetativo, biomasa y rendimiento. Resultados. Las plantas de camote frente a condiciones de sequía disminuyeron su crecimiento, expansión foliar, cerraron en forma parcial los estomas para evitar pérdidas de agua por transpiración sin afectar las variables de tasa neta de asimilación de CO2, rendimiento y acumulación de biomasa. El mejor clon fue el 64, con mayor transpiración, acumulación de biomasa y rendimiento de 18,3 t ha-1. El riego en todo el cultivo generó el mayor crecimiento vegetativo con 125 hojas planta-1. Conclusiones. Bajo condiciones de estrés hídrico las plantas de camote se adaptaron fisiológicamente para no perder agua por la transpiración sin sacrificar las tasas de fotosíntesis, con las cuales los clones lograron alcanzar una acumulación de biomasa aérea, raíces y rendimiento del tubérculo similar al cultivo con riego