Ejercicios Resueltos de Agronomía: Cálculos de Riego, Suelos y Climatización

1. Cálculo de Densidad de Plantación

Datos: Superficie de 80 m x 100 m, 36.800 plantas de lechugas, mesas de 1,0 m de ancho con una separación media de 0,3 m entre dos mesas contiguas.

• Superficie total: 80 m x 100 m = 8.000 m²
• Densidad media: Total plantas / Superficie total = 4,6 plantas/m²
• Cálculo de separación entre líneas y ancho de influencia: Ancho total del módulo (mesa + pasillo): w_módulo = 1,0 m + 0,3 m = 1,3 m
• Separación equivalente entre líneas (Ej): 1,3 m / 3 líneas = 0,433 m/línea
• Cálculo de la separación entre plantas dentro de la línea (SP): Densidad = 1 / (Ej x SP) → SP = 1 / (Dm x Ej) = 1 / (4,6 x 0,433) ≈ 0,5017 m

2. Gestión de Riego en Invernadero de Pepino

Datos: Invernadero de 100 m x 100 m. Cultivo en canaletas de fibra de coco (10 m largo, 0,25 m ancho, 0,25 m alto). Líneas separadas 1,25 m, 9 canaletas por línea. Plantas separadas 0,4 m. Contenido volumétrico inicial 55%, final 63%.

Cálculos:

1. Volumen total del sustrato (Vc): 10 m x 0,25 m x 0,25 m = 0,625 m³ = 625 L
2. Agua absorbida/retenida por canaleta (AV): AO = 63% - 55% = 8% (0,08). Agua aportada = 625 L x 0,08 = 50 L por canaleta.
3. Riego por unidad de superficie (L/m²):
   • Nº de líneas = 100 m / 1,25 m = 80 líneas
   • Total canaletas = 80 líneas x 9 canaletas = 720 canaletas
   • Volumen total de agua = 720 canaletas x 50 L/canaleta = 36.000 L
   • Riego medio = 36.000 L / 10.000 m² = 3,6 L/m²

3. Invernadero de Pimiento: Suelo y Fertirrigación

a) Agua media aportada por día

Superficie: 8.000 m². En 5 días se aportan 140 m³.

• Agua por día: 140 m³ / 5 días = 28 m³/día = 28.000 L/día
• Riego diario unitario: 28.000 L / 8.000 m² = 3,5 L/m²·día

b) Porosidad de la capa de suelo

Datos: 312 kg/m² para 0,20 m de espesor. Densidad real = 2,6 g/cm³.

• Densidad aparente (Pa): 312 kg / 0,20 m³ = 1.560 kg/m³ = 1,56 g/cm³
• Porosidad (%): (1 - Pa/Pr) x 100 = (1 - 1,56 / 2,6) x 100 = 40%

c) Cantidad de ácido nítrico

• Masa producto comercial: 0,18 cm³ x 1,40 g/cm³ = 0,252 g
• Masa HNO₃ puro (75% riqueza): 0,252 g x 0,75 = 0,189 g
• Conversión a mmol: 0,189 g / 63 g/mol = 0,003 mol = 3 mmol

d) Concentración de Mn (ppm)

• Masa producto comercial: 0,03 cm³ x 1,3 g/cm³ = 0,039 g/L
• Masa Mn puro: 0,039 g x 0,025 = 0,000975 g/L
• Concentración: 0,000975 g/L x 1.000 = 0,975 mg/L = 0,975 ppm

4. Balance de Radiación y Climatización

Datos: 10 m x 40 m x 5 m. Superficie (As) = 400 m². Volumen = 2.000 m³.

a) Radiación PAR exterior

• Radiación Global Exterior (Rs): Transmisividad = R_int / R_ext → 0,625 = 8,0 / R_ext → R_ext = 12,8 MJ/m²
• Radiación PAR exterior: 12,8 MJ/m² x 0,40 = 5,12 MJ/m²
• Transmisividad específica al PAR: 5,0 / 5,12 = 0,9766 (97,7%)

b) Pérdida de energía por ventilación

• Caudal volumétrico (qv): 0,5 min^-1 x 2.000 m³ = 1.000 m³/min = 16,67 m³/s
• Caudal másico (qm): 16,67 m³/s x 1,1 kg/m³ = 18,33 kg/s
• Transferencia de calor sensible (Qv): 18,33 kg/s x 1 kJ/(kg·ºC) x (29-25)ºC = 73,32 kW = 73.320 W