Resumen Las evaluaciones de sostenibilidad son el mecanismo más adecuado para determinar si un método, alternativa o tendencia de producción de cultivos es viable desde el punto de vista ambiental, económico y social. Estas evaluaciones se realizan por medio de herramientas basadas en indicadores, algunos asociados con las propiedades, la composición, los procesos y el manejo del suelo. En esta revisión se ofrece una visión global del efecto de las actividades de manejo del suelo sobre la sostenibilidad de los sistemas de producción agrícola y se hace una descripción general de los indicadores de suelo que se han utilizado en evaluaciones de sostenibilidad agrícola. Se han utilizado 28 indicadores, agrupados en indicadores inherentes al suelo (16) e indicadores de procesos relacionados con los sistemas suelo-agua (3), suelo-atmósfera (5) y suelo-planta (4). Se sugiere la medición de al menos un indicador por cada grupo de indicadores asociados a propiedades y procesos del suelo, la inclusión de indicadores que tengan en cuenta escenarios futuros de cambio climático, así como la adaptación de las herramientas actuales para evaluar la sostenibilidad de diversas alternativas de producción.

Abstract Sustainability assessments are the most appropriate mechanism to determine if a crop production method, alternative, or tendency is environmentally, economically, and socially viable. These assessments are carried out using indicator-based tools; some are associated with soil properties, composition, processes, and management practices. This review provides an overview of the effect of soil management practices on agricultural system sustainability and describes the soil indicators used in agricultural sustainability assessments. We analyzed 28 indicators divided into soil-inherent indicators (16) and process indicators related to soil-water (3), soil-atmosphere (5), and soil-plant (4) systems. We suggest measuring at least one indicator per soil indicator group associated with soil properties and processes, including indicators considering future climate change scenarios, and adapting current tools to evaluate the sustainability of various production alternatives.

Resumo Nas estufas de plástico passivo que não possuem sistemas de aquecimento, ocorre o fenómeno da inversão térmica, o que significa que a temperatura no interior da estufa é inferior à do ambiente exterior, pelo que as plantas estão expostas a condições térmicas impróprias para a produção. O objetivo deste trabalho foi avaliar alternativas de ar condicionado passivo visando otimizar o microclima noturno de uma estufa gótica multi-túnel proposta para a produção de rosas na savana de Bogotá. A abordagem experimental incluiu o uso de um modelo de simulação CFD-2D validado com sucesso através da captura e coleta de dados de temperatura na estufa real. Um total de 24 simulações em estado estacionário foram desenvolvidas, incluindo 3 valores de temperatura noturna, 2 condições de céu e 4 configurações de estufa, os resultados obtidos mostraram que sob a condição de céu limpo houve uma inversão térmica com um valor de −0,53 e −1,11 °C para a configuração noturna padrão da estufa, também se verificou que a instalação de uma tela térmica e uma malha porosa na ventilação fixa do telhado permitiu limitar a presença de inversão térmica sob condições de céu limpo e otimizou o valor da temperatura interna no inversor sob condições de céu nublado.

Abstract In passive plastic greenhouses that do not have heating systems, the phenomenon of thermal inversion occurs, which means that the temperature inside the greenhouse is lower than the outdoor environment; therefore, the plants are exposed to thermal conditions that are unsuitable for production. The aim of this work was to evaluate passive air climatization alternatives seeking to optimize the nocturnal microclimate of a multi-tunnel Gothic greenhouse projected for rose production in Bogota savannah. The experimental approach included the use of a CFD-2D simulation model successfully validated by recording and archive of temperature data in a greenhouse. A total of 24 steady-state simulations were developed that included 3 nighttime temperature values, 2 sky conditions and 4 greenhouse configurations. The results showed that under the clear sky condition there was a thermal inversion with a value of −0.53 and −1.11 °C for the standard night-time greenhouse configuration. The installation of a thermal screen and porous mesh in the fixed roof vents allowed to control the presence of thermal inversion under clear sky conditions and optimizing the indoor temperature value in the greenhouse under cloudy sky conditions.

Resumo Nas regiões tropicais, a produção de plantas ornamentais é desenvolvida exclusivamente em estufas plásticas ventiladas de forma natural, o que significa que em algumas ocasiões microclimas inadequados são gerados com altas temperaturas e umidade que limitam o desenvolvimento produtivo das plantas. O objetivo deste trabalho foi estudar os fluxos de ar, a distribuição de temperatura e umidade relativa do ar dentro de uma estufa alternativa projetada para a produção de rosa (Rosa spp.). Três configurações de ventilação, ventilação lateral (SV), ventilação de telhado (RC) e telhado combinado e ventilação lateral (RSV) foram analisadas. O desenvolvimento metodológico baseou-se na utilização de um modelo de simulação numérica CFD-2D previamente validado, que mostrou um ajuste adequado entre os dados medidos e simulados, obtenção de valores de MAE e RMSE para temperatura e umidade relativa de 0,44 e 0,47 ° C, 3,99 e 4,04% respectivamente. Os resultados obtidos para as condições climáticas predominantes da região de estudo mostraram que as maiores taxas de ventilação foram obtidas para o RSV, com valores de 0,044 e 0,182 m3m-2s-1, essa eficiência de ventilação propiciou a geração de um microclima homogêneo, com valores de temperatura e umidade relativa adequados para a produção de rosa (Rosa spp.).

Abstract In tropical regions the production of ornamentals is developed exclusively in naturally ventilated plastic greenhouses, which sometimes leads to inappropriate microclimates with high temperatures and humidity that limit the productive development of plants. The aim of this work was to study air flows, temperature distribution and relative humidity inside an alternative greenhouse designed to produce rose (Rosa spp.). Three configurations of ventilation, side ventilation (SV), roof ventilation (RC) and combined roof and side ventilation (RSV) were analyzed. The methodological development was based on the use of a previously validated CFD-2D numerical simulation model, which showed an adequate fit between the measured and simulated data, obtaining MAE and RMSE values for temperature and relative humidity of 0.44 and 0.47 °C, 3.99% and 4.04% respectively. The results obtained for the predominant climatic conditions of the study region showed that the highest ventilation rates were obtained for RSV, with values of 0.044 and 0.182 m3m-2s-1, this ventilation efficiency propitiated the generation of a homogeneous microclimate, with temperature and relative humidity values adequate to produce rose (Rosa spp).

RESUMEN 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.

ABSTRACT In Colombia, flower production takes place in greenhouses of different types and geometric shapes, but with the common feature of using natural ventilation for climate control. At present the knowledge on the climatic performance of these structures is scarce. The aim of this work was to evaluate the thermal behavior of a greenhouse under day and night climate conditions. The evaluation made by computational modeling used the computational fluid dynamics (CFD) approach applied to a greenhouse dedicated to the production of carnation (Dianthus caryophyllus) and exposed to the weather conditions of the Sabana de Bogotá (Colombia). This methodological approach allowed us to obtain the thermal distribution patterns inside the greenhouse, finding that for the meteorological conditions evaluated, the greenhouse generates inadequate thermal conditions for the development of the crop. The validation of the CFD model was carried out by comparing the results of the simulations and the temperatures recorded in the real prototype of the greenhouse, obtaining an adequate degree of adjustment between the simulated and measured values.