Evaluation of global, photosynthetically active radiation and diffuse radiation transmission of agricultural screens

Abstract

Transmittance of a material depends on the type of radiation impinging on the material (direct or diffuse), the angle of incidence of the sun's rays (in direct radiation conditions) and the structure and characteristics of the material itself. The aim of this study was to evaluate the performance of nine agricultural screens of different densities, colours, thread diameters and porosities. A simple metal frame was used to quantify global, diffuse and photosynthetically active radiation (PAR) transmission to determine their transmittance values (as a function of the incidence angle of solar rays in direct radiation conditions) for global radiation and PAR, as well as the diffuse radiation transmitted characteristics of the screens (ratio of diffuse radiation to global radiation transmitted by screens). Non-coloured (translucent) screens contributed to a higher and more efficient proportion of diffuse radiation (D i /G i ≈ 90%). The green screen behaved similarly to the non-coloured 20 × 10 type as far as global radiation was concerned, although the PAR transmittance values were lower (up to 12.4% at 15°). Variation in transmission according to diameter and density of the threads was greatest in the black screens. The non-coloured-thread screens may be the best option for maximising the transmission of diffuse radiation and the 6 × 6 green screen for vegetables cultivation during the summer in inland areas with latitudes close to 36° N.Additional key words: covering materials; incidence angle; porosity; screenhouse; transmittance. Resumen Evaluación de la transmisividad a radiación global, fotosintéticamente activa y difusa en mallas de uso agrícolaLa transmisividad de un material depende del tipo de radiación (directa o difusa) incidente en el material, del ángulo de incidencia de los rayos solares (en condiciones de radiación directa) y de la estructura y características del material. El objetivo de este estudio fue evaluar el comportamiento de nueve mallas de uso agrícola de diferente densidad, color, diámetro del hilo y porosidad. Para ello, se determinaron los valores de transmisividad a radiación solar global y PAR y la radiación solar difusa transmitida bajo malla para ángulos de incidencia diferentes, empleando un bastidor diseñado para tal efecto. Las mallas no coloreadas (translúcidas) consiguieron un enriquecimiento de la radiación difusa bajo ellas (D i /G i ≈ 90%). La malla verde tuvo un comportamiento transmisivo similar al de la malla no coloreada 20 × 10 para la radiación global mientras que en el caso de la radiación PAR sus valores de transmisividad fueron menores (hasta 12,4% para 15°). La variación de transmisividad con el grosor y la densidad de los hilos fue mayor en las mallas negras. Las mallas no coloreadas podrían ser la mejor opción para maximizar la transmisividad a radiación difusa y la malla verde 6 × 6 para el cultivo de hortícolas durante la época estival en zonas de interior de latitudes cercanas a 36° N.