Manual dirigido a Técnicos
Hidroponía
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Buena Práctica Hidroponía Proyecto Centro de Desarrollo Rural FSG 963 Universidad del Valle de Guatemala y Fundación Soros Guatemala Colección: Módulos de Buenas Prácticas Serie: Hidroponía Módulo dirigido a: Técnicos Contenido: Edwin de León, Técnico Centro de Estudios Agrícolas y Forestales, CEAF Mediación Pedagógica: Isabel Sáenz Jelkmann Diagramación e ilustraciones: Margarita Ramírez y Mayra Fong Noviembre 2008 Comité de Coordinación del Proyecto Centro de Desarrollo Rural Ing. Carlos Paredes, Facultad de Ingeniería UVG Licda. Violeta García de Ascoli, Facultad de Educación UVG Dr. Rolando Cifuentes, Instituto de Investigaciones UVG Licda. María Marta Ramos, Dirección Ejecutiva UVG Altiplano Licda. Ana Quixtán Carrillo, Dirección Centro de Desarrollo Rural UVG Altiplano Con el apoyo de: Fundación Soros Guatemala Se agradece el apoyo al Sr. José Ulario de San Marcos La Laguna
“Las ideas, afirmaciones y opiniones que se expresen en este material no son necesariamente las de la Fundación Soros Guatemala. La responsabilidad de las mismas pertenece únicamente a sus autores”.
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Buena Práctica Hidroponía Proyecto Centro de Desarrollo Rural FSG 963 Universidad del Valle de Guatemala y Fundación Soros Guatemala Colección: Módulos de Buenas Prácticas Serie: Hidroponía Módulo dirigido a: Técnicos Contenido: Edwin de León, Técnico Centro de Estudios Agrícolas y Forestales, CEAF Mediación Pedagógica: Isabel Sáenz Jelkmann Diagramación e ilustraciones: Margarita Ramírez y Mayra Fong Noviembre 2008 Comité de Coordinación del Proyecto Centro de Desarrollo Rural Ing. Carlos Paredes, Facultad de Ingeniería UVG Licda. Violeta García de Ascoli, Facultad de Educación UVG Dr. Rolando Cifuentes, Instituto de Investigaciones UVG Licda. María Marta Ramos, Dirección Ejecutiva UVG Altiplano Licda. Ana Quixtán Carrillo, Dirección Centro de Desarrollo Rural UVG Altiplano Con el apoyo de: Fundación Soros Guatemala Se agradece el apoyo al Sr. José Ulario de San Marcos La Laguna
“Las ideas, afirmaciones y opiniones que se expresen en este material no son necesariamente las de la Fundación Soros Guatemala. La responsabilidad de las mismas pertenece únicamente a sus autores”.
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PRESENTACIÓN El Proyecto Centro de Desarrollo Rural tiene como objetivo investigar y sistematizar las prácticas exitosas replicables que potencien el desarrollo de las comunidades a través de la formación y actualización del recurso humano. La Fundación Soros Guatemala apoya este esfuerzo con la Universidad del Valle de Guatemala –Altiplano y se propuso para este año 2008, la identificación y selección de ocho buenas prácticas en el área de desarrollo rural; con el propósito de replicarlas en otras comunidades. Para el acompañamiento de la formación y actualización del recurso humano se desarrollaron materiales educativos pertinentes y validados de cada una de las buenas prácticas seleccionadas enfocados a tres niveles: comunidad; con el propósito de replicar la práctica en el campo, técnico; para asistencia técnica a la comunidad y estudiantes universitarios; para reseña académica de la práctica. A continuación, se comparte el presente módulo para apoyarle en el desarrollo de la práctica.
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Contenido 1. Introducción
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2. La Hidroponía 2.1 Ve Ventajas ntajas de la hidroponía 2.2 Desventajas de la hidroponía 2.3 Importan Importancia cia 2.4 Sistemas de cultivo hidropónicos 2.4.1 En medio líquido 2.4.2 En medio sólido inerte 2.4.3 Aeroonía 2.5 Sustrato 2.5.1 Tipos de sustrato 2.6 La nutrición 2.6.1 Nutrientes menores o micronutrientes 2.6.2 Otros elementos 2.6.3 Soluciones nutritivas 2.6.4 Materias primas 2.6.5 Cálculo de solución 2.6.6 pH 2.6.7 Cálculo de ppmm ppmm a partir partir de un preparado NPK 2.7 Recipientes hidropónicos 2.8 Manejo del cultivo 2.9 El riego
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3. Procedimientos para la buena práctica 3.1 Construcción de un contenedor de madera 3.1.1 Construcción 3.1.2 Colocación del plástico 3.1.3 Colocación del drenaje 3.2 Canales horizontales 3.3 Elaboración de las mangas verticales 3.4 Método de sustrato sólido 3.5 Método de raíz flotante 3.6 Prueba de sustrato
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3.7 Preparación de una solución concentrada (HHP) 3.7.1 Solución concentrada A 3.7.2 Solución concentrada B 3.7.3 Observaciones 3.7.4 Preparación de la solución nutritiva que se aplica al cultivo 3.7.5 La solución nutritiva en sustratos sólidos 3.7.6 Recomendaciones 3.7.7 Aplicación de la solución nutritiva en medio líquido o raíz flotante 3.7.8 Mantenimiento de la solución nutritiva en medio líquido – aireación 3.7.9 Mantenimiento del nivel de liquído de los contenedores
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4. Recursos para replicar la buena práctica 4.1 Construcción de un contenedor de madera 4.2 Canales horizontales 4.3 Elaboración de las mangas verticales 4.4 Método de raíz flotante
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5. Resultados esperados o competencias
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6. Tips o consejos útiles
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7. Preguntas frecuentes
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8. Lecturas recomendadas
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9. Bibliografía
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1.
INTRODUCCIÓN
Actualmente, el concepto de hidroponía es conocido mundialmente. En EEUU, Europa, Japón, Israel, México y ahora en Guatemala, existen grandes establecimientos dedicados a la producción de este tipo de cultivos, destinados fundamentalmente al abastecimiento de hortalizas frescas a la población. También las repúblicas que integraban la ex Unión Soviética fomentan la expansión de los cultivos hidropónicos. Allí se encuentran inmensos invernaderos que producen alimentos en gran escala bajo condiciones climáticas extremas. Dentro de las técnicas de cultivo que el hombre ha desarrollado durante miles de años, la hidroponía representa lo más avanzado y moderno. Es sin duda, la forma de cultivar del futuro. La Hidroponía es la forma de cultivar plantas sin tierra. Para ello, se utiliza una combinación precisa de diferentes sales minerales que contienen todos los nutrientes que requieren las plantas para su desarrollo y que habitualmente les entrega la tierra, diluidas en agua potable (solución nutritiva), la cual se aplica directamente a las raíces de diferente forma, según el método de cultivo hidropónico que se adopte. Existen muy diversos métodos de cultivos hidropónicos, pero todos se ajustan a un principio esencial, que consiste en el cultivo de plantas sin tierra y sin materia orgánica. En un mundo superpoblado, con suelos erosionados e índices cada vez mayores de contaminación; con climas cambiantes y persistentes requerimientos ecológicos de la población, la hidroponía, por sus especiales características, brinda nuevas posibilidades donde los cultivos tradicionales están agotados como alternativa.
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2. LA HIDROPONÍA La palabra hidroponía se deriva del griego HIDRO (agua) y PONOS (labor o trabajo) lo cual significa literalmente trabajo en agua. La hidroponía es una ciencia que estudia los cultivos sin tierra, el desarrollo de la técnica hidropónica, esta basada en la utilización de mínimo espacio, mínimo consumo de agua y máxima producción. Esta técnica ha alcanzado un alto grado de sofisticación en países desarrollados. Se puede decir que la hidroponía le es de interés a todas personas no importa si es productor, estudiante ó técnico, solo se necesita tener un espacio donde pueda disfrutar del placer de cultivar sus propias hortalizas y la certeza de una alimentación 100% sana libre e inocuo. La hidroponía es una forma de cultivo que se puede aplicar a cualquier tipo de plantas, ya sean para la producción familiar o comercial, y puede practicarse tanto en espacios abiertos como cerrados. Resulta realmente fascinante ver como se ha ido desarrollando la hidroponía a través de los años. Sus comienzos datan del siglo XVII, cuando el Inglés John Woodward, hizo sus primeras observaciones sobre la importancia de los minerales disueltos en agua, en la nutrición de las plantas, lo que ponía fin a la teoría sustentada hasta entonces, de que eran las partículas de tierra las que alimentaban a las plantas. Pero debieron pasar antes dos siglos de contribuciones de distintos científicos, hasta que el Botánico Alemán Julio Von Sachs realizó alrededor de los años 1860, las que se pueden considerar las primeras conclusiones científicas que probaban la posibilidad de efectuar cultivos sin tierra. Este científico, demostró que bajo condiciones determinadas, se podían cultivar plantas prescindiendo de la tierra. Solo hacía falta diluir en agua, cantidades de abonos químicos en proporciones determinadas, para que éstas crecieran normalmente.
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Fotografía No. 1 Cultivo hidropónico en duroport
2.1 Ventajas de la hidroponía La producción de los cultivos desarrollados mediante el sistema hidropónico tiene una serie de ventajas sobre los tradicionales, entre las cuales se pueden señalar las siguientes: •
La presentación de los productos obtenidos es superior a la de los cultivados en tierra.
•
Se requiere una superficie mucho menor para obtener igual cantidad de producción.
•
Realizando instalaciones superpuestas, puede multiplicarse aún más el espacio.
•
Se acorta el período de cultivo.
•
El desarrollo de la planta es más rápido.
•
Las plantas desarrollan poco sus raíces pues están directamente en contacto con los nutrientes, logrando un crecimiento extraordinario de tallos, hojas y frutos.
•
Requiere mucho menor mano de obra, ya que no es necesaria la remoción del suelo, efectuar transplantes, limpiar los cultivos de malezas, aplicar fertilizantes, etc. reduciéndose además las tareas de recolección de los frutos.,
•
Mantiene los cultivos en un medio fitosanitario extraordinariamente bueno.
•
Facilita el control de las plagas en los cultivos.
•
Disminuye los gastos para las operaciones de cultivo.
•
Resuelve el problema del cansancio del suelo
•
Cultivo libre de parásitos, bacterias, hongos y contaminación
•
Reducción de costos de producción
•
Permite producir cosechas en contra estación.
•
Ahorro de agua 9
•
Balance ideal de aire, agua y nutrientes
•
Humedad uniforme
•
Excelente drenaje.
•
Permite una mayor densidad de población.
•
Se puede corregir fácil y rápidamente la deficiencia o el exceso de un nutrimento.
•
Perfecto control del pH.
•
No depende tanto de los fenómenos metereológicos.
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Más rendimientos por unidad de superficie.
•
Posibilidad de cultivar repetidamente la misma especie de planta.
•
Posibilidad de varias cosechas al año.
•
Uniformidad en los cultivos.
•
Se requiere mucha menor cantidad de espacio para producir el mismo rendimiento del suelo.
•
Reducción de los costos de producción.
•
Proporciona excelentes condiciones para semillero
•
Se puede utilizar agua con alto contenido de sales (Las sales minerales son moléculas inorgánicas de fácil ionización en presencia de agua).
•
Mayor limpieza e higiene.
•
Posibilidad de enriquecer los productos alimenticios con sustancias como vitaminas o minerales.
•
Se reduce en gran medida la contaminación del medio ambiente y de los riesgos de erosión.
•
Casi no hay gasto en maquinaria agrícola ya que no se requiere de tractor, arado u otros implementos semejantes.
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2.2 Desventajas de la hidroponía •
Se requiere de conocimiento de nutrición vegetal y desarrollo de los cultivos en general.
•
Asesoría técnica profesional.
•
Conocimiento sobre factores climáticos.
•
Requiere para su manejo a nivel comercial de conocimiento técnico combinado con la comprensión de los principios de fisiología vegetal y de química orgánica.
•
A nivel comercial el gasto inicial es relativamente alto.
•
Se requiere cuidado con los detalles.
•
Se necesita conocer y manejar la especie que se cultive en el sistema.
•
Requiere de un abastecimiento continuo de agua.
•
Requiere una alta vigilancia contra parásitos, bacterias, hongos y contaminación.
2.3 Importancia Utilizando sistemas hidropónicos se pueden tener los siguientes beneficios para producir: •
Alimentos en las zonas áridas.
•
En regiones tropicales.
•
Bajo condiciones de clima templado y frío.
•
En lugares donde el agua tiene un alto contenido en sales y en aquellos en donde la agricultura no es posible debido a limitantes de suelo. 11
•
Hortalizas en las ciudades y en lugares en donde son caras y escasas.
•
Flores y plantas ornamentales y además para realizar investigaciones ecológicas.
•
Requiere materiales y tecnología específica.
2.4 Sistemas de cultivos hidropónicos Hay tres formas de cultivar sin tierra:
a. En medio líquido: Las raíces están sumergidas en solución nutritiva, en la cual se regulan constantemente su pH, aireación y concentración de sales. Esta técnica no es muy recomendable para principiantes. Una variante es la recirculación constante de la solución nutritiva en contacto con la parte baja de la raíz; esta es llamada Técnica de Capa de Nutriente (NFT, en inglés). La planta es sostenida por medios mecánicos. Un ejemplo es el Método de raíz flotante en el cual las raíces de especies como albahaca, apio y lechuga, crecen en un medio líquido
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Fotografía No. 2 Cultivos hidropónicos en medio líquido
b. En sustrato sólido inerte: Se parece en muchos aspectos al cultivo convencional en tierra y es el más recomendado para quienes se inician en HIDROPONIA. En lugar de tierra se emplea algún material denominado sustrato, el cual no contiene nutrientes y se utiliza como un medio de sostén para las plantas, permitiendo que estas tengan suficiente humedad, y también la expansión del bulbo, tubérculo o raíz.
Fotografía No. 3 Cultivo hidropónico en sustrato
c. Aeroponia: Las raíces se encuentran suspendidas al aire, dentro de un medio oscuro y son regadas por medio de nebulizadores, controlados por temporizadores. Tampoco es recomendada para principiantes.
Fotografía No. 4 Aeroponía 13
2.5 Sustrato La función del sustrato es la de proporcionar a la planta un medio de sostén, protegiendo a la raíz de la luz, además de retener la solución nutritiva de la planta. El sustrato en el que las raíces crecen debe ser lo suficientemente fino para mantener un adecuado nivel de humedad, pero a la vez no tan fino con el objeto de permitir una aireación eficiente. Debe ser inerte, o sea no debe contener sustancias que reaccionen con la solución nutriente, no contener sustancias tóxicas para las plantas y debemos evitar en lo posible que esté contaminado con materia orgánica o limo pues esto puede favorecer la incidencia de enfermedades. Entre los sustratos empleados más comúnmente en hidroponía se cuentan: arena, grava, ladrillos quebrados y/o molidos, Perlita, vermiculita (Silicato de Aluminio), Peat Moss (turba vegetal), aserrín, resinas sintéticas (Poli uretano), cascarilla de arroz, carbón vegetal, etc. Funciones del sustrato: a. Anclar y aferrar las raíces protegiéndolas de la luz y permitiéndoles respirar y por otro lado, contener el agua y los nutrientes que las plantas necesitan.
b. Los gránulos componentes del sustrato deben permitir la circulación del aire y de la solución nutritiva. c. Retención de humedad. d. Permitir buena aireación e. Químicamente inerte f.
Tener buen drenaje
g. Tener capilaridad h. Ser liviano. i.
Ser de bajo costo
j.
Estar disponible.
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2.5.1 Tipos de Sustratos a. Perlita. Conocido también con el nombre de Agrolita, la cual es un material volcánico con excelentes propiedades en cuanto a aireación y retención de humedad. Se vende como mejorador para tierras de cultivo y no es difícil de conseguir. Se trata de una “piedrecilla” con diámetros entre 1 y 4 Mm., de color blanco y es muy ligera (si le soplas cuando está seca, vuela). Utilizando este sustrato, el riego con solución nutritiva puede ser cada tercer día. b. Grava. La grava es mucho más barata y facilita la renovación de aire para las raíces, pero al no ser absorbente, las partículas de grava comienzan a secarse después de pocas horas, por lo que se debe regar con bastante frecuencia (tres veces por día), o en forma automatizada, por lo cual este sustrato se recomienda para cultivos de producción elevada, empleando un equipo eficiente de bombas y un buen sistema de drenaje, recirculando la solución nutritiva.
Fotografía No. 5 Perlita
Fotografía No. 6 Grava
c. Arena de Tezontle. Un buen sustrato con características en un punto medio respecto a los mencionados es el tezontle, molido de tal forma que las partículas mayores sean de unos 6mm. Para lograr una proporción sustancial de partículas gruesas y polvo; éste es barato y se puede emplear tanto Fotografía No. 7 a nivel casero como en camas de cultivo Arena de Tezontle para producción. Tal vez éste sea el más recomendable para comenzar. d. Arena. Se considera como arena todo material inorgánico natural con partículas redondas o anguladas de diámetros comprendidos entre 0.2 15
y 2.5mm. Una manera rápida de comprobar si tiene sustancias tóxicas consiste en hacer germinar unas cuantas semillas en una pequeña muestra de arena humedecida con agua; si las plántulas se ven saludables, la arena es adecuada. La mejor arena a usar es quizá la de río (lavado), aunque se pueden usar con éxito otro tipo de arenas.
e. Vermiculita. También es una piedrecilla volcánica de color café-dorado. Este material tiene un costo elevado, por lo que solo es operable en pequeña escala. Tiene excelente aireación y se mantiene caliente en invierno y fresca en verano. Presenta una absorción muy buena (cuatro veces su peso en agua), por lo que puede ser recomendable solamente para climas secos y cálidos. Si no se tiene cuidado con el riego, las raíces se pueden pudrir por exceso de humedad, especialmente en climas templados y lluviosos. f.
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Fotografía No. 8 Arena
Fotografía No. 9 Vermiculita
Aserrín. Su capacidad de retención de agua, así como su espacio poroso se pueden variar de acuerdo al tamaño de sus partículas o mezclando aserrín con viruta. Dado que el aserrín es un sustrato orgánico rico en carbono y pobre en nitrógeno, se debe considerar que Fotografía No. 10 cuando se irriga con la solución nutritiva Aserrín se presenta frecuentemente un proceso de descomposición parcial de ésta por bacterias que utilizan principalmente el nitrógeno de la solución para su crecimiento, fijándolo temporalmente, lo que puede dar lugar a una deficiencia de este elemento en las plantas cultivadas en este sustrato. Por ello se considera conveniente realizar un compostaje previo a su uso como medio de cultivo.
El procedimiento es: • Por cada kilogramo de aserrín mezclarle 17.8 gramos de Nitrato de Amonio (o el equivalente en Nitrógeno como Sulfato de Amonio), 5 gramos de Superfosfato Simple y 8 gramos de Sulfato de Magnesio. • Colocar la mezcla sobre un plástico o similar y regar con agua hasta humedecer completamente el sustrato, repitiendo los riegos cada tres días. • Cubrir con plástico entre riego y riego. • Veinte días después mezclar el aserrín, tratando de que la parte externa quede en el centro y viceversa. • El sustrato estará listo para ser usado a los 40 días de iniciado el compostaje, después de un lavado con agua. • La esterilización del aserrín deberá hacerse con productos químicos y no con calor, pues este último libera productos tóxicos paras las plantas. • Se debe considerar también que hay algunas especies forestales como el cedro rojo, cuyo aserrín desprende sustancias alelopáticas que impiden el desarrollo normal de las plantas.
2.6 La nutrición Los elementos esenciales para el desarrollo normal de la planta, están contenidos en algunas sales y en sustancias químicas compuestas y son, el Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S), Cloro (Cl), Hierro (Fe), Cobre (Cu), Manganeso (Mn), Boro (B), Zinc (Zn) y Molibdeno (Mo). Cada uno de estos elementos tiene una o varias funciones en el proceso de crecimiento de la planta, así como su carencia se traducen en síntomas específicos que se reflejan en la estructura de la planta. 17
A este conjunto de elementos químicos, se los divide en dos grupos: nutrientes principales, que son los que las plantas requieren en mayores cantidades, y los nutrientes menores, también llamados micro-nutrientes o elementos menores, que son tan esenciales como los primeros, pero requeridos solamente en cantidades mínimas. Los que integran el primer grupo son el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio, el magnesio y el azufre; los restantes, son los considerados micro-nutrientes.
2.6.1 Nutrientes Menores o Micro-elementos Los nutrientes menores o micro-elementos son los que siendo esenciales para el desarrollo de las plantas, están contenidos en ellas en muy pequeñas cantidades, que van desde 0,01 % hasta 0,0001 %. Este grupo de nutrientes esta compuesto por los siguientes: hierro (Fe), cobre (Cu), manganeso (Mn), boro (B), zinc (Zn), molibdeno (Mo), cobalto (Co) y cloro (Cl).
2.6.2 Otros Elementos Existen elementos cuyo valor nutricional es mínimo, pero que sin embargo, en algunos casos puntuales, suelen tener influencia sobre la calidad de los frutos o semillas obtenidas y otros que son esenciales para el organismo humano o de los animales y que llegan a éstos, a través de los vegetales. También tienen presencia, aquellos que sin ser esenciales para las plantas, actúan indirectamente, ya sea como catalizadores de procesos o modificando el medio en que se desarrolla la planta, y permitiéndole a ésta, mejorar su formación.
2.6.3 Soluciones Nutritivas La solución nutritiva, es la parte más importante de toda la técnica hidropónica. Se trata nada menos que de la alimentación de la planta, que al estar exclusivamente a merced de nuestro acierto en la elección y preparación de los nutrientes que se le suministrará - ya que no dispondrá de la posibilidad que tienen cuando son cultivadas en tierra, de proporcionarse los alimentos y el agua por sus propios medios - deberá, cobra una vital importancia. Frente a la resolución de este tema, el hidroponista profesional tiene cinco 18
opciones: a. Adquirir directamente la mezcla balanceada de nutrientes de una marca comercial responsable, que puede ser en polvo o gránulos o líquido concentrado, ambas para ser posteriormente diluidas en agua. Estos productos pueden contener en un mismo recipiente los macro y el microelemento (o elementos mayores y menores) o bien venir presentados en forma separada b. En general, la tendencia es a utilizar los nutrientes en forma de sólidos y conteniendo ambos elementos en un mismo preparándolo que permite obtener una solución más homogénea, máxime cuando se trata de pequeños cultivos. c.
En cuanto a las normas de dosificación, frecuencia entre las aplicaciones, etc., en éste caso es necesario atenerse estrictamente a las recomendaciones indicadas por el elaborador.
d. Disponer de una fórmula determinada y recurrir a un laboratorio comercial que efectúe el preparado correspondiente. Esta alternativa tiene la ventaja que le permite al hidroponista hacer su propia investigación, evaluar el comportamiento de diferentes soluciones y optimizar los resultados, sin necesidad de contar con una serie de instrumentos imprescindibles para realizar la tarea de preparación del balanceado nutricional. e. Desarrollar fórmulas propias y efectuar la preparación del balanceado nutricional, a partir de la compra de las sales básicas, quelatos, etc. En un comercio especializado. En este caso, se debe disponer de una balanza de precisión, instrumento para la medición de pH, una minimoledora que es necesaria para procesar la mayoría de las sales que generalmente vienen presentadas en forma de cristales o piedras, algún elemento que sirva para deshidratar las sales con alto contenido de humedad, una mezcladora que permita una mezcla homogénea incluso de los elementos menores, que suelen estar presentes en pequeñísimas cantidades y otros elementos adicionales.
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2.6.4 Materias Primas El material esencial para la preparación de las soluciones hidropónicas, está representado por un grupo de sales inorgánicas que contienen uno o varios de los elementos que requieren las plantas para su crecimiento. Como éstas necesitan del aporte de una veintena de elementos, es necesario entonces, realizar una combinación de distintas sales en diferentes proporciones, a fin de que en la mezcla obtenida se encuentren presentes todos los nutrientes imprescindibles para la planta. Es necesario destacar, que en toda formulación hidropónica es imposible lograr una solución nutricional óptima, o sea, que cubra exactamente todos los requerimientos de la planta, en las diversas condiciones ambientales y en los diferentes estado de desarrollo, puesto que depende de una serie de variables imposibles de controlar, tales como: temperatura, humedad, duración del día, intensidad de la luz, especie de la planta, variedades, estado de desarrollo y edad, tipo de cultivo (de hoja, fruto, raíz, bulbo, tallo, flores), etc. Por lo tanto, la formulación hidropónica consiste en la obtención de un cóctel de nutrientes lo más aproximado posible al óptimo requerido por la planta, dejando librado a la propiedad que tienen éstas, de selecci onar los elementos que necesitan para vivir, a efectuar las correcciones periódicas de acuerdo a los cambios que se produzcan en las condiciones ambientales o en la propia estructura de la planta. En la tabla siguiente se indican las principales materias primas que se emplean para la preparación de las soluciones nutritivas. Cuadro 1: Materias Primas para Hidroponía FUENTES FORMULA Sulfato de amonio Sulfato de potasio Sulfato de magnesio Sulfato de calcio Sulfato de hierro Sulfato de cobre Sulfato de zinc Sulfato de manganeso Sulfato de cobalto 20
(NH4)2SO4 K2SO4 MgSO4 CaSO4 FeSO4 CuSO4 ZnSO4 MnSO4 CoSO4
FUENTES Silicato de sodio Nitrato de potasio Nitrato de calcio Nitrato de amonio Nitrato de magnesio
FORMULA Na2SiO3 KNO3 Ca(NO3)2 NH4NO3 Mg(NO3)2
Fosfato monocálcico Fosfato monopotásico Fosfato monoamónico Fosfato diamónico Cloruro de potasio Acido bórico Molibdato de amonio Quelato de hierro Quelato de zinc Quelato compuesto Urea
CaH2PO4 KH2PO4 NH4H2PO4 (NH4)2HPO4 KCL H3BO3 (NH4)6Mo7O24
La lista precedente se puede enriquecer con otros productos aptos para la elaboración de soluciones nutritivas para hidroponía, tales como los Ácidos Fosfórico y Nítrico que se presentan en estado líquido, el Nitrato de Cobre, el Silicato de Sodio que contiene Sílice y Sodio, entre otros. Ejemplo de una fertilización: • • • • • •
Nitrato de Potasio: 15 gr. Fosfato Monoamónico: 3.5 gr. Nitrato de Calcio: 13.5 gr. Sulfato de Calcio: 10 gr. Sulfato de Magnesio: 6 gr. Sulfato Ferroso: 1.0 gr. Para 20 litros de agua.
Esta fórmula ha dado resultado en cultivos, pero un detalle a comentar es la poca solubilidad del Sulfato de Calcio (yeso) que tiende a precipitarse, lo cual es un inconveniente, sobre todo si se planea una recirculación. 21
Para evitar este inconveniente, otra fórmula recomendada es: • Nitrato de Amonio: 3.1 gr. • Fosfato Monoamónico: 5.9 gr. • Nitrato de Calcio: 24.6 gr. • Sulfato de Potasio: 11.6 gr. • Sulfato de Magnesio: 10 gr. • Sulfato Ferroso: 0.5 gr. Para 20 litros de agua. No existe una "fórmula mágica”, pues existen diversas combinaciones de sales para ofrecerle al cultivo los elementos necesarios. Para visualizar mejor esto, se observa la siguiente tabla, donde se dan los valores de concentración mínima, máxima y óptima, en partes por millón (ppm), que deben suministrarse de cada elemento para un crecimiento saludable. Cuadro No. 2: Valores Deseables de cada elemento en la Solución Nutritiva. [Partes por millón] (DOUGLAS, 1976)
ELEMENTO • Nitrógeno
LÍMITES • 150-1000
ÓPTIMO • 250
• Calcio
• 100-500
• 200
• Magnesio
• 50-100
• 75
• Fósforo
• 50-100
• 80
• Potasio
• 100-400
• 300
• Azufre
• 200-1000
• 400
• Cobre
• 0.1-0.5
• 0.5
• Boro
• 0.5-5
• 1
• Hierro
• 2-10
• 5
• Manganeso
• 0.5-5
• 2
• Molibdeno
• 0.01-0.05
• 0.02
• Zinc
• 0.5-1
• 0.5
Nota: Una parte por millón equivale a un miligramo disuelto en un litro de agua, (o 1 gr. en 1000 L.).
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Como se puede observar, existe cierto rango de tolerancia en el cual se puede variar. Así que se puede comenzar con cualquier fórmula de acuerdo a los nutrientes disponibles en el mercado, con la confianza de que será útil para el cultivo. De la tabla anterior también se observa que las concentraciones de microelementos son muy pequeñas y, como regla general, se pueden considerar incluidos como impurezas en el agua y en los fertilizantes que proporcionan los macro-elementos. A excepción del hierro, solo se añaden a la solución cuando existe necesidad. Es importante considerar que las concentraciones de los elementos en la solución cambian en función de varios factores, como son: la parte de la planta que se recolecta, la edad y la especie de planta, la luminosidad y el clima. Ciertamente para obtener los mejores resultados se debe ajustar la solución nutriente durante el ciclo de crecimiento, y este ajuste es diferente para cada cultivo en particular. Las plantas de hoja comestible generalmente emplean más Nitrógeno; las de raíz necesitan más Potasio y las de frutos deben mantener niveles relativamente bajos de Nitrógeno. De acuerdo a la temporada, el ajuste para el tomate por ej emplo, involucra la relación entre el Nitrógeno y el Potasio: Bajo condiciones de alta l uminosidad, las plantas usan más Nitrógeno para mejorar la calidad del fruto a principios de invierno se recomienda aumentar el Potasio, e incluso duplicar la relación Potasio/Nitrógeno en invierno, cuando se recibe menos luz. Esto no quiere decir que las plantas no se desarrollarán si no se modifica la solución nutriente; pero son un ejemplo de algunas de las consideraciones que se deben hacer sobre todo si se pretende una producción elevada. Una recomendación importante es comprar sales de grado AGRÍCOLA, pues la diferencia de precio respecto a las químicamente puras es substancial, además de que las impurezas contenidas en pequeña medida, podrían “enriquecer” el suministro de elementos a tu cultivo. Aunque el detalle aquí es que las venden por bulto de 25Kgs.
2.6.5 Cálculo de Solución MUY IMPORTANTE: La concentración de la solución puede ser peligrosa si rebasas las 2000 23
ppm. Esto es por lo siguiente: Las raíces absorben sus nutrientes diluidos gracias a un fenómeno físico denominado presión osmótica. Este fenómeno se refiere al movimiento del líquido, que se efectuará en la dirección de la solución más concentrada (hacia donde hay más sales disueltas). Si la solución más concentrada se encuentra fuera de la raíz, habrá un movimiento de líquido en esa dirección y por lo tanto la planta se deshidratará. Una vez preparada la solución, debe ajustarse el pH. Para una instalación grande se deberán efectuar estudios del agua para descartar las cantidades de calcio y/o magnesio que pudieran estar presentes en aguas “duras”. También se pueden efectuar estudios de tejido vegetal e incluso de iones en forma particular, pero este tipo de instalaciones debe ser supervisado por un especialista.
2.6.6 pH El ph es la medida del grado de acidez o alcalinidad de una sustancia. Tiene una escala del cero al 14, tendiendo al 14 una sustancia alcali na, y hacia el cero una sustancia ácida. Si la raíz de la planta no se encuentra en un medio (solución nutritiva) con el pH adecuado, no absorberá los nutrientes aún cuando éstos exi stan en el medio de cultivo. El rango de pH en el cual se favorece el crecimiento de la mayoría de los cultivos está entre 6 y 6.5, sin embargo, algunas especies se desarrollan en medios con lecturas de pH desde 4 a 5.5 (como la zarzamora) y desde 6.5 hasta 7.5 (por ejemplo, la alfalfa). Este será el punto final en el diseño de la solución nutriente. Es conveniente que se revise el pH adecuado para el cultivo que se pretende, lo que se puede hacer en los enlaces que se recomiendan.
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Cuadro No.3: Cultivos con su dosis de fertilizantes, en invernadero y a campo abierto.
APLICACIÓN POR PERIODOS FENOLOGICOS periodos Tomate Primero Segundo Tercero Cuarto Pimiento Primero Segundo Tercero cuarto Pepino Primero Segundo Tercero Cebolla Primero Segundo Tercero Papa Primero Segundo Tercero Tomate Primero Segundo Tercero Cuarto Pimiento Primero Segundo Tercero cuarto
días campo
campo
campo campo campo invernadero
invernadero
N P2O5
K2O CaO MgO %
30 20 30 20
25 20 30 25
50 20 15 15
10 25 35 30
10 25 35 30
10 25 35 30
30 30 40 40
20 30 30 20
50 30 10 10
10 35 35 20
10 35 35 20
10 35 35 20
25 30 25 40 30 30
50 30 30
30 40 30
30 40 30
30 40 30
30 20 60 50 40 30
60 20 20
20 50 30
20 50 30
20 50 30
30 30 50 40 30 30
20 50 30
20 30 50
20 30 50
20 30 50
30 35 30 75
25 20 30 25
50 20 15 15
10 25 35 30
10 25 35 30
10 25 35 30
30 30 40 70
20 30 30 20
50 30 10 10
10 35 35 20
10 35 35 20
10 35 35 20
2.6.7 Cálculo de ppmm a partir de un preparado NPK En algunos lugares es muy difícil conseguir ciertas sales de uso en hidroponía y en algunos casos se pueden conseguir con más facilidad algunos fertilizantes preparados cuya información se basa en los porcentajes de cada elemento contenido. 25
En la teoría se dice que los fertilizantes con una serie de tres números implican el porcentaje de Nitrógeno, Fósforo y Potasio, en ese orden, se relacionan esos porcentajes con la cantidad de partes por millón de cada elemento, para usarlo como base de la fórmula de nutriente. Se supone que las ppm que requiere son las de referencia (Douglas, 1976), es decir, 300, 80 y 200 de N, P y K, respectivamente. Como se observa, el menor requerimiento es de Fósforo (80 ppm). El objetivo es calcular la cantidad de preparado que se requiere para suministrar las 80 ppm de Fósforo (la menor cantidad de ppm requerida). Esta cantidad calculada de preparado implica evidentemente una deficiencia de Nitrógeno y Potasio, los cuales son requeridos en mayor cantidad. El siguiente paso es calcular las ppm de estos elementos (Nitrógeno y Potasio) contenidas en la cantidad de preparado que hemos calculado. El faltante en el requerimiento deberá ser suministrado mediante otras sales para ajustar la solución.
Tomando como ejemplo un fertilizante 20-30-10: Este compuesto contiene un 30 % de Fósforo. La cantidad de preparado que necesitamos para proporcionar 80 ppm de este elemento es:
Fórmula: Sal (fuente en gr/1000 litros) = ppm (elemento)/Porcentaje del elemento x 100 Sustituyendo valores: sal (grs/1000 litros) = 80 ppm /30 x 100 sal (grs/1000 litros) =266.7
Esto es: 266.7 gramos de 20-30-10 disueltos en 1000 litros de agua, proporcionan 80 ppm de Fósforo. El requerimiento de Fósforo ya está cubierto con esta cantidad de preparado. Ahora se calcula las ppm de Nitrógeno y Potasio proporcionadas por 266.7 grs de preparado, mediante: 26
ppm (elemento) = sal (fuente en gr/1000 litros) x Porcentaje del elemento/100. De acuerdo a lo anterior, para el Nitrógeno: ppm (elemento) = 266.7 x 20/100 ppm (elemento) = 53.33
Y para el Potasio: ppm (elemento) = 266.7 x 10/100 ppm (elemento) = 26.67 Así entonces el resultado es: 266.7 gramos de 20-30-10 disueltos en 1000 litros de agua, proporcionan 53.33 ppm de Nitrógeno y 26.67 ppm de Potasio. Recuerde que se requiere 300 ppm de Nitrógeno y 200 ppm de Potasio. Estas deficiencias se deben ajustar mediante otras fuentes. (Se podría recomendar el Nitrato de Potasio). Ahora como ejercicio, efectúe los mismos cálculos para un fertilizante 12-12-26. Los resultados deben ser: Se necesitan 666.7 grs disueltos en 1000 litros para 80 ppm de Fósforo. Así se tendría: 80 ppm de Nitrógeno (faltan 220) 173 ppm de Potasio (faltan 27) (El Potasio casi está cubierto; se podría recomendar el empleo de Nitrato de Amonio).
2.7 Recipientes hidropónicos a. Cultivo hidropónico en canaletas plásticas Fotografía No. 11 Cultivo en canaletas plásticas 27
b. Cultivos en contenedores de madera
Fotografía No. 12 Cultivos en contenedores de madera
c. Cultivos en mangas colgantes
Fotografía No. 13 Cultivos en mangas colgantes d. Cultivos en invernaderos
Fotografía No. 14 Cultivos en invernaderos 28
2.8 Manejo del Cultivo •
Mantener el cultivo hidropónico libre de polvo y desperdicios vegetales
•
Se debe verificar regularmente las condiciones del agregado, controlar la humedad y observar el vigor con que crecen las plantas.
•
No se debe olvidar el control de la luz y la temperatura.
•
Es muy útil registrar las fechas de siembra y cosecha.
•
El trasplante y la poda después de la cosecha.
•
Los manejos culturales específicas de cada cultivo (aporque, tutoreo, podas, entre otras).
•
Las fertilizaciones deben ser única y exclusivamente en agua.
2.9 El riego •
Si las producciones son familiares el riego se efectúa manualmente con regadera.
•
Si las producciones son comerciales se utilizan mangueras de goteo, pulverizadores hasta controladores automáticos de dosificación de nutrientes, pH y programador automático de riego.
•
Un sistema de riego consta de un tanque para el agua y nutrientes, tuberías que conducen el agua y goteros o aspersores (emisores).
•
Analizar las aguas “duras” que contienen concentraciones de calcio.
•
Agua Contaminada: desinfección más utilizado y el más barato (hipoclorito de sodio o de calcio, 2 a 5 partes por millón de Cloro).
29
3. PROCEDIMIENTOSPARA LA BUENA PRÁCTICA 3.1 Construcción de un contenedor de madera a. Madera: puede ser madera de ripio (construcción), pallets dañados e incluso, madera nueva, en la medida de lo posible, las tablas deben de ser de 12cm de ancho y 2cms de grueso. b. Plástico: Debe ser plástico color negro, de calibre seis milésimas o plástico grueso. c. Manguera: La manguerita de hule, de preferencia color negro de ]/4 de pulgada, 3.1.1 Construcción Después de calcular y medir las dimensiones se corta las tablas, obteniendo dos tablas de 2m que conforman el largo y dos de 1.20 del ancho del contenedor (este ancho permite trabajar cómodamente alrededor del contenedor), Al clavar estas cuatro tablas se obtiene el marco del contenedor, el ancho de 12cm de las tablas nos da la profundidad ideal de la cama. Las tablas de 1.30m se clavan atravesadas a lo ancho en la parte que irá abajo, colocando primero las de los extremos, que deben ir perfectamente alineadas por todos los lados con las del marco. Las demás se clavan dejando una separación de 3 a 4cm. entre una y otra con lo que queda terminada la caja, cuya altura no debe ser superior a 12cm. Al clavar las tablas hay que tener cuidado de que éstas queden bien parejas en las esquinas y bordes, para que no haya salientes que pudieran romper el plástico, ya que esto afectaría la impermeabilidad de la cama, ocasionaría desperdicio de agua y nutrientes y disminuiría la duración del contenedor. Después de terminada la caja, se clava las seis patas en los cuatro extremos y en el centro de cada lado. Las patas deben colocarse en la parte externa de la cama, nunca en su parte interior, porque dificultan la colocación del 30
plástico, disminuyen el área útil y hacen más difícil las labores de manejo. La función de las patas es hacer que la base de la cama quede separada del suelo, permitiendo que no se produzca humedecimiento del área próxima al cultivo y se disminuye el riesgo de enfermedades y la aparición de algunos insectos que se establecen debajo de ella sin ser detectados. Deben existir al menos veinte centímetros de separación entre la base de la cama y el suelo; pero desde el punto de vista de la comodidad de quien trabaja en hidroponía y de la prevención de daños por niños o animales, la altura ideal de las patas es un metro, pero se debe considerar que esto conlleva mayores gastos en madera.
Figura No. 1 Contenedor de madera terminada.
3.1.2 Colocación del plástico Para impermeabilizar el contenedor se necesita un plástico negro de calibre seis milésimas. Su función es que la madera se humedezca y se pudra e impedir que se pierdan los nutrientes. El color negro es para evitar la formación de algas y para dar mayor oscuridad a la zona de las raíces. El plástico nunca debe de colocarse sobre el piso, a menos que se hayan barrido de este todas las asperezas que pudieran perforarlo o que el piso esté forrado con periódicos viejos. Asimismo, siempre deberá sostenerse en el aire para medirlo y cortarlo. El cálculo de las dimensiones para cortar el plástico se hace de la siguiente manera: el largo total del contenedor más tres veces su altura; tomando como ejemplo las dimensiones que se han dado, se tiene dos metros más 3 x 12 = 36 centímetros, dando un total de 2,36 m, Esto es lo que debemos cortar para el largo. Para el ancho, medimos la dimensión que tiene, que es 31
de 1.20 metros más tres veces la altura (12 cm.), lo que nos da un total de un metro con cincuenta y seis centímetros (1.56 m). Ahora se procede a colocarlo en el contenedor con mucho cuidado para no romperlo ni perforarlo con las astillas de las madera, clavos salientes o las uñas, en las esquinas, el plástico debe quedar en contacto con el marco y la base, el plástico debe engraparse a los lados exteriores del marco del contenedor.
Figura No. 2: Contenedor terminado y cubierto de nylon negro.
3.1.3 Colocación del drenaje Todo recipiente que se va destinar para una producción hidropónica en sustrato sólido deberá tener un orificio de drenaje por el cual podrán escurrir los excesos de agua sales nutritivas. En los contenedores este drenaje debe estar ubicado en la mitad de uno de los extremos; a una altura de 1.5cm haga un orificio de ¼ de pulgada, por donde se pasará un trocito de manguera de la misma dimensión, preferentemente de color negro, para evitar l a formación de algas que puedan obstruir el paso de agua dentro de ella. Esta manguerita debe tener 11cm de largo y tiene que quedar conectada en forma hermética (sin fugas) por dentro del plástico en una longitud no mayor de 1.5cm. Para que el sellado entre la manguerita y el plástico sea hermético, se usa un clavo caliente aplicado en el centro del sitio donde la manguerita hace contacto con el plástico. La manguera se empuja de afuera hacia adentro, de tal manera que en un solo movimiento quede soldada a él. Después de introducida la manguerita en el plástico se deja enfriar para que haya un mejor sellado. 32
Luego se comienza a colocar el sustrato justamente en el punto del drenaje y desde ese extremo hacia el resto del contenedor, lo que evitará cualquier movimiento del plástico y que la manguera se despegue. El contenedor se coloca sobre el terreno, dejando un pequeño desnivel hacia el punto de drenaje, que puede ser de 0,5 a 1% (equivalente a 0,5 - 1 cm de desnivel por cada metro de longitud que tenga el contenedor). Esto se hace colocando pequeños trozos de madera u otro material en las patas traseras de la cama.
Manguera de hule Figura No. 3: Incorporación del sustrato en el contenedor.
3.2 Canales horizontales Constituyen otro tipo de contenedores, igual de eficientes que el anterior pero que sirven para espacios más pequeños, pueden ser de nylon polietileno grueso, o canales de plástico que sus medidas van desde 30cms de ancho hasta 1 metro por el largo que se desee.
3.3 Elaboración de las Mangas Verticales Las mangas verticales (tubos de nylon) ya vienen fabricadas en diferentes anchos y calibres. De preferencia, se debe usar el de color negro, calibre 0.20 y ancho de 20 centímetros, dado que debe soportar el peso del sustrato. Estas mangas se compran por kilos, libras o metros, ya listas para hacerle las perforaciones donde irán las plantas. El procedimiento es el siguiente: 33
Cortar trozos de la manga de 1.20 metros de largo o del largo que se considere que se pueda manejar, de acuerdo con el sitio donde se cuelguen y a la estatura de quiénes las vayan a regar y cuidar. Sobre una mesa larga o sobre el piso bien limpio y cubierto con papel periódico (para no rasgar el plástico) se extiende la manga en forma plana. Trace una línea de 12 centímetros en cada uno de los extremos, usando un marcador. Desde una de esas líneas inicie la marcación de puntos distanciados según el cultivo a sembrar. Iniciar con dos puntos paralelos al borde de la manga y a dos centímetros de su borde; después se traza un solo punto a la distancia seleccionada, pero ubicándolo en medio de los dos anteriores, formando así un triángulo. Se sigue alternando en la misma forma dos puntos y un punto hasta la línea que trazó en el extremo opuesto. Se da vuelta a la manga y se traza una línea de base a doce centímetros de cada uno de los extremos, se inicia el mismo procedimiento del lado anterior, comenzando siempre en el mismo lado. No se debe marcar dos puntos, sino uno en el centro de la manga y después los dos laterales, se sigue alternando uno y dos puntos a las distancias que se seleccionó, hasta llegar al otro extremo. Cuando la manga haya quedado marcada con puntos por ambos lados, se toma un trozo de tubo de metal de 20cm de largo y una pulgada de diámetro y afílele (en redondo) el borde exterior en uno de sus extremos. Tomar un pedazo de cartón o varías hojas de papel periódico dobladas, de un ancho un poco menor al de la manga, y meterlo por uno de sus extremos hasta llegar a la zona de los puntos. Seguidamente, apretar el extremo afilado del tubo en el centro de cada uno de los puntos marcados y girarlos (haciendo presión) hasta cortar el círculo de plástico. Seguir avanzando hacia el otro extremo, repitiendo este procedimiento y deslizando el trozo de cartón o de periódico por el interior de la manga para que el tubo sólo corte la cara correspondiente de la misma. No cortar hasta el otro lado en un punto que no corresponda. 34
Figura No. 4: perforación de la manga. A ocho centímetros de uno de los extremos amarrar la manga con un cáñamo, hilo o pita plástica, dando varias vueltas y apretando fuertemente el nudo. Ahora, puede iniciarse el llenado de la manga con la mezcla de sustrato, que debe estar hecha y humedecida por lo menos desde el día anterior, especialmente si tiene cascarilla de arroz, porque tarda muchas horas en humedecerse lo suficiente. No echar el sustrato dentro de la manga si éste no está previamente mojado, ya que será imposible mojarlo antes de la siembra, lo que es muy importante. Cuando se haya terminado de llenar la manga con el sustrato húmedo, colocarla verticalmente dándole algunos golpecitos suaves sobre el piso limpio de asperezas, para bajar el sustrato. La manga se cierra por su parte superior, de la misma manera que se cerró en el otro extremo y con una tijera se le hace un corte redondo de 3cm de diámetro, que es por donde se le suministrará el riego. También es posible, con un poco más de trabajo, colocarle un pedazo de botella desechable a manera de embudo, con la tapa perforada con seis hoyitos, amarrando la boca de la botella cuando se hace el nudo de la manga en la parte superior.
Figura No. 5: Colgado de la manga
Figura No. 6: Riego de la manga. 35
3.4 Método de sustrato sólido Como su nombre lo indica, en este método se utiliza un medio de crecimiento sólido. Comenzar ubicando el contenedor en el lugar apropiado, dándole la pendiente necesaria, luego se llena con el sustrato previamente mezclado y humedecido, hasta dos centímetros antes del borde superior de la altura de la cama. El llenado de la cama debe iniciarse justamente en el lado donde se colocó el drenaje, con el fin de anclarlo para que no se mueva; de lo contrario, podría ocasionar la salida del tubo de la manguerita de drenaje. Regar suavemente para asegurar un buen contenido de humedad y se marcan los sitios donde se trasplantarán las plantitas obtenidas del semillero. Los sustratos no se deben colocar secos en ningún tipo de contenedor. Siempre deben mezclarse y humedecerse previamente. En los sitios donde se han marcado las posiciones de las plantas se abren hoyos amplios y profundos (tanto como lo permita la profundidad del sustrato), teniendo la precaución de no romper el plástico del fondo, En cada hoyo se coloca la raíz de una planta, teniendo en cuenta que la misma no debe quedar torcida y que el cuello, que es la zona de unión entre la raíz y el tallo, debe quedar un centímetro por debajo de la superficie del sustrato, A medida que se va echando sustrato alrededor de la raíz, se va apelmazando suavemente para que no queden bolsas de aire en contacto con la raíz.
Figura No. 7: Riego de cultivo 36
3.5 Método de raíz flotante Se utiliza el mismo contenedor, la única diferencia con el contenedor del sustrato sólido es que no es necesario abrir el hoyo para el drenaje ya que se necesita que el medio liquido permanezca dentro del contenedor. (Ver figura )
Figura No. 8: Aplicación de agua en el contenedor Cortar una plancha de duroport de una pulgada de espesor (2.5 cm.), con un largo y ancho dos centímetros menor que el largo y ancho del contenedor, como ejemplo se utilizará la lechuga. Marcar las distancias a las que vamos a colocar las plantas, señalando con puntos gruesos el lugar donde irá cada planta, como se indica a continuación: Distancias = 17 por 17 centímetros entre plantas. Éstas son las distancias que se usan para el culti vo definitivo, que dura entre 75 y 77 días dependiendo de la temperatura, luminosidad y variedad de lechuga cultivada. Para abrir los hoyos en la plancha de duroport, se usa un tubo redondo de metal de una pulgada de diámetro. Este tubo se calienta en uno de los extremos y luego se coloca rápidamente en cada uno de los puntos marcados en la plancha. De esta manera quedarán hoyos casi perfectos; así tendremos 31 hoyos por metro cuadrado a la distancia de 17 x 17. La plancha perforada se coloca en el contenedor y debe quedar con la posibilidad de un pequeño movimiento (no excesivo para que no entre la luz, lo que ocasionaría el crecimiento de algas y una mayor evaporación de agua dentro del contenedor). (Ver figura ) 37
Figura No. 9: Plancha de duroport con los hoyos para la siembra. Se corta una pieza de esponja, que debe tener 2 ½ centímetros de espesor, en cubitos de 3x3 centímetros de largo y ancho, previamente marcados formando una cuadrícula. Los cubitos se cortan con un cuchillo bi en afilado, sin hacer mucha presión sobre la esponja para que no pierdan la forma; en cada cubito se hace un corte vertical atravesando de arriba a abajo la esponja, en ese corte es donde se trasplantará la planta que viene del almacigo. Los cubitos se humedecen previamente con solución de nutrientes, Al momento del trasplante, se procede a sacar las plantas desde los almácigos y a lavarles la raíz para que no les quede nada de sustrato (sin tocarla ni maltratarla) e inmediatamente la colocamos en el corte que se hizo sobre el cubito de esponja, dejando el cuello de la planta exactamente un centímetro por debajo de la superficie del cubito. Después introducimos con mucho cuidado los cubito. En cada uno de los hoyos abiertos en la plancha de duroport, cuidando que la raíz quede vertical y sumergida en el líquido. Cuando se hayan llenado todos los hoyos de la plancha, ésta se levanta para verificar que ninguna raíz haya quedado atrapada entre la plancha y la esponja. Todas deben quedar derechas y sumergidas en el líquido. A continuación se coloca la solución de nutrientes en la concentración que corresponde. En las planchas con perforaciones de 17 x 17, las plantas crecerán hasta que alcancen el tamaño final adecuado para el consumo. Esto ocurrirá entre siete u ocho semanas después del trasplante y por eso a estas planchas de cultivo se las denomina planchas de cultivo definitivo. Tanto en el sistema de sustrato sólido como en el de raíz flotante, es preciso conocer 38
los tiempos necesarios entre siembra, germinación y trasplante, y trasplante y cosecha.
Figura No. 10: Pilones en la plancha de duroport En el sistema de cultivo de raíz flotante es indispensable batir con las manos, al menos dos veces por día, la solución de nutrientes, para redisolver los elementos nutritivos por todo el líquido y oxigenar la solución, sin ello, las raíces empiezan a oscurecer (ponerse cafés) y a limitar la absorción de alimentos y agua. Cuando no se agita la solución de nutrientes con la debida frecuencia, también se empiezan a formar algas que le dan mal aspecto al cultivo y alterna su desarrollo, porque éstas compiten por los nutrientes destinados a las plantas. Al hacer la aireación se deben levantar lentamente las planchas evitando romperlas, pues éstas deben durar cinco cultivos definitivos, Si no se obtiene esta duración, los costos de producción aumentarán considerablemente, puesto que éste es el tiempo de amortización de dichos materiales.
Figura No. 11: Forma de oxigenar el agua del contenedor 39
La oxigenación se puede hacer levantando y bajando sucesivamente la plancha con las plantas durante 15 segundos. Asimismo, se puede hacer levantando y sosteniendo la plancha y metiendo la mano para agitar y formar burbujas, Es importante cuidar que en el momento de levantar la plancha la luz del sol no le dé directamente a las raíces de la planta, ya que puede dañarlas. Cuando los contenedores tienen dimensiones superiores a un metro, se recomienda partir las planchas en dimensiones apropiadas, dado que las planchas soportan mucho peso (especialmente al final del cultivo cuando cada planta puede llegar a pesar más de 280 gramos) y existe mayor riesgo de que se rompan.
3.6 Prueba de sustrato Una prueba simple para determinar si una arena posee o no material calc áreo consiste en colocar una cucharada en un vaso y añadir un volumen de ácido clorhídrico (muriático) diluido, suficiente para cubrirla. Si cuando se añade el ácido se produce efervescencia, la arena tendrá material calizo, siendo más violenta la reacción entre más calcárea es la arena. En vez de ácido clorhídrico, también se puede usar vinagre. Si no se cuenta más que con arena caliza y si el material calcáreo no excede el 50%, la arena podrá ser utilizada si se efectúa el siguiente tratamiento: se lava la arena con una solución concentrada de superfosfato (aproximadamente 200 ppm de Fósforo) durante 24 horas, con el objeto de inactivar la caliza para evitar que reaccione con la solución nutritiva durante algunos meses. Después de las 24 horas se llena una jarra hasta la mitad con una muestra de la arena y se añade agua destilada hasta llenar la jarra; se deja así varias horas y luego se toma el pH del agua. Si este valor es de 7 o menor ya no habrá necesidad de otro lavado, pero si es alcalino (pH mayor de 7), será necesario aplicar superfosfato nuevamente. Este procedimiento se repite hasta lograr que la arena quede ligeramente ácida.
3.7 Preparación de una solución concentrada (HHP) Existen varias fórmulas para preparar nutrientes que han sido usadas en distintos países. Una forma de preparar una solución concentrada 40
probada con éxito en varios países de América Latina y el Caribe en más de 30 especies de hortalizas, plantas ornamentales y plantas medicinales, comprende la preparación de dos soluciones madres concentradas, las que llamaremos solución concentrada A y solución concentrada B . La solución concentrada A aporta a las plantas los elementos nutritivos que ellas consumen en mayores proporciones. La solución concentrada B aporta, en cambio, los elementos que son requeridos en menores proporciones, pero esenciales para que la planta pueda desarrollar normalmente los procesos fisiológicos que harán que llegue a crecer bien y a producir abundantes cosechas.
3.7.1 Solución concentrada A 3.7.1.1 Equipo requerido en un sistema artesanal sencillo • Una cubeta plástica con capacidad para 20 litros • Tres cubetas plásticos con capacidad para 10 litros cada uno • Dos cubetas o tinajas de 10 litros como mínimo • Un vaso de precipitado de 2 litros, probetas o algún recipiente aforado • Acceso a una balanza con rango de 0,01 hasta 2000 gr. • Un agitador de vidrio o de PVC (pedazo de tubo de tres cuartos de pulgada) • Dos cucharas plásticas de mango largo (una grande y una pequeña) • Papel para el pesado (periódico) de cada elemento • Recipientes plásticos pequeños (vasitos desechables) para ir depositando el material que se va pesando. 3.7.1.2 Elementos necesarios En una buena balanza pesamos los siguientes productos: • Fosfato mono amónico (12-60-0) 340 gr. • Nitrato de Calcio 2,080 gr. • Nitrato de Potasio 1,100 gr. 3.7.1.3 Procedimiento En un recipiente plástico se mide 6 litros de agua y allí se aplica uno por uno los anteriores elementos, ya pesados, siguiendo el orden anotado, se inicia una agitación permanente. Sólo se echa el segundo nutriente cuando ya se 41
haya disuelto totalmente el primero y el tercero cuando se hayan disuelto los dos anteriores. Cuando quedan muy pocos restos de los fertilizantes aplicados completamos con agua hasta alcanzar 10 litros, se agita durante 10 minutos más, hasta que no aparezcan residuos sólidos. Así se ha obtenido la solución concentrada A , que deberá ser envasada, etiquetada y conservada en un lugar oscuro y fresco.
3.7.2 Solución concentrada B 3.7.2.1 Elementos necesarios para preparar 4 litros • Sulfato de Magnesio 492 gr. • Sulfato de Cobre 0,48 gr. • Sulfato de Manganeso 2,48 gr. • Sulfato de Zinc 1,20 gr. • Acido Bórico 6,20 gr. • Molibdato de Amonio 0,02 gr. • Quelato de Hierro 50 gr. 3.7.2.2 Procedimiento En un recipiente plástico se mide 2 litros de agua y allí se aplica uno por uno los anteriores elementos, ya pesados, siguiendo el orden en que se pesó cada uno de los elementos del primer grupo; es preferible no echar ninguno antes de que el anterior se haya disuelto completamente. Por último se agrega el Quelato de Hierro, que viene en una presentación comercial granulada conocida como sequestrene Hierro 138 (R), aunque también hay otras presentaciones comerciales líquidas; debe preferirse las que vienen en forma de quelato de hierro. Se disuelve por lo menos 10 minutos más, hasta que no queden residuos sólidos de ninguno de los componentes; después es completado el vol umen con agua hasta obtener 4 litros y se agita durante 5 minutos más. Esta es la solución concentrada B , que contiene nueve elementos nutritivos (intermedios y menores).
3.7.3. Observaciones • Es indispensable no excederse en las cantidades recomendadas pues podría ocasionarse intoxicaciones a los cultivos. 42
•
El agua que se utiliza para esta preparación es agua común y corriente, a la temperatura normal (20-25 grados centígrados), aunque sería preferible utilizar agua destilada si su costo no fuera muy alto.
•
Para preparar, guardar y agitar los nutrientes en preparación, concentrados o ya listos como solución nutritiva, se deben utilizar siempre materiales plásticos o de vidrio; no se deben usar agitadores metálicos ni de madera, pero puede emplearse un pedazo de tubo de PVC de 50cm de largo.
3.7.4. Preparación de la solución nutritiva que se aplica al cultivo Hay dos recomendaciones que deben quedar muy claras desde el comienzo: a. Nunca deben mezclarse la solución concentrada A con la solución concentrada B sin la presencia de agua, pues esto inactivaría gran parte de los elementos nutritivos que cada una de ellas contiene, por lo que el efecto de esa mezcla sería más perjudicial que benéfico para los cultivos. Su mezcla sólo debe hacerse en agua, echando un primero y la otra después. b. La proporción original que se debe usar en la preparación de la solución nutritiva es cinco (5) partes de la solución concentrada A por dos (2) partes de la solución concentrada B por cada litro de solución nutritiva que se quiera preparar. Después, en la medida en que se va adquiriendo mayor experiencia se pueden disminuir las concentraciones, pero conservando siempre la misma proporción 5:2, como veremos a continuación:
3.7.5. La solución nutritiva en sustratos sólidos La preparación de la solución NUTRITIVA que se aplica directamente al cultivo en sustrato sólido se realiza en la siguiente forma: CONCENTRACION CANTIDADES CONCENTRADO B TOTAL 1 Litro 5,0cc. 2.0cc. MEDIO 1 Litro 2,5cc. 1.0cc. UN CUARTO 1 Litro 1.25cc. 0.5cc.
DE
AGUA
NUTRIENTE
A
43
Obsérvese que a pesar de variar la dosis de las soluciones concentradas A y B, la proporción siempre es de 5:2.
3.7.5.1 Aplicación Si se necesita aplicar solución nutritiva para plantas pequeñas (entre el primero y el décimo día de nacidas) o recién trasplantadas (entre el primero y el séptimo día después del trasplante) y en climas cálidos, se emplea la CONCENTRACION MEDIA (2.5cc. de nutriente concentrado A y 1cc. de nutriente concentrado B por cada litro de agua). La concentración media es utilizada en períodos de muy alta temperatura y mucho sol, porque en estas épocas el consumo de agua es mayor que el de nutrientes. Para plantas de mayor edad (después del décimo día de nacidas o del séptimo de trasplantadas), debe usarse la CONCENTRACION TOTAL (5cc. por 2cc. por litro de agua aplicado). Esta es la concentración que debe aplicarse también en épocas fría y de alta nubosidad, porque en estas condiciones la planta consume mayor cantidad de nutrientes. Para cultivos de forraje hidropónico se utiliza la concentración 1.25cc. De SOLUCION A y 0,5cc. de SOLUCION B por litro de agua, empezando a regar un día después de que haya ocurrido la germinación del 50 por ciento de las semillas sembradas en el contenedor.
3.7.5.2 Volumen de solución nutritiva por metro cuadrado. Según sea el caso, de cada una de estas concentraciones preparadas se aplican entre 2.0 y 3.5 litros de solución nutritiva por cada metro cuadrado de cultivo. El volumen menor de SOLUCION NUTRITIVA se utiliza cuando las plantas están pequeñas y en climas frescos o fríos, y las mayores cuando las plantas están preparando la floración o la formación de sus partes aprovechables (raíces, bulbos, tubérculos) o en climas calientes. Si se observa que el sustrato se seca mucho durante el día, bien sea porque la temperatura es muy alta o porque hay vientos en la zona de cultivo o porque el sustrato no tiene buena capacidad de retención de la humedad, es necesario aplicar una cantidad adicional de agua, pero sin mezclar nutrientes. Es indispensable este humedecimiento adicional porque si el sustrato se 44
seca la planta deja de absorber aunque haya nutrientes dentro de él. Algunas variaciones relacionadas con la concentración de la solución, la cantidad que se debe aplicar y otros detalles que tienen que ver con una buena nutrición se van aprendiendo en la medida en que se adquiere experiencia y destreza en el manejo de los cultivos y siempre en consulta con los técnicos u otras personas capacitadas en hidroponía.
Ejemplo: Preparación de 10 litros de solución nutritiva para aplicar en un cultivo en sustrato sólido (debería alcanzar para regar entre 3,5 y 5,0 m.² de cultivo, dependiendo de su edad y de la temperatura de la época en que se aplica). Se toma un recipiente plástico con 10 litros de agua, le añadimos 50 cm. cúbicos de solución concentrada A, revolvemos y luego medimos 20 cm. cúbicos de solución concentrada B. Revolvemos y así obtenemos una solución nutritiva para aplicar al cultivo. Se vierte esta solución en una regadera o botella plástica que tenga pequeñas perforaciones en la tapa y se aplica lentamente al cultivo, cuidando que el riego sea uniforme en todo el contenedor, incluidos los bordes, pero sin regar por fuera. La cantidad de solución nutritiva que se recomienda aplicar cada día oscila entre 2 y 3 1/2 litros por metro cuadrado. Esta cantidad depende principalmente del estado de desarrollo del cultivo y del clima.
3.7.5.3 Frecuencia de aplicación. La aplicación (riego) de la solución nutritiva debe realizarse diariamente entre las 7 y las 8 de la mañana, a excepción de un día a la semana, en que se debe regar con agua sola y en el doble de la cantidad usual de agua, pero sin agregar nutriente. Con esto se lavan a través del drenaje los excesos de sales que se pudieran haber acumulado dentro del sustrato y se evitan los daños que causarían si permanecieran allí. Los excesos de solución nutritiva que salen por el drenaje del contenedor cuando se riega cada día en la mañana, pueden ser reutilizados en los próximos riegos. Al final de la semana, este líquido no se usa más. Aunque desde el punto de vista de la eficiencia no es lo mejor, en regiones muy 45
asoleadas y de intenso calor durante el día se podría aplicar al anochecer para evitar quemaduras a las hojas, lo que también se puede evitar si después de aplicar la solución nutritiva se riega con una pequeña cantidad de agua para lavar los excesos que hayan podido quedar sobre la planta.
3.7.6 Recomendaciones para el uso de soluciones comerciales Las formulaciones comerciales, generalmente importadas, de la mayoría de los nutrientes para hidroponía vienen preparadas según las exigencias de los cultivos, por lo que sólo se necesita mezclarlas y aplicarlas con agua sobre el sustrato. Estos nutrientes, bien sea que vengan en forma de polvo o de líquido, se deben aplicar en el área de las raíces, tratando de mojar lo menos posible sus hojas, para evitar toxicidad a las hojas y la aparición de enfermedades. No se deben confundir los nutrientes para uso hidropónico con los nutrientes foliares. Los primeros contienen todos los elementos que una planta necesita para su normal desarrollo y son absorbidos por la raíz, los segundos son sólo un complemento de una fertilización radicular que se supone ya se hizo con otros fertilizantes completos de absorción radicular. Los fertilizantes foliares se absorben a través de las hojas. Los nutrientes foliares son un complemento y no un sustituto de la nutrición que debe hacerse a través de la raíz. La anterior es la razón por la cual muchos hidroponistas principiantes han fracasado en sus primeros intentos, pues pretenden satisfacer las exigencias alimenticias de sus plantas con un nutriente que apenas es un complemento que puede ser eficientemente absorbido por las hojas, pero que por su parcial composición no puede reemplazar a la nutrición que se hace por la vía radicular. Los fertilizantes foliares son fabricados con sales de alta pureza, justamente para que puedan ser absorbidos por las hojas. Esta equivocación, además de producir muy pobres resultados, aumenta considerablemente los costos de producción por metro cuadrado, ya que el proceso de preparación y la composición de este tipo de nutrientes complementarios es muy costoso. El nutriente hidropónico debe contener y aportar en forma balanceada todos los elementos que una planta necesita para crecer sana, vigorosa y dar buenas cosechas. En el mercado agrícola de cada país, por lo general hay 46
otros productos completos para nutrir cultivos hidropónicos. Al conseguir uno de ellos se debe preguntar al vendedor cuál es la dosis, forma, época y frecuencia de aplicación. Se recomienda que el nutriente comercial que se seleccione, además de tener nutrimientos mayores y secundarios, también tenga menores, pues hay que recordar que son trece los elementos necesarios para que una planta crezca sana y produzca bien, ya que los sustratos no tienen elementos nutritivos. Lo que no se aporta con la solución nutritiva no llegará a la planta, ocasionándose por lo tanto deficiencias nutricionales que afectarán el rendimiento en cantidad y calidad. En algunos países existen presentaciones comerciales en forma granulada para ser aplicadas mezcladas con el sustrato sólido. Este tipo de productos, de mayor costo, se aplica una vez al sustrato; después, durante tres meses sólo es necesario agregar agua, porque el producto va liberando lentamente los elementos nutritivos que contiene. Algunos de estos nutrientes de liberación lenta no se recomiendan para alimentar plantas comestibles y su uso se restringe a plantas ornamentales, por lo que es necesario atender las recomendaciones técnicas de los fabricantes, que por lo general aparecen en la etiqueta externa del envase.
3.7.7 Aplicación de la solución nutritiva en medio líquido o raíz flotante En el caso del sistema de raíz flotante, lo primero que debemos hacer es calcular la cantidad de agua que contiene nuestro contenedor de cultivo. Una forma de hacerlo es midiendo y luego multiplicando el largo por ancho y por altura que alcanza el agua. Si la medición se hizo en cm. el resultado que obtenemos lo dividimos por mil. Ese resultado es el volumen de agua que contiene la cama de cultivo (expresado en litros). Ejemplo: Un contenedor que tiene: - Largo 150 cm. Ancho 100 cm. Altura 10 cm. 150 x 100 x 10 = 150.000 cm.³ dividido por mil = 150 litros. Ahora, por cada litro de agua que hay en el contenedor aplicamos cinco (5) centímetros cúbicos de la solución concentrada A y dos centímetros cúbicos 47
de la solución concentrada B. Esto quiere decir que para nuestro ejemplo del contenedor que contiene 150 litros de agua aplicamos 750cc. de solución concentrada A y 300cc. de solución concentrada B y agitamos bien para que las dos soluciones se mezclen en forma homogénea con el agua. Nuevamente debemos recordar que las soluciones concentradas A y B nunca deben mezclarse solas sin la presencia de agua. Esta solución nutritiva correspondería aplicarla en un cultivo de plantas grandes, en época fría.
3.7.8. Mantenimiento de la solución nutritiva en medio líquido Aireación Al menos dos veces al día debemos agitar manualmente este ambiente líquido de tal forma que se formen burbujas, lo cual hace posible la aireación de la solución nutritiva. Con esto, las raíces hacen mejor su trabajo de absorber el agua y los elementos nutritivos, lo que incide muy positivamente en su desarrollo. Si no hay aire (oxígeno) en el área de las raíces, ellas primero dejarán de absorber nutrientes y agua y luego empezarán a morir. 3.7.9. Mantenimiento del nivel de líquido de los contenedores Cada vez que el nivel del agua baja en forma apreciable se debe rellenar sólo con agua. Cada tercera vez que se rellene, se aplicará a la cantidad de agua añadida la mitad de la concentración que aplicamos inicialmente. Por ejemplo, si la tercera vez que se rellena con agua la cama de cultivo se necesita 10 litros de agua para completar el volumen inicial, entonces se aplica 25cc. de solución concentrada A y 10cc. de solución concentrada B. Recordar que las soluciones concentradas se deben aplicar en forma separada y luego agitar muy bien ese medio líquido, formando burbujas. En el caso del cultivo en medio líquido aplicamos las soluciones concentradas por separado, de acuerdo con la cantidad de agua que contiene el contenedor. Sólo hacemos nueva aplicación de nutriente cada tercera vez que rellenemos al nivel inicial. La cantidad de nutriente de las soluciones A y B que se debe adicionar es la mitad de la concentración inicial por cada litro de agua que se necesitó para rellenar en esa tercera oportunidad. Como se ha visto que el nutriente en Hidroponía es fundamental para el buen desarrollo de nuestras plantas. Para esto se debe tener especial c uidado en 48
la preparación de las soluciones concentradas A y B. Es necesario diluirlas en agua en las proporciones y forma ya indicadas.
4.
RECURSOS PARA REPLICAR LA BUENA PRÁCTICA
4.1. Construcción de un Contenedor de Madera • • • • • • • • • • •
2 tablas de 2 m 2 de 1,20 m 13 de l,24m 6 de 0,32 m de largo 1 libra de clavos de 1 ]/2 pulgadas yardas de plástico, 11 centímetros de manguerita de hule Martillo, serrucho engrapadora cinta métrica (metro).
4.2. Canales horizontales • • • • • •
Plásticos o Nylon polietileno (la cantidad de nylon o canal de plástico a utilizar dependerá de: El tipo de cultivo y la cantidad a producir.) Rafia. Estacas de 80cm. cada uno Sustrato sólido (arena, aserrín etc.) Grapas y engrapadora Pilones o semilla
4.3. Elaboración de las Mangas Verticales • • •
Nylon calibre 0.20 Un marcador Un trozo de tubo de metal de 20cm de largo y una pulgada de 49
•
diámetro Un pedazo de botella desechable
4.4. Método de raíz flotante
• • • • • • •
1 contenedor de madera 1 plancha de duroport Esponjas Solución de nutrientes Agua Nylon para el contenedor de madera Pilones de la hortaliza
5.RESULTADOS ESPERADOS O COMPETENCIAS Al concluir el módulo el técnico podrá: •
Ser capaz de adaptar diferentes cultivos en los sistemas hidropónicos.
•
Producir hortalizas inocuas en hidroponía.
•
Conocer las demandas de macro y micro-elementos de cada tipo de cultivo.
•
Realizar operaciones básicas para elaborar planes de fertilizaciones hidropónicos de acuerdo a las demandas del cultivo.
•
Recomendar a agricultores y estudiantes el tipo de sistema hidropónico a utilizar.
•
Promover en áreas donde los suelos son muy pobres, la utilización de la hidroponía.
•
Conocer diferentes contenedores donde se desarrolla una planta hidropónica.
•
Identificar diferentes principales.
50
tipos
de
sustratos y
sus
funciones
•
Identificar los nutrientes minerales esenciales así como proporciones adecuadas para preparar la solución nutritiva.
•
Conocer técnicas y sistemas de cultivo a) Método de raíz flotante b) Método en sustrato sólido
•
Construir de definitivas.
•
Observar el desarrollo de la planta: trasplante, fotosíntesis.
almacigo, cama
de
las
pos-almacigo y camas germinación,
almacigo,
6. TIPS O CONSEJOS ÚTILES •
Seguir las recomendaciones nutricionales (A y B)
•
Si elabora sus nutrientes utilice cristalería de precisión.
•
Para principiantes no abarque más de 10 m 2. de área neta en hidroponía.
•
Utilice sustrato que sea fácil de conseguir en su comunidad o de un origen cercano para economizar en transporte.
•
Lleve registro de su plantación (fecha de siembra, tamaño de hojas etc)
•
Utilice agua potable para los cultivos de alto riesgo (lechuga, espinaca, apio) son cultivos que se consumen en ensaladas.
•
Para plantaciones grandes utilice tensiómetro para determinar el momento en que debe de regar.
•
Si no tuviera acceso un tensiómetro puede auxiliarse al método conocido como Blaney Cridle.
•
Realice sus muestreos de plagas y enfermedades, determine sus daños 51
