En pocas décadas, las granjas urbanas o las granjas verticales se han ido popularizando como forma de producir alimentos saludables durante todo el año en entornos urbanos y climas hostiles. Las verduras de hoja y las hierbas son los cultivos más habituales en estas instalaciones, pero los productores buscan abrirse a una variedad mucho más amplia de frutas y hortalizas. En abril de 2019, iniciamos una serie a largo plazo de estudios de investigación sobre tomates en espaldera en nuestro Philips GrowWise Center. ¿Nuestro objetivo? Encontrar la estrategia de cultivo con espaldera, la fórmula de iluminación y las variedades de tomate óptimas que mejor encajen en las granjas urbanas.

Para desarrollar un cultivo en interior eficaz, nos basamos en años de conocimientos y experiencia tanto en el cultivo en invernadero como en las granjas verticales. En la última década, la producción de tomate se ha optimizado con la automatización de alta tecnología y la gestión de datos. Podemos utilizar esta enorme cantidad de conocimientos, y adaptar e implantar la misma visión y tecnología en interior. Se pueden aplicar los mismos sistemas de construcción, riego y cultivo, e incluso podemos utilizar el mismo tipo de abejorros para la polinización. Sin embargo, no debemos copiar a ciegas todos los aspectos de un invernadero, ya que hay diferencias significativas entre una granja urbana de interior y un invernadero convencional.

Las diferencias más importantes entre un invernadero y un sistema de cultivo interior en altura son, quizás, que este último utiliza refrigeración y deshumidificación activas en lugar de ventilación, y que emplea únicamente iluminación LED en lugar de la mayor parte de la luz solar. Al excluir los efectos de las diferencias estacionales de temperatura, humedad y luz, se puede crear un entorno de cultivo óptimo para producir un producto de primera calidad durante todo el año.

Hemos llevado a cabo tres ensayos. En primer lugar, queríamos aprender de nuestras experiencias en el cultivo de tomates en invernadero, para ver qué lecciones sobre las condiciones climáticas podíamos aprovechar y luego optimizar. En segundo lugar, queríamos asegurarnos de estar usando las variedades más adecuadas para el cultivo de tomates en interior, así que plantamos 20 variedades diferentes. Para finalmente, en nuestro tercer ensayo, optimizar las cinco más adecuadas para encontrar la receta de crecimiento óptima para el cultivo de interior.

Hemos equipado una cámara climatizada con iluminación LED superior Philips GreenPower lineal y una fila única de iluminación LED intercalada Philips GreenPower. Esta combinación de iluminación superior e intercalada es una solución probada para una distribución uniforme de la luz vertical y horizontal dentro del dosel. El Philips GrowWise Control System se utiliza para planificar los niveles de luz adecuados a lo largo de las fases de crecimiento de las plantas.

Cultivar con éxito en interiores consiste en encontrar el equilibrio adecuado entre la luz, la temperatura y el rendimiento. Aumentar la intensidad de la luz puede mejorar el rendimiento, pero eso no ocurre de forma lineal. En The GrowWise Center podemos alcanzar hasta 1200 µmol/s/m², pero las plantas no utilizan toda esa luz con la misma eficacia. Con el sistema de control GrowWise de Philips podemos optimizar la intensidad de la luz según las necesidades de la planta y buscar el punto óptimo en el que el rendimiento adicional valga más que el aporte extra de energía tanto de la luz como del sistema de climatización. Por lo tanto, no nos centramos únicamente en la maximización del rendimiento, sino que intentamos conseguir el sistema más eficiente.

Para que la planta alcance el equilibrio adecuado entre el crecimiento vegetativo y el generativo, es importante ajustar la temperatura en consecuencia. Las plantas se pueden dirigir a un estado más generativo aumentando la temperatura. Sin embargo, una sobrecarga podría dar lugar a un crecimiento demasiado generativo. Las plantas pondrán demasiada energía en los frutos y sobrecargarán la planta, algo que provocará un descenso de la producción más adelante. Cultivar tomates es como caminar por una cuerda floja: corregir demasiado cuando se corre el riesgo de caer por un lado podría provocar la caída por el otro. En una estrategia perfecta, solo se requieren pequeños ajustes para mantener las plantas bien equilibradas. Algo que sin duda es más fácil sin las influencias variables del clima en el exterior.

El ensayo también nos ayudó a comprender mejor la distribución de la energía entre la carga térmica de los LED y la humedad transpirada de las plantas. Esto nos permite ir más allá de la eficiencia óptima del uso de la luz y mejorar la eficiencia total del sistema.

No todas las variedades de tomate son adecuadas para cultivar en interior y no todas son interesantes para esta forma de cultivo de alta tecnología. Algunas variedades son difíciles de cultivar en un sistema convencional, pero podrían darse bien en un entorno con menos prevalencia de enfermedades y un clima más estable. En teoría, las cifras de producción más elevadas podrían alcanzarse con las variedades de tomate truss y beef de gran tamaño, pero estas no son adecuadas para todos los mercados. Los tomates cherry y de cóctel, de menor producción, o los "Corazón de buey", difíciles de cultivar, suelen tener mucho sabor y ser visualmente atractivos, por lo que pueden servir a los minoristas de alto nivel o a los chefs de restaurantes. 

En los ensayos hemos cultivado con éxito más de 20 variedades de tomates cherry y cocktail para seleccionar las de mejor rendimiento, mejor sabor y más robustas que requieren muy poca manipulación y poda. Esto las convierte en ideales para los productores de granjas verticales que pueden no tener mucha experiencia en el cultivo de una determinada variedad de tomate y la reducción de los costes de mano de obra aumentará la rentabilidad de la granja urbana.

Una importante ventaja inherente al cultivo de interior es que tenemos el control del crecimiento de las plantas. El espectro de luz adecuado, las intensidades de luz óptimas, las temperaturas y los niveles de CO₂ permiten lograr un excelente equilibrio entre la carga de fruta y el crecimiento vegetativo de la planta. El control de todos estos parámetros de crecimiento nos permite optimizar tanto la producción como el sabor. Además, las recetas de crecimiento que hemos desarrollado se pueden replicar. Esto crea un entorno de cultivo homogéneo que permite predecir el rendimiento de forma fiable. Esto brinda a los productores mayor flexibilidad y seguridad sobre su producción y les permite dirigir los rendimientos para satisfacer las demandas del mercado. Además, la creación de un entorno adecuado también ofrece la posibilidad de dirigir de manera activa características específicas, como el contenido de azúcar, la acidez, las vitaminas y otros compuestos, para satisfacer las preferencias de sabor y valor nutricional, respectivamente.

Montar una granja en una zona en la que ya hay mucha producción en invernadero o en campo abierto no sería, por supuesto, muy rentable. Sin embargo, hay muchos lugares en los que no hay disponibles tomates de cultivo local durante todo el año debido a la dureza del clima o a otros factores. Una granja en Oriente Medio, por ejemplo, tiene mucho sentido: se puede ahorrar mucha agua y la proximidad al consumidor permite que el producto sea súper fresco y de alta calidad. Nuestras pruebas demuestran que es posible cultivar tomates frescos y sabrosos en interior con clima controlado durante todo el año, sin utilizar pesticidas.

Basándonos en los resultados de los ensayos, ahora disponemos de un plan para cultivar tomates muy sabrosos en una granja urbana con un entorno totalmente controlable. Esto abre nuevas oportunidades para cultivar tomates frescos durante todo el año en climas extremadamente fríos y cálidos. Podemos aconsejar a los productores sobre cómo configurar su sistema y cómo elegir la mejor variedad en función de cuáles sean sus clientes y su mercado. Con la línea de base de investigación en vigor, ahora podemos centrarnos en los ensayos de conceptos y mercados concretos.

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