A conceção de uma estufa comercial para flores é fundamentalmente diferente da simples construção de uma estrutura capaz de proteger as plantas da chuva e do vento. Uma estufa comercial deve criar um ambiente de cultivo estável, controlável e repetível, mantendo simultaneamente os custos de investimento e de exploração dentro de um intervalo razoável.
Para os produtores comerciais, o verdadeiro valor de uma estufa reside na sua capacidade de resolver de forma consistente três problemas principais: se consegue reduzir o impacto das flutuações climáticas externas, se consegue manter um crescimento uniforme e a qualidade das flores de um ciclo de produção para o outro e se consegue manter sob controlo, a longo prazo, os custos com energia, mão-de-obra, irrigação e equipamento.
É por isso que dois produtores que cultivam a mesma cultura podem utilizar sistemas de estufas completamente diferentes. Um projeto de cultivo de rosas pode recorrer a uma estufa de vidro de alta especificação, enquanto outro pode ter um desempenho muito bom numa estufa de película com várias vãos. Da mesma forma, as estufas de orquídeas em diferentes regiões podem exigir alturas, índices de sombreamento, áreas de ventilação e estratégias de controlo da humidade muito diferentes.
Não existe um único modelo de estufa que seja adequado para todas as culturas de flores e para todos os climas.
A conceção de uma estufa começa pela definição do clima de que a cultura necessita
Um dos erros mais comuns nos projetos de estufas é escolher primeiro a estrutura da estufa e só depois pensar na cultura.
A abordagem correta é precisamente a oposta.
O produtor ou projetista deve, em primeiro lugar, definir as condições de temperatura, luz, humidade, fluxo de ar e zona radicular exigidas pela cultura floral em questão durante as diferentes fases de crescimento. A estrutura e o equipamento da estufa podem então ser selecionados com base nesses requisitos.
Por exemplo, as rosas podem tirar partido de níveis de luz relativamente elevados, mas uma temperatura excessiva pode afetar negativamente o comprimento do caule, o tamanho da flor e a cor. As orquídeas requerem normalmente uma humidade mais estável, luz mais suave e boa circulação de ar. Os crisântemos são altamente sensíveis ao fotoperíodo, o que significa que a floração pode ser controlada através da manipulação da duração do dia. As flores de bolbo, como as tulipas e os lírios, requerem frequentemente uma gestão mais precisa da temperatura para controlar o calendário de cultivo e os períodos de floração.
Por esta razão, a primeira questão a colocar no projeto de uma estufa comercial não deve ser: “Devemos usar vidro ou película?”
Uma pergunta mais adequada seria:
Que condições de cultivo necessita esta cultura durante a época mais difícil do ano?
Se as temperaturas de verão numa região excederem frequentemente os 35 °C, e se a cultura começar a perder qualidade a partir dos 30 °C, então a estufa deve dispor de ventilação e capacidade de refrigeração suficientes para colmatar essa diferença.
Se as temperaturas noturnas no inverno se aproximarem dos 0 °C, enquanto a cultura necessita de se manter acima dos 15 °C, a capacidade de aquecimento e o desempenho do isolamento tornam-se fatores fundamentais a ter em conta na conceção.
Em termos simples, a conceção de estufas consiste, em grande parte, em gerir a diferença entre o clima exterior e o clima de cultivo pretendido.
Quanto maior for essa diferença, maiores serão, normalmente, os custos de investimento e de exploração.
Uma estufa mais avançada nem sempre é uma estufa melhor
As estufas de vidro são frequentemente consideradas sistemas de gama alta, mas isso não significa que todos os projetos comerciais de flores devam utilizar vidro.
As verdadeiras vantagens de uma estufa de vidro incluem uma transmissão de luz relativamente estável, uma longa vida útil, uma forte integração estrutural e uma boa compatibilidade com equipamentos avançados de controlo climático. No caso de projetos a longo prazo que envolvam flores de elevado valor e automatização intensiva, estas vantagens podem ser significativas.
No entanto, numa região com invernos amenos e luz solar abundante, uma estufa de película com vários vãos bem concebida pode também proporcionar excelentes condições de cultivo, exigindo um investimento inicial muito inferior.
A escolha estrutural deve, por conseguinte, estar relacionada com o retorno económico esperado.
Por exemplo, se estiverem a ser produzidas rosas de corte para um mercado de exportação de gama alta, onde o comprimento do caule, o tamanho da flor, a uniformidade e a disponibilidade durante todo o ano influenciam fortemente o preço de venda, então uma maior capacidade de controlo climático pode justificar um investimento mais elevado numa estufa.
Se as flores forem vendidas principalmente num mercado local e as condições climáticas naturais já forem relativamente adequadas, uma estufa excessivamente complexa pode simplesmente aumentar a depreciação e prolongar o período de recuperação do investimento.
A conceção de estufas comerciais não deve ter como objetivo o sistema mais caro.
Deve procurar encontrar o sistema mais adequado.
Por que razão a altura da estufa pode afetar diretamente a qualidade das flores
A altura da estufa é frequentemente subestimada pelos produtores, que se concentram principalmente na área útil.
Na realidade, uma estufa mais alta contém normalmente um maior volume de ar, o que ajuda a reduzir as variações bruscas de temperatura e humidade.
Quando a radiação solar aumenta repentinamente, uma estufa baixa com um volume de ar interno reduzido pode aquecer muito rapidamente. Uma estufa mais alta proporciona maior amortecimento térmico e permite que o ar quente suba para mais longe da copa das culturas.
Isto é importante na produção comercial de flores, uma vez que as flores, em particular as flores de corte, são sensíveis às flutuações ambientais. A exposição repetida a mudanças bruscas de temperatura pode contribuir para um comprimento irregular dos entrenós, uma floração inconsistente e uma qualidade variável dos caules.
Um volume interno maior também pode melhorar a distribuição do ar.
À medida que o ar quente sobe, a zona de cultivo junto à cultura pode manter-se mais estável. As estruturas mais altas proporcionam também mais espaço para telas de sombra, ventiladores de circulação, iluminação suplementar, sistemas de nebulização e outros equipamentos suspensos.
No entanto, uma estufa não deve ser construída simplesmente com a maior altura possível.
O aumento da altura geralmente implica um aumento do consumo de aço estrutural, da carga eólica, dos custos de construção e do volume de ar que poderá ter de ser aquecido durante o inverno.
A altura da estufa é, portanto, um equilíbrio entre a estabilidade ambiental e os custos de construção e de energia.
A ventilação determina se a estufa consegue libertar o excesso de calor
O controlo da temperatura nas estufas comerciais não depende inteiramente do arrefecimento mecânico.
Em muitos projetos de estufas, a ventilação natural continua a ser um dos métodos mais eficientes do ponto de vista energético e mais económicos para eliminar o calor.
À medida que o ar da estufa aquece, sobe. Se houver ventilação suficiente no telhado, o ar quente pode sair, enquanto o ar exterior mais fresco entra pelas aberturas laterais ou pelas aberturas de ventilação inferiores.
Este processo é impulsionado tanto pela flutuabilidade térmica como pela pressão do vento.
O problema é que muitas estruturas de estufas de baixo custo têm uma área de ventilação efetiva insuficiente.
Tecnicamente, uma estufa pode ter aberturas de ventilação no telhado, mas se essas aberturas forem demasiado pequenas, estiverem mal posicionadas ou estiverem obstruídas, a eliminação do calor pode continuar a ser insuficiente.
No que diz respeito à produção comercial de flores, a questão fundamental não é simplesmente saber se existem aberturas de ventilação no telhado. As questões mais importantes são: qual é a área efetiva de ventilação disponível, onde se localizam as aberturas e como se prevê que o ar circule pela estrutura.
Nas estufas amplas de vários vãos com culturas densas, as zonas centrais são particularmente vulneráveis à estagnação do ar.
É aqui que os ventiladores de fluxo de ar horizontal ou os ventiladores de circulação assumem um papel importante.
O seu principal objetivo não é simplesmente criar vento. São utilizados para reduzir as diferenças de temperatura e humidade entre as diferentes partes da estufa.
Numa estufa bem concebida, o ar à volta da copa das culturas deve circular de forma lenta e contínua, em vez de ficar estagnado.
Por que razão as estufas comerciais se concentram cada vez mais na VPD e não apenas na humidade relativa
A gestão tradicional das estufas centra-se frequentemente apenas na humidade relativa, por exemplo, mantendo a estufa a 60% ou 70% de HR.
Os produtores comerciais modernos prestam cada vez mais atenção ao VPD, ou défice de pressão de vapor.
Em termos simples, o VPD indica a intensidade com que o ar consegue extrair humidade da planta.
Está intimamente relacionado com a transpiração das plantas.
Por exemplo, a humidade relativa 70% não provoca a mesma resposta nas plantas a 20 °C que a 30 °C.
Quando o VPD é demasiado baixo, o ar encontra-se próximo da saturação. A transpiração abranda, as folhas permanecem húmidas durante períodos mais longos e o risco de doenças pode aumentar.
Quando o VPD se torna demasiado elevado, a planta perde água rapidamente. Os estômatos podem começar a fechar-se, reduzindo a fotossíntese e abrandando o crescimento.
É por isso que a gestão sofisticada de estufas considera, cada vez mais, a temperatura e a humidade como variáveis interligadas, em vez de variáveis independentes.
Os computadores modernos de controlo climático monitorizam frequentemente a temperatura, a humidade, a luz, o CO₂ e outros parâmetros em conjunto antes de decidirem se devem abrir as aberturas de ventilação, ligar os ventiladores, ativar o aquecimento ou iniciar a nebulização.
O sombreamento não se resume apenas a reduzir a luz
O sombreamento é frequentemente mal interpretado como um método simples de tornar a estufa mais escura.
Na produção comercial em estufas, um dos principais objetivos do sombreamento é controlar a carga térmica gerada pela radiação solar.
O sombreamento externo pode bloquear parte da energia solar antes de esta entrar na estufa, tornando-o especialmente eficaz na redução do ganho de calor.
O sombreamento interno é mais útil para um controlo preciso da luz e, dependendo do tipo de ecrã, também pode reduzir a perda de calor durante as noites de inverno.
No caso das culturas de flores, a percentagem de sombreamento nunca deve ser escolhida de forma arbitrária.
O sombreamento excessivo pode reduzir a fotossíntese, retardar o crescimento e dar origem a caules mais fracos.
Uma sombra insuficiente durante períodos de radiação intensa pode resultar num aumento excessivo da temperatura da copa, queimaduras nas folhas, redução da qualidade da cor das flores e uma duração mais curta da floração.
Por isso, as estufas comerciais modernas destinadas ao cultivo de flores recorrem frequentemente a sistemas de sombreamento ajustáveis, em vez de níveis de sombreamento fixos.
Uma boa estratégia de controlo deve ter em conta a radiação solar, a temperatura na estufa e a fase de crescimento da cultura.
A gestão da iluminação determina o ritmo de produção das flores destinadas ao mercado comercial
No caso das flores destinadas ao mercado, a luz afeta mais do que apenas o crescimento das plantas. Também influencia a planificação.
As diferentes espécies de flores reagem de forma diferente à duração do dia.
Os crisântemos são um exemplo clássico de uma cultura sensível ao fotoperíodo. Através da utilização de telas opacas ou de iluminação suplementar, os produtores podem manipular o momento da floração e coordenar a produção com janelas de mercado específicas.
Nas regiões de alta latitude, a luz natural do inverno pode ser insuficiente para uma produção floral abundante. A iluminação suplementar pode ajudar a aumentar a atividade fotossintética e a manter as taxas de crescimento.
As estratégias modernas de iluminação em estufas não se baseiam apenas na potência das lâmpadas. Os produtores prestam cada vez mais atenção à quantidade de luz útil que chega efetivamente à planta.
Dois conceitos frequentemente utilizados são o PPFD e o DLI.
O DLI, ou Integral Diária de Luz, pode ser entendido como a quantidade total de luz útil para a fotossíntese recebida pela cultura ao longo de um dia inteiro.
Isto é importante porque o desenvolvimento das culturas depende não só da intensidade da luz num determinado momento, mas também da quantidade acumulada de luz útil recebida ao longo do dia.
Se o DLI no inverno se mantiver demasiado baixo durante longos períodos, o crescimento das plantas e a qualidade das flores podem deteriorar-se, mesmo quando a temperatura da estufa está bem controlada.
O projeto de irrigação deve basear-se no ambiente da zona radicular
Na produção comercial de flores, a irrigação não se resume simplesmente a fornecer água suficiente às plantas.
O verdadeiro objetivo é manter o equilíbrio adequado entre água, oxigénio e nutrientes à volta das raízes.
Quando o substrato permanece demasiado húmido durante demasiado tempo, os níveis de oxigénio na zona radicular diminuem e a atividade radicular pode ser afetada.
Se os intervalos entre regas forem demasiado longos, a planta pode sofrer de stress hídrico.
Por esta razão, muitos sistemas avançados de estufas utilizam volumes de irrigação relativamente pequenos, aplicados com maior frequência.
A frequência de rega pode, então, ser ajustada de acordo com a radiação, a temperatura, o tamanho das plantas, as características do substrato e o consumo de água da cultura.
Num dia ensolarado, a transpiração pode aumentar significativamente, pelo que poderá ser necessário aumentar a frequência da rega.
Nos dias nublados de inverno, a necessidade de água das plantas diminui e, normalmente, a rega deve ser reduzida.
Esta é uma das razões pelas quais os sistemas de irrigação modernos estão cada vez mais integrados com os sistemas de controlo climático das estufas.
A irrigação já não é considerada uma operação independente. Passa a fazer parte da estratégia global de gestão ambiental.
A fertirrigação afeta tanto o rendimento como a qualidade das flores comercializáveis
A uniformidade é extremamente importante na produção comercial de flores.
No caso das flores de corte, grandes diferenças no estado nutricional entre as plantas podem resultar em variações no diâmetro do caule, no comprimento do caule e no período de floração.
Os sistemas de fertirrigação melhoram a uniformidade ao aplicar nutrientes através da água de irrigação em concentrações controladas.
A condutividade elétrica, ou CE, é frequentemente utilizada como indicador da concentração global de sais dissolvidos na solução nutritiva.
Se o EC for demasiado baixo, as plantas podem não receber nutrientes suficientes.
Se a EC ficar demasiado elevada, a salinidade da zona radicular poderá aumentar e causar stress.
O pH é igualmente importante, pois influencia a disponibilidade de muitos nutrientes para as plantas.
Por isso, os produtores comerciais ajustam frequentemente a condutividade elétrica (EC), o pH e a composição dos nutrientes de acordo com a fase de crescimento da cultura, em vez de utilizarem a mesma concentração de nutrientes ao longo de todo o ciclo de produção.
Nos sistemas de cultivo em substrato, a percentagem de drenagem e a condutividade elétrica (CE) da água de drenagem são também indicadores úteis.
Ajudam os agricultores a determinar se se está a verificar uma acumulação de sais na zona radicular e se a estratégia de rega deve ser ajustada.
O isolamento no inverno pode determinar os custos energéticos a longo prazo
Nas regiões mais frias, o aquecimento é frequentemente uma das maiores despesas operacionais na produção de flores.
Por este motivo, o isolamento deve ser tido em conta durante a fase de conceção da estufa, em vez de ser adicionado depois de esta já ter sido construída.
O vidro, o policarbonato e os revestimentos em película apresentam, todos, propriedades térmicas diferentes.
As películas insufladas de dupla camada, os painéis de policarbonato de paredes múltiplas e as cortinas térmicas podem reduzir significativamente a perda de calor durante a noite.
As telas térmicas são particularmente importantes em muitos sistemas de estufas comerciais.
Quando fechadas à noite, reduzem o volume efetivo que tem de ser aquecido e limitam a perda de calor em direção ao telhado e aos vidros.
Em regiões onde a energia é cara, uma estratégia de isolamento bem concebida pode influenciar diretamente a rentabilidade a longo prazo de uma estufa comercial de flores.
É por isso que o planeamento profissional de estufas deve ter em conta não só os custos de capital, mas também o consumo energético anual previsto por metro quadrado.
A prevenção de doenças começa com a conceção da estufa
As flores destinadas ao mercado são extremamente sensíveis à sua aparência.
Mesmo que o rendimento global se mantenha aceitável, manchas nas pétalas ou folhas danificadas podem reduzir significativamente o valor de mercado.
A botrite e outras doenças fúngicas são problemas comuns nas estufas de flores.
Estas doenças estão frequentemente associadas a elevada humidade, condensação e fraca circulação de ar.
Por conseguinte, a prevenção de doenças começa, na verdade, já na fase de conceção da estufa.
A condensação nos revestimentos das estufas pode tornar-se um problema se as gotículas de água caírem diretamente sobre as flores ou as folhas.
Uma ventilação, aquecimento e circulação de ar adequados podem ajudar a reduzir a condensação.
Algumas estratégias avançadas de gestão de estufas recorrem a uma combinação de aquecimento de baixa intensidade e ventilação limitada durante a noite para remover o ar húmido.
Embora esta abordagem consuma alguma energia, pode reduzir o risco de doenças e proteger a qualidade das culturas.
O verdadeiro valor do controlo climático reside na coordenação entre os sistemas
Uma estufa pode conter muitos equipamentos, mas um maior número de equipamentos não significa necessariamente um melhor controlo climático.
A principal vantagem de um sistema avançado de controlo ambiental é a coordenação.
Por exemplo, quando a temperatura começa a subir, o sistema pode, em primeiro lugar, abrir as aberturas de ventilação do telhado.
Se a temperatura continuar a subir, a tela de proteção solar exterior poderá ser ativada.
Se a temperatura continuar demasiado elevada, poderá então ser ativado o arrefecimento por evaporação ou a nebulização.
No entanto, se a humidade já for excessiva, a nebulização adicional poderá não ser adequada.
Isto ilustra por que razão o controlo climático numa estufa não se resume simplesmente a “ligar os ventiladores quando fica calor”.”
Trata-se de um problema de controlo multivariável.
A temperatura, a humidade, a radiação solar, a velocidade do vento, a precipitação, o CO₂ e a transpiração das plantas interagem entre si.
A capacidade de coordenar estes fatores é uma das principais diferenças entre uma estufa comercial moderna e uma simples estrutura de proteção.
As estufas comerciais devem ser concebidas para condições meteorológicas extremas, e não para condições meteorológicas normais
Tanto a conceção estrutural como a conceção do sistema de climatização devem ter em conta condições extremas, em vez de se basearem apenas em dados meteorológicos médios.
Uma região pode ter uma temperatura média confortável no verão, mas mesmo assim registar vários períodos por ano em que as temperaturas ultrapassam os 40 °C.
Se a cultura for altamente sensível ao calor, o sistema de refrigeração deve ser capaz de fazer face a esses períodos extremos.
O mesmo princípio aplica-se à segurança estrutural.
As cargas de vento, as cargas de neve, as chuvas intensas e as tempestades podem ocorrer com pouca frequência, mas podem causar danos graves se a estrutura não tiver sido concebida de forma adequada.
A engenharia profissional de estufas baseia-se, portanto, em dados meteorológicos históricos locais, normas estruturais e condições de risco, em vez de selecionar as dimensões dos tubos de aço com base apenas na experiência anterior.
O objetivo final do projeto de estufas comerciais é a estabilidade
A maior diferença entre a produção comercial de flores e o cultivo amador é a necessidade de um abastecimento fiável.
Os mercados de flores são muito sensíveis ao fator tempo.
O Dia dos Namorados, o Dia da Mãe, o Natal, a época dos casamentos e outros eventos podem provocar picos acentuados na procura.
Se as condições na estufa forem instáveis, a floração pode ocorrer vários dias antes ou depois do previsto, o que afeta significativamente o preço de venda.
Por esta razão, a conceção de estufas comerciais não deve centrar-se apenas na maximização da produção nos melhores dias do ano.
O verdadeiro objetivo é criar um ambiente de produção que seja estável e previsível ao longo de todo o ciclo de cultivo.
É por isso que a automatização, o controlo ambiental e a rega de precisão estão a tornar-se cada vez mais importantes na produção comercial de flores.
A conceção de estufas comerciais para flores é um processo multidisciplinar que envolve a agricultura, a engenharia estrutural, o controlo ambiental, a irrigação, a gestão energética e a fisiologia vegetal.
Uma boa estufa não é necessariamente aquela que tem mais equipamento.
É aquele em que a estrutura, a ventilação, o sombreamento, a irrigação, o aquecimento, o arrefecimento e os sistemas de controlo climático trabalham todos em prol do mesmo objetivo:
criar um ambiente de cultivo estável e economicamente sustentável para a cultura.
Em projetos práticos, o projeto de estufa mais adequado depende do clima local, da variedade de flores, do método de produção, dos preços da energia, dos custos de mão-de-obra, das exigências do mercado e do investimento disponível.
Só depois de estes fatores estarem claramente definidos é que o projetista deve determinar a envergadura da estufa, a altura, o material de cobertura, a área de ventilação, a capacidade de sombreamento, as necessidades de aquecimento e a estratégia de rega.
Para um verdadeiro projeto de cultivo comercial de flores, a conceção da estufa deve, por isso, começar com uma pergunta:
De que tipo de ambiente necessita esta cultura?
Não deve começar com:
Que tipo de estufa devemos comprar?
Essa é a lógica fundamental subjacente à conceção de estufas comerciais profissionais para o cultivo de flores.