Planeamento de DLI (integral de luz diário) em estufas de hortícolas e flores

Numa estufa, o planeamento de DLI tem uma particularidade que a agricultura indoor não tem: parte da luz é gratuita, parte é paga. A sua tarefa é definir um DLI alvo para a cultura, medir o que o sol já fornece e acrescentar apenas o défice. Para hortícolas e culturas de flor, as bandas alvo são habitualmente mais altas do que para as folhosas, e a economia de fechar a lacuna de inverno é frequentemente mais forte em culturas de trepar de alto valor e em flores. Este artigo expõe o método de planeamento.

As bandas por cultura são pontos de partida, não lei

A orientação técnica publicada pelos serviços de extensão apresenta bandas de DLI para muitas culturas em estufa — mais altas para hortícolas de fruto e para muitas flores, mais baixas para folhosas de estação fria. São excelentes pontos de partida, mas o ótimo da sua variedade, do seu clima e do seu mercado deve ser confirmado com ensaios. A banda indica onde começar; os seus próprios dados indicam onde estabilizar.

Definição de alvos ao longo da estação

Como o DLI natural varia com a estação e com a latitude, um ajuste suplementar fixo está errado durante parte do ano. A abordagem mais limpa é um DLI alvo com iluminação de topo regulável que acrescenta o défice em tempo real. No verão o sistema fica em repouso; no inverno trabalha no máximo. Isto mantém o consumo de energia alinhado com a lacuna real.

Do alvo ao plano de luminárias

Com um DLI alvo e um DLI natural medido, a fórmula do défice apresentada no artigo sobre iluminação suplementar dá o PPFD suplementar; a partir daí a estimativa do número de luminárias dimensiona a instalação. Mantenha os três números — alvo, natural, défice — explícitos, para que o plano seja auditável. A página do setor de estufas liga isto a um exemplo completo resolvido.

Referências

• MSU Extension / e-GRO – extensão universitária e ensaios de iluminação
• University of Arizona CEAC – centro de agricultura em ambiente controlado
• University of Florida IFAS – extensão em horticultura

Exemplo resolvido: um plano de DLI mensal para um bloco

Este exemplo resolvido é ilustrativo. Considere um bloco de flores de corte de 300 m2 com um alvo de planeamento de 25 mol/m2/day. O DLI mensal de luz solar no seu local pode ser aproximadamente: dezembro 8, fevereiro 14, abril 20, junho 28, outubro 15 (substitua estes valores por dados climáticos locais). A lacuna suplementar é então: dezembro 17, fevereiro 11, abril 5, junho 0, outubro 10 mol/m2/day.

• Dezembro: uma lacuna de 17 mol/m2/day ao longo de 16 horas exige 295 umol/m2/s de PPFD LED em todo o bloco.
• Fevereiro: lacuna de 11 em 16 horas exige 191 umol/m2/s.
• Abril: lacuna de 5 em 16 horas exige 87 umol/m2/s, atingível com regulação profunda em vez de luminárias adicionais.
• Junho: necessidade suplementar nula; o sistema fica em repouso ou apoia outra cultura.
• Outubro: lacuna de 10 em 16 horas exige 174 umol/m2/s.
• Número de luminárias para o caso de dezembro em 300 m2 com fator de uniformidade 1,2: (295 x 300 x 1,2) / 2000 PPF = 53 luminárias.

A estrutura da resposta importa mais do que os números exatos: um mês determina o número de luminárias e todos os outros meses são um programa de regulação. Os produtores que planeiam desta forma compram menos luminárias e utilizam-nas mais horas por ano, o que melhora o retorno do investimento em iluminação.

Hortícolas e flores não partilham um único número

Onde as bandas divergem

As hortícolas de fruto (tomate, pepino, pimento) têm geralmente alvos de DLI elevados, porque cada unidade de luz se converte em fruto colhível ao longo de uma estação longa. As flores de corte e as plantas envasadas de cor têm muitas vezes alvos moderados mas limiares de qualidade exigentes: a carência de luz manifesta-se por hastes esticadas e fraco número de botões, e não por crescimento lento. As culturas folhosas situam-se entre os dois, com restrições de qualidade mais apertadas, já que o excesso de luz pode desencadear amargor ou queimadura das pontas em cultivares sensíveis. Planear uma estufa mista significa, portanto, planear por bloco, por mês, e não por estufa.

A qualidade faz parte do alvo

Um plano de DLI que cumpre o número mas produz hastes moles e esticadas falhou na sua verdadeira função. A orientação dos serviços de extensão é coerente neste ponto: acompanhe indicadores de qualidade (resistência da haste, número de botões, cor, durabilidade em vaso) a par do DLI fornecido, e trate a banda de DLI como um intervalo a explorar e não como um ponto a cumprir. A experiência mais barata é alterar o programa de regulação num bloco durante duas semanas, com registos escritos do que mudou e do que se observou.

Perguntas a fazer antes de comprar

• O fornecedor consegue modelar as necessidades suplementares mensais a partir dos dados climáticos locais antes de orçamentar uma quantidade?
• As luminárias regulam suavemente até às potências baixas que os meses de transição exigem?
• É suportado o controlo por DLI acumulado, para que o sistema pare quando o sol já cumpriu a tarefa?
• Qual é a eficácia à potência parcial que o seu plano usa a maior parte do ano, e não apenas à potência máxima?
• Qual é o modelo de garantia e de assistência para luminárias que funcionam 3000-4000 horas por ano numa estrutura húmida?

Erros comuns no planeamento de DLI em estufa

O planeamento de luz em estufa soma o sol, e é no sol que residem a maioria dos erros de planeamento:

• Planear com um único valor anual de luz solar em vez de valores mensais; dezembro e junho são negócios diferentes.
• Usar o DLI solar de outra zona climática, ou o valor no exterior sem considerar as perdas de transmissão do envidraçado.
• Esquecer que os ecrãs de sombreamento, as caleiras e as caleiras suspensas retiram luz de forma desigual no bloco, pelo que a média esconde linhas escuras.
• Definir um único alvo de DLI para um bloco que produz hortícolas e flores com bandas diferentes.
• Dimensionar as luminárias para o défice de junho (que é zero) ou para o mês médio (que quase não existe); o mês mais escuro determina o equipamento.
• Considerar o plano terminado na instalação; as estatísticas de luz solar variam de ano para ano e a lógica de controlo precisa de ser afinada face à realidade.

Envidraçado e transmissão: o multiplicador esquecido

O que o vidro faz aos seus números

Os dados climáticos reportam a luz solar no exterior. Dentro da estufa, a idade do envidraçado, a sujidade, a condensação e a sombra da estrutura reduzem a transmissão, habitualmente para 60-75 por cento dos níveis exteriores e menos em vidro antigo. Todos os cálculos suplementares desta família de artigos devem, por isso, partir de medições no interior da estufa ou de uma hipótese de transmissão honesta. Um sensor de PAR no exterior emparelhado com outro no interior dá a razão real da sua estrutura, e essa razão varia sazonalmente com a sujidade e a condensação, razão pela qual o par deve ser registado e não verificado pontualmente.

Transmissão desigual dentro do mesmo bloco

A transmissão não é uniforme: as caleiras sombreiam faixas, a parede norte de uma caleira difere da sul e os ecrãs abrem e fecham por setores. A consequência prática é que o layout suplementar deve ser verificado contra um mapa de transmissão, mesmo que aproximado, obtido numa época de sensores, para que a densidade de luminárias se concentre onde a luz solar fica aquém, em vez de se distribuir uniformemente por hábito.

Perguntas frequentes