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Manual de Hidroponía

Prologo. En los sistemas hidropónicos no se usa suelo; para el desarrollo de las plantas, sino soluciones de agua enriquecida con la exacta cantidad de nutr nutriimentos de sínte síntesi siss quí quím mica. La L as plan plantas tas se desarr desarrol olllan en en un sustrato estéril (solución acuosa en una alberca o piscina), arena o una malla que flota para que detenga a la planta, permitiendo a las raíces estar inmersas en la solución acuosa que contiene los minerales requeridos para crecer. Es común en agricultura protegida o hidroponía practicada en países como Estados Unidos y Canadá, utilizar semillas transgénicas sobre todo en tomate, para alargarle la vida de anaquel, lo que es cuestionable de esta forma de producir alimentos, es la enorme cantidad de agroquímicos de síntesis que se emplean y que repercuten en la la sal salud y el medio dio ambie biente. nte. El beneficio social se obtiene como producto del cambio de las condiciones de vida de la familia, considerando una mejor calidad de vida, la protección de la salud y la obtención de ingresos, con los cultivos hidropónicos.

Autor.

Ing. Victor PayeHuaranca

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CAPI CAPI TUL TUL O 1 I N T RODUCCI ON A L A HI DROPONI A El abastecimiento de alimentos a la población mundial creciente es tan importan portante te y siem siempre pre lo se serrá, por lo lo que se han han buscado buscado alternativas agrícolas para incrementar la producción y calidad de los alimentos y satisfacer dicha demanda. Una alternativa de producción es la hidroponía, que a nivel mundial ha tomado gran auge, sobre todo en países como Estados Unidos de Norteamérica, Canadá nadá,, Hol Holan anda da,, J apón e Israe Israell. Sin embargo, bargo, en nue nuestro stro paí país y especí specífficamente ente en La La Paz, la hidroponí hidroponía a es poco conoci conocida da.. L a FAO, imple plemento la las mi microhuer crohuertas tas periurban urbanos en en la la Ciudad udad del del Alto de L a Paz. Creando ando mucha expectati xpectativa, va, per pero no llllegando gando en en su su totalidad. El la cuida cuidad d de de L a Paz, una gran gran limitante tante par para la agricul gricultura tura es la la escasa y errática precipitación pluvial, al mismo tiempo las tem temper peratur aturas por debaj debajo o de cer cero grad grados os centí centígrados, grados, por esta razón es es una alternativa el producir bajo el sistema hidropónico. Para aumentar los rendimientos de los cultivos, es la hidroponía y más específicamente en un sistema de raíz flotante, o en el sistema de flujo laminar de nutrimentos NFT, NFT, en inglés, Nutrient Film Technique (J ense sen n y Coll Collins, 19 1985). 85). L a hidroponí hidroponía a per permite obtene obtenerr ma mayore yores rendim ndimientos de los culti cultivos vos (principalmente hortalizas), mejorar la calidad de los frutos, ahorrar agua y fertilizantes. L a pr producci oducción ón hid hidropóni opónica ca,, es muy muy inte i nterresa san nte, te, per pero lamentablemente no es tan practicado por la falta de información sobre algunos aspectos como el flujo de agua y la cantidad de Ing. Victor PayeHuaranca


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nutrientes requeridos por las plantas, lo cual representa pérdidas económicas para los productores. En respuesta a esta petición de los productores, la presente publicación es para fortalecer la difusión de los Cultivos Hidropónicos. El autor, autoriza la reproducción fiel, completa o parcial de este libro, siempre que se haga sin fines comerciales y se mencione la fuente del documento.

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CAPI CAPI TUL TUL O 2 HI S T ORI A DE L A HI DR OPONÍ A 1. INTRODUCCIÓN L a hi hidroponí droponía consi consiste ste en culti cultiva varr pla planta ntas no no acuá acuátitica cass con su Sistema radical en un medio completamente inorgánico, donde las raíces son abastecidas de nutrimentos de una solución. L iteral teralm mente "hid "hidroponía roponía" sign signiifica traba trabajo e en n ag agua; ua; del grie ri ego "hydro" que significa agua y "ponos", trabajo. De esta forma se le llama a todos los sistemas y métodos de cultivo de plantas sin suelo Este término fue acuñado en 1930 por el profesor William F. Gericke de la Universidad de California. (Steiner, 1968), mencionado por Rodríguez (2005). L os culti cultivos vos hi hidropóni opónicos o hid hidroponí oponía pue pueden den se ser def definido nidoss como la la ciencia del crecimiento de las plantas sin utilizar el suelo, aunque usando usando un medio dio iine nerte, te, tal como como lla a gr grava, va, arena turba turba,, ver vermiculi culita, ta, perlita o ase serrrín; a los los cual cuales se añad añade e una sol soluci ución ón de nutri utrientes ntes que contie contienetodos los los el elementos ese esenci ncial ale es nece necesi sitad tados os por la pl planta anta pa para su su 1 normal crecimiento y desarrollo. En algunos casos, el término "hidroponía" es usado sólo para describir siste sistem mas basado basadoss en en agu agua, a, per pero en en el el senti sentido do más más ampli plio, el térm término es el de cultivo sin suelo. Un sistema hidropónico es un sistema aislado del suelo utilizado para cultivar diversos tipos de plantas. El crecimiento de las plantas es posible por un suministro adecuado de todos sus requerimientos nutricionales a través del agua o solución nutritiva.2 La hi hidroponí droponía es una una técnica cnica que que per permite culti cultiva varr y prod produci ucirr pla plantas tas si sin emplear suelo o tierra. Con la técnica de cultivo sin suelo se obtienen 1 2

Cultivos hidropónicos, H. M. Resh Hidroponía: Perspectivas y Futuro. La Molina, A. R. Delfin



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hortali hortalizas de excele celente cali calidad dad y sani sanidad, dad, y se asegur gura un un uso más más eficie ciente del del agua gua y fe fertil rtilizante zantes. s. Los L os rendi ndimientos por unida unidad d de de áre área a cultivada son altos, por la mayor densidad y la elevada productividad por planta. 2. HI DROPONÍ ROPONÍ A DEL DEL PASAD PASADO O El cultivo de las plantas sin tierras, se ha desarrollado a partir de los descubri scubrimientos hechos en las experie xperiencias ncias llllevadas vadas a ca cabo bo par para determinar que sustancias hacen crecer a las plantas y la composición de ellas as.. El trabaj trabajo o em empez pezó en en los años años 1600 1600,, los los jardine dines colga colgante ntess de de los babilonios, los jardines flotantes de los aztecas.

Fig. 1 J ardin rdines col colgan gantes tes de de Babil biloni onia. Fue Fuente nte: In I nfoa oag gro.com El año 1699 1699,, un Ing Inglles, J ohn ohn Woodwar Woodward, culti cultivo vo pla planta ntas en en agua agua,, ensayando en diferentes suelos, y encontró que el crecimiento de las plantas era el resultado de ciertas sustancias en el agua, pero estas obteni obtenida dass de dell suel suelo y no sim simple plemente del agua agua misma. Gericke, mencionado anteriormente, demostró la utilidad de los cultivos hidropónicos, proveyendo alimentos para las tropas estacionadas en las islas incultivables del Pacífico, a comienzos de 1940. En 1945, las fuerzas aéreas americanas solucionaron su problema

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para proveer con verduras frescas a su personal, utilizando cultivos hidropónicos en gran escala en las islas rocosas, normalmente incapaces de producir tales cosechas. 3. HID HI DROPON ROPONÍÍ A DEL PRESEN PRESENT TE Con el invento de los plásticos, los cultivos hidropónicos dieron un paso ade adelante ante,, que ante antess tení tenían an que que construi construirr con horm hormigón y ex excavar cavar las plata plataba band ndas as,, pero ahora con plás plástitico co de 250 microne crones, s, o me menos, que se rellena con el medio de cultivo. Los cul cultivos tivos hid hidropóni opónicos ha han llllegado ado a ser una una re rea alidad para para los los cultivadores en invernadero, virtualmente en todas las áreas climática, existi xistie endo grande grandess ins insta tallacione cioness hidropóni hidropónica cass a través del del mundo tan tanto para el cultivo de flores como de hortalizas. Para el año 2000, los cultivadores en hidroponía, existía: Israel 120.000 hectáre hectáreas as.., holan holanda da4.050 4.050 he hectáre ctáreas, Inglate nglaterra 1.700 he hectáre ctáreas y otros. otros. La NA NASA la ha ha uti utillizado zado desde desde hace aproxi proximadam adamente 30 años años par para alimentar ntar a los los astrona astronauta utas. s. Hoy en dí día la las nave navess espa espaci cia ales via viajan se seiis mese sess o un año y los los tri tripulan pulante tess dur durante ante ese ese tie tiempo com come en productos productos vege vegetale tales culti cultivados vados en el espaci spacio. o. 4. HID HI DROPON ROPONII A DEL DEL FUTURO Durante urante años años la la hi hidroponía droponía ha ha sido sido muy usada usada pa para la inve investi stiga gaci ción ón en en el campo de la nutrición mineral de las plantas. Hoy en día la hidroponía es el método más intensivo de producción hortícola; generalmente es de alta tecnología y de fuerte capital, y viene siendo aplicada exitosamente con fines comerciales en países subde subdesa sarr rrol olllados ados de del Terce cerr Mund M undo o para para pr provee oveer una producción producción intensiva de alimentos en áreas limitadas. La hidr hidroponí oponía a es un medio dio exc exce elente par para cre crece cerr ver verdura fr fresca no solam sol amente en los los paíse paísess que tenga tengan n poca tie tierra rra culti cultiva vabl ble e, sino sino tambié bién en aque aquellos que tend tendiido poca superficie cie, teng tengan an no obstante obstante,, una una gran población. Ing. Victor PayeHuaranca


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En los últimos quince años, el área mundial destinada a la producción hidropónica se ha incrementado notablemente. En 1996 el área mundi undial era de de 12,000 hectáreas ctáreas (ISOSC OSC; Soci Socie edad dad Inte Interrnaci nacional onal de Cultivo Sin Suelo) y, según las últimas proyecciones, habría mas de 30,000 hectár hectáre eas, de las cual cuale es alr alrededor dedor del 80% (24,000 (24,000 hectáre ctáreas) son cultivadas sólo por 10 países (Holanda, España, Canadá, Francia, Ja J apón, Isr Israel, Bélgic lgica a, Alem Alemania ia,, Nueva Zela lan nda y Aus Australia lia). Los únicos únicos paí paíse sess la latinoa tinoam mericanos canos consi conside derados como como paí paíse sess hidropónicos son México y Brasil. El crecimiento futuro de la hidroponí hidroponía a en La Latinoa tinoam mérica depende penderrá mucho del desa desarrroll ollo y adaptación ptación de sistem sistemas me menos sofi sofisticados sticados de producci producción ón que sea sean n com co mpetiti petitiv vos en cos costo toss con con re respecto a la la tecnol cnologí ogía sofi sofisti stica cad da generada enpaí paíse sessdesa desarrroll ollados. dos. L os si siste stem mas mayor mayorm mente util utilizados son el el siste sistem ma de riego por goteo goteo con lan lana a de roca y el siste sistem ma NFT. Los L os cul cultivos tivos hidropóni ropónicos más rentables son tomate, pepinillo, pimiento, lechuga y flores cortadas. Una consi conside derable ble dism disminución nución de las ár áreas de tie tierras ag agrícola colas en en paí paíse sess en vías de desarrollo, hace de la hidroponía una interesante alternativa de producción en zonas urbanas y peri urbanas. Dentro del contexto de la llamada agricultura urbana, la hidroponía puede ser muy bien aplicada en las ciudades con tecnologías más sencillas y de bajo costo, principalmente en zonas de extrema pobreza, como una manera de incentivar el autoconsumo de hortalizas y de apoyar el ingreso familiar a través del autoempleo en las propias viviendas o en los centros comunales. 5. VENTAJ VENTAJ AS Y DESVEN ESVENTAJ TAJ AS DEL CUL CUL TI VO HIDROPÓNICO 5.1. Ventajas Permite apr aprove ovecha charr suel suelos o te terrenos no adecuad adecuados os para la agricultura tradicional. Cultivos libres de parásitos, bacterias, hongos y

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contaminación. Los rendim ndimientos obte obteni nidos dos con hi hidroponía droponía superan significativamente a la producción tradicional en suelo. M enor consumo consumo de de agua agua y fe fertil tilizante zantes. s. L a técnica técnica es es muy muy apropi apropiad ada a en en zona zonass donde hay hay esc scasez asez de deagua. No contamina el medio ambiente. Mayor precocidad de los cultivos. Permite producir cosechas en fuera de estación. Crecimiento más rápido y vigoroso de las plantas. L a pr producci oducción ón es es inte intens nsiiva, lo lo que que per permite tene tener mayor ayor núme número de cosechas por año. El uso de agua potable o de pozo, garantiza que el cultivo hidropónico sea un producto libre de contaminación y de enfe enfermedades. Se obtiene un cultivo más sano e higiénico y, por lo tanto, son buenos para la salud. Se puede puede tra trabaj bajar como como monocul monocultitivo, vo, sin sin nece necesi sida dad d de hace cerr rota rotaci ción ón de culti cultivo vo como como si ocurr ocurre e con la la a agri gricul cultura tura tradicional. La técni técnica ca tambié bién puede puede se serr usada usada con fi fines social sociale es par para mejorar los ing ingrresos de la pobl pobla ación ción menos favor favore ecida cida al gene generrar autoem autoemple pleo en sus propios propios hogar hogares y, par para mejor orar ar la la cantidad y la calidad de la alimentación familiar. 

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5.2. Desve Desventaj ntaja as Antes de inici niciar ar un proyecto proyecto hidropóni hidropónico, co, es im importante portante conocer conocer el manej anejo agronóm agronómiico del del culti cultivo vo porque porque, muchos proyectos, sobre todo aque aquelllos con "l "llave en man mano" o",, han han fr frac aca asa sado do de debido bido a la las fa falsa sass expectativas xpectativas de altos altos re retornos tornos que ofr ofrecían cían las empre presas provee proveedor doras as,, sin tener en cuenta el conocimiento de las plantas, plagas y enfe enfermedades. dades. Entre las desventajas se pueden señalar: L a de depende pendenci ncia a de adqui adquirrir un proyecto con paquete "llave en mano" puede desalentar su continuidad, por los elevados costos de producción.

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El desconocimiento del sistema hidropónico apropiado para producir un determinado cultivo. Costo inicial alto. L a mater teria orgáni orgánica y los los ani anim males bené benéfficos del del suel suelo están stán ause ausentes. L as asa a var variedade dadess de plan plantas tas disponi disponibl ble es no son siempre las mejores. L as plan plantas tas reacci reacciona onan n rápi rápidam damente tanto tanto a buenas buenas como a malas condiciones. El desconocim sconocimiento del del mane anejo agr agronómico puede puede reducir significativamente los rendimientos. La falta alta de de exper xperiencia ncia en el el mane anejo de las soluci solucione oness nutritivas puede alterar su composición y afectar la apariencia y calidad de las plantas. 

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6. I M PORTANCI PORTANCIA A DE L A HID HI DROPON ROPONII A

Se tien tiene e los sigui siguien entes tes aspect spectos: os:    

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Para producir alimentos en las zonas áridas. Para producir en regiones tropicales. Para producir bajo condiciones de clima templado y frió Para producir en lugares donde el agua tiene un alto contenido en sales Para producir en aquellos lugares en donde la agricultura no es posible debido a limitantes de suelo. Para producir hortalizas en las ciudades Para producir hortalizas donde son caras y escasas Para producir flores y plantas ornamentales Para realizar investigaciones ecológicas

7. CULTIVOS Es posi posibl ble e culti cultiva varr un gr gran núm núme ero de plan planta tas. s. Se Se puede puede culti cultiva varr hortal ortalizas zas de de hoj hojas, de frutos rutos o de raí aíz; z; culti cultivos vos que produce producen n tubérculos, bulbos, tallos; plantas aromáticas, medicinales, ornamentales, flores. También la hidroponía es muy usada para

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producir forraje verde hidropónico (FVH), para alimentar animales de granja. 8. RENDIMIENTOS

L os re rendim ndimiento entos, s, en el el cuadro cuadro a continu continua ació ción se se muestr uestra an el el éxito del sistema. Cultivo Tomate Tom Pepino pino Zanahoria Zanahori a Remol molacha Papa A ji

Rendimiento en suelo (tn/ha/cosecha) 30 a 40 10 a 30 15 a 20 56 20 a 40 20 a 30

Rendimiento en hidroponía (tn/ha/cosecha) 100 a 200 101 a 200 200 55 a 75 105 120 60 a 80

Fuente: www.hydroponicsonline.com/bottles.html 9. SUSTRATOS Sustrato es es todo material sólido que puede ser usado como como re reemplazo plazo del suelo, y sir sirve como como medio de crecimiento de las pla plantas ntas.. La La función principal del sustrato es permitir el ancl anclaj aje e de las raíce aícess y el el soporte mecánico de la planta. El cre crecim cimiento de la raíz aíz en sustrato es es más rápi ápido y vigor vigoroso oso que en sue suelo. En principio no existe un sustrato ideal o único, porque se puede util utilizar una gr gran divers diversiidad dad de sustr sustra atos ya se sea a puros o en en me mezcl zclas como: arena, grava, piedra pómez, cascarilla de arroz, ladrillos y tejas Ing. Victor PayeHuaranca


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moli olidas das (li (libre bres de elementos calcáreos calcáreos o cemento) ento),, espuma de poliestireno (utilizada casi únicamente para aligerar el peso de otros sustratos.), etc. Un sustrato sustrato ade adecuado debe debe se serr: Químicamente inerte, fácil de conseguir y de bajo costo, retentivo, no salino, y durable (que no se descomponga o degrade con facilidad)   

Fig.2 Diferentes sustratos

Vermicul culita

Piedra Póme ómez

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Fibra de coco

Casca scarrilla de arroz rroz




10. SI ST EMAS EM AS HI DROPÓNI ROPÓNI COS Existen diferentes tipos de sistemas hidropónicos, desde los más sim simple ples, con funci funcionam onamiiento man manua uall o sem semiautom automáti ático, co, hasta hasta los más sofi sofisticad sticados os y compl comple etame tamente autom automati atizados. zados. No No todo siste sistem ma es efectivo para todos los cultivos. Los siste sistem mas hidropóni hidropónicos cos sepueden den di dividi vidirr en dos: dos: a) sistem sistemas hidrop hidropóni ónicos cos en agua agua y, b) siste sistem mas hidrop hidropóni ónicos cos en en sustratos. L os si siste stem mas hidropóni hidropónicos cos en en agu agua a son son siste sistem mas hi hidropónicos dropónicos por excelencia; las raíces de las plantas están en contacto directo con la solución nutritiva. En los sistemas con sustrato, las raíces de las plantas crecen y desarrollan en sustratos inertes; la solución nutritiva fluye entre las partículas del sustrato humedeciendo las raíces. Entre los sistemas más conocidos están: 10.1. Sistemas hidropónicos en agua 10.1.1. Recirculante ó NFT.

Fig. 6 NFT. (Fotografía del autor, 2005) Ing. Victor PayeHuaranca


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El término NFT son las iniciales de Nutrient Film Technique (la técnica de la película nutriente). También se le conoce como sistema de recirculación continua. El principio del sistema consiste en recircular continuamente la solución por una serie de canales de PVC de forma rectangular y de color blanco, llamados canales de cultivo. En cada canal canal hay hay aguj aguje eros donde se colocan colocan las las plan planta tass sosteni sostenida dass por peque pequeños ños vasos plá plásticos. sticos. L os canal canale es están están apoyados apoyados sobre sobre mesa sass o caballetes, y tienen una ligera pendiente que facilita la circulación de la soluci sol ución. ón. Lue L uego go la la sol soluci ución ón es es rre ecole colectada ctada y al almace cena nad da en en un tanque tanque. Una electrobom ctrobomba ba funciona unciona continua continuam mente durante durante las las 24 hor horas del del día. día. Por los canales circula una película o lámina de apenas 3 a 5 milímetros de solución nutritiva. La recirculación mantiene a las raíces en contacto permanente con la solución nutritiva, favoreciendo la oxige oxigena naci ción ón de las raíce raícess y un sumi suministr nistro oa ade decuado cuado de de nutri nutrientes ntes minerales para las plantas.

El siste sistem ma es muy usado usado para para cult cultivos de rápido rápido cre crecim cimiento como la lechuga y albahaca. También es posible cultivar tomate y otros cultivos de fruto pero, por razones de costos, es mejor producir estos cultivos con sistema de riego por goteo y no en NFT. Existe xisten n pequ peque eñas ñas á árreas de NFT en dif diferentes tes paí paíse sess pe pero Australia es el país donde es el principal sistema hidropónico. 10.1.2. Raíz Flotante. Es un sistema hidropónico por excelencia porque las raíces de las plantas están sumergidas parcialmente en solución nutritiva. Se emplean planchas de plastaform o poliestireno expandido, las cual cuales flotan otan sobre una sol soluci ución ón nutri nutrititiva va que debe debe serr aireada se ada con cie cierta fr frecuenci cuencia a. La plan plancha chaactúa actúa como como soporte me mecáni cánico y cada cada una una fl flota sosteni sostenie endo un deter determ minado número de planta plantas. s. Este sistema ha sido adaptado para ser utilizado en proyectos de hidroponía social en diferentes países

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latinoamericanos, generalmente para cultivar hortalizas de hojas, como dive diverrsa sass var variedade dadess de lechuga, albah albahaca aca,, apio, apio, menta, hie hierba buena buena,, huacataya, entre otros. Para lograr una buena producción es muy importante airear la soluci sol ución ón nutri nutritiva; tiva; ésta se puede puede ha hace cerr inye inyecta ctand ndo o ai aire con una una compresora o, manualmente utilizando un batidor plástico limpio, por lo menos dos veces al día. Esta acción permite redistribuir los nutrientes y oxigenar la solución. La presencia de raíces de color oscuro es un indicador de una mala oxigenación y esto limita la absorción de agua y nutrientes, afectando el crecimiento y desarrollo de las plantas. 10.1.3. Aeropónico. La ae aeroponía oponía es una técnica técnica mas avanzad avanzada a y de más alta alta tecnol tecnologí ogía a que el sistema hidropónico tradicional; se diferencia fundamentalmente de la hi hidropónica dropónica en en que que las raí raíce cess no está están n sum sume ergida gidass en en la la sol soluci ución ón nutritiva, sino que ésta se les suministra periódicamente (cada determinados minutos) en forma de nebulización o de rocío, mediante unas boquillas de alta presión, también llamadas microa croaspe sperrsor sore es, que a su vez vez están conectada conectadass a una una lílínea nea por la que circula a alta presión la solución nutritiva. L a innovación nnovación de este siste sistem ma consiste consiste,, en que que al estar la las plan plantas tas suspendi suspendida dass dentr dentro o de un pan pane el, sus raíce raícess está están n "al air aire" y, por consigui consiguie ente, el aporte aporte de oxí oxígeno está per permanentem anenteme ente asegurado. En En este siste sistem ma la las plan planta tass se desa sarrroll ollan en en un siste sistem ma ce cerrrado. Sus Sus raíce raícess son constantemente rociadas con una niebla o microgotas ricas en nutri nutrientes, y pue pueden den cre crecer suspendi suspendida dass y ence encerrrada adas en una una caj caja o contenedor oscuro y amplio, lo cual hace que, al no pasar la luz al interior, se evite el crecimiento de algas. En el sistema hidropónico tradicional, las raíces de las plantas obtienen los nutrientes a partir de la solución nutritiva en la que están constantem constanteme ente sume sumergida gidas. s. En el el sistem sistema a ae eropónico, opónico, en cam cambio, bio, sólo absorben los nutrientes por nebulización. Ésta es la razón de que los resultados del cultivo aeropónico dependen en buena medida del tamaño tamaño de las las gotas.



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Para efectuar los riegos es necesario que la instalación cuente con unas unas boquil boquillas de 1-2 1-2 milímetros tros de de diám diámetro tro aproxi aproxim madam damente a fin fi n de que el nebulizado pueda rociar a la planta sin golpearla, y adherir a las raíce raícess una una película cula de nutr nutriientes para para su ali alimentaci ntación ón.. L a can cantitida dad d de sol soluci ución ón nutri nutritiva tiva consum consumida depende penderrá de de la eda edad d de la plan planta ta,, de su variedad y de la longitud de sus raíces. Generalmente este sistema hidropónico se utiliza más para fines orna or nam mentale ntales o decor decora ativos tivos que par para fines nes come comercia ciales porque sus costos de operación ación son altos. altos. Una desven desventaj taja a del siste sistem ma es es el el crecimiento desuniforme que resulta de las variaciones en la intensidad luminosa sobre las plantas inclinadas. 10.2. Sistemas hidropónicos con sustratos 10.2.1. Riego por Goteo. L os siste sistem mas hidrop hidropóni ónicos, cos, el siste sistem ma de riego por goteo goteo e ess el el más usado a nivel mundial, principalmente con lana de roca, el cual es un sustrato obtenido por fusión de la roca, la cual luego es hilada en fibras y embolsado o precintado en bloques y planchas. Su principal característica es que contiene muchos espacios vacíos (97%), lo cual permite sostener niveles muy altos de agua disponible y también un buen buen conteni contenido de air aire. En paíse paísess donde no hay hay lana lana de roca, se pueden utilizar sustratos locales alternativos. La sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva o el agua agua son suministr nistrad ada as a ca cada da plan planta ta a través través de goteros conectados conectados en en man mangue guerras o cinta cintass de goteo de poli polietil tileno de color color negro. negro. El riego se hace hace apli aplicando cando peque pequeña ñass can cantid tidade ades de solución nutritiva directamente en la zona radicular. El sistema es muy usado para la producción de cultivos de fruto como tomate, pimiento, melón, pepinillo y sandia. 10.2.2. Columnas. Este sistema permite una alta producción de plantas por unidad de área,, per área pero está está restringi restringido do sólo sólo par para planta plantass de porte porte peque pequeño. ño. Es muy usado para la producción de fresas.

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L as plan plantas tas que cre crecen en en un sist siste ema de colum columna nass de debe ben n estar estar bie bien iluminadas, de lo contrario tendrían una menor tasa fotosintética, afectando su rendimiento. Las colum columna nass puede pueden n ser ser tubos tubos de PVC de 6 ó 8" de diám diámetro, tro, mangas angas plás plástiticas cas de8 mi micras cras deespesor y de 25 a 30 30 cm de diám diámetro, tro, o mace macetas tas de termopor termopor (pol (poliiestir stireno expand expandiido) de 3.5 3.5 lilitros tros de ca capa paci cid dad, ad, api apiladas adas una sobre sobreotra. otra. En cada cada colum columna na de 8 mace macetas tas api apilladas adas se pueden pueden culti cultivar var hasta 32 plan plantas tas (4 plan plantas tas//mace aceta, ta, una en cada cada esqui esquina na)). L as colum columna nas, s, mangas angas o mace macetas tas contie contienen nen un sustra sustrato li livian viano, o, como como pie piedra póme pómez o perlita solas, o mezcladas con turba, musgo, cascarilla de arroz o fibra de coco. L a sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva se distri distribuye buye por man mangue gueras de poli polietil tileno negr negro o que que corr corren sobr sobre e las las colum columnas. nas. Sob Sobrre ca cad da colum columna, na, se coloca colocan n un goter gotero cone conect ctado ado a una cruc cruce eta con 4 microtub crotubos os de 3 mm mm de diámetro, los cuales se colocan en diferentes puntos de la columna. Cuando se enciende el sistema de riego, la solución nutritiva ingresa por cada microtu crotubo, bo, de tal for orm ma que todo el sustrato se humedece dece por gravedad.

Fig. 5 Hidrop Hi drop.. en maceta, ta, UL UL AM L ima - Perú (fotog (f otografí rafía a de del autor, utor, 2005) 2005) Ing. Victor PayeHuaranca


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Fig. 6 Hidroponía en columnas, UMSA (Fotografía del autor, 2008)

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CAPI CAPI TUL TUL O 3 PREPARA CI ÓN DE AL M ACI GOS 1. INTRODUCCIÓN La producti productivi vida dad d de una plan planta ta estará pr predete deterrminada nada por el proce proceso so de desa desarrroll ollo que ésta haya haya se segui guido do dur duran ante te su germinaci nación ón y cre crecim cimiento inici nicial, al, y es es por por est esta a razón la importa portanci ncia a de del alm almacigo cigo o se sem millero. La mayoría de hortalizas se siembran inicialmente en un lugar especial denomi nominado nado al almacigo acigo o semillero, donde per permanece cerrán un det determinado tiem tiempo, es deci decirr hasta alcanza alcanzarr una tam tamaño año suf suficie ciente para para luego uego ser transpl transplan anta tada das al al luga ugar definiti nitivo, vo, donde donde comple pletarán su desarrollo. Gener neralm almente se hacen alm almácigos ácigos de aque aquellos cultivos de difícil germinaci nación ón y que que requie quieren mayore ayores cuidados cuidados por tene tenerr se sem millas muy pe pequeñas queñas como como el caso de lechuga, apio, etc. Sin embargo, la sie siembra de algun alguna as hortal hortaliizas puede reali alizarse zarse dir directame ctamente en las las área áreass desti destina nass para su cultivo com co mo en el caso de la zanahoria, rabani rabanito, to, espina spinaca ca,, etc.

Fig.3 Pasos del almacigo 2. VENTAJ VENTAJ AS DEL ALMACI AL MACIG GO 

Ocupapocoespa espaci cio. o.



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Permiteobtener obtener un gr gran núm núme ero deplantas plantas.. Permite selecciona ccionarr las pla plantas para para el el transpl transplante ante.. Permite programar los cultivos. Facilita el cuidado de las plantas y permite protegerlas de la excesiva exposición al sol.

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3. FACTORES QUE QUE I NTERVI TE RVIENEN ENEN EN L A GERMI GERM I NACIÓN ACI ÓN SEMILLA Deunasemilla ce cerrtif tificada cada sepuede puede esper sperar queel producto producto corr corresponda sponda a las las caracte características sticas espe especi cifficadas cadas en su envase y que aseguren el porcenta porcentajje de germinaci nación ón ind indiicado. cado. La viab viabiilidad dad que que pueda pueda mantene antener una una sem semilla está deter terminada nada bási básicam camente por las condici condicione oness de alm almace acena nam miento de ésta ésta,, par para lo lo cual se reco com mienda cerrar her herméticam ticame ente el el envase para para evi evitar tar la absor absorci ción ón de hum humedad dad y el ataquedepatóge patógenos nos como como bacte bacterrias, hongos opoli polillas. Las semillas emple pleadas adas para el culti cultivo vo hidropóni hidropónico co son las las mismas que que se util utilizan para para el culti cultivo vo en en el suel suelo, por lo lo que gene generralm almente ente están trata tratada dass con algún tipo de fungicida. Algunas experiencias sugieren enjuagar o remojar previamente las semillas antes de la siembra para facilitar su ger germinaci nación. ón. Además, se deberá pr procurar sem sembra brar se sem millas de de tamaño uniforme. 3.1. Condiciones de la siembra 3.1.1. M edio dio sóli ólido do o sustr ustrato ato La sie siembra se reali aliza sobr sobre e un me medio dio sólido o sustrato, que sirva de soporte o apoyo a la nueva ueva plántul plántula. a. Ge Gener neralm almente se emplean sustratos de tamaño de partícula, menor de 0.5 mm, pri principa ncipallmente porque porque retie tienen nen mayor humedad, edad, la la que que es es necesari necesaria a par para lla a germinaci nación. ón. Se debe evitar vitar el el uso desustratos que tie tiendan a compactarse pactarse pues pues podrí podrían pre prese sentarse ntarse probl proble emas por falta alta de de oxíge oxígeno no y ade además dif dificultarí cultaría a la emergenci gencia a de las

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plá plántula tulas. Ante Antes de la sie siembra se se recomi comienda nda lavar avar el sustr sustrato con con agua hasta hasta que que que quede de lilimpio pio y en caso de obser observar signos signos de contam co ntamiinación nación por patóge patógenos nos se sugi sugiere desinf sinfe ectar ctar el sustrato sustrato con una solución de hipoclorito de sodio (lejía) al 1% (10 mi por litro de agua), durante durante24 horas. horas. Los sustratos másusados usados son arenaderío o canter cantera, cuar cuarzo y pied piedrra pómez. La pr principa ncipall venta ventajjadeestos mater teriale ales es es suconti continu nua areutil utilización. zación. El sustrato se coloca coloca en recipi cipie entes de madera (cajas cajas para embala balar fruta), plásticos (tinas, bandejas), poliestireno expandido u otros. L a princi principal pal caracter característica stica del del recipi cipie ente es que que éste debe debe tene tenerr orificios de drenaje, ya sea directamente en el recipiente cuando son unidades uni dades pequeña pequeñass o mangue angueras o tubos pa para unida unidade des grande grandes. Esto para para facil acilitar tar la lasa sallidadelos excesos deaguaqueseapli aplican durante durante el riego. L a canti cantida dad d de sustra sustrato re requer querida para el el alm almacigo acigo depen depende derrá de del tamaño del recipi cipie ente; nte; en re recipi cipie entes tes iind ndiividu vidua ales se se sugi sugiere tene tener una altur altura a mínim nima de5 cmdesustra sustrato. 3.1.2. Forma de la siembra Generalm almente, nte, la sie siembra se reali aliza en lílínea, es decir, cir, se colocan colocan las semillas una de detrás de otra de acue acuerdo al al distan distanci ciam amiento del del culti cultivo. vo. Aunque unque en espa espaci cios os peque pequeño ñoss o re recipi cipie entes ind indiividu vidual ale es se reco com mienda enda distribuir homogéneamente las semillas y cubrirlas con una fina capa de sustrato. La ventaj ventaja a de estos tipos tipos de sie siembra bra es que per permiten obtene obtener un al alto número de plán plántul tulas, as, per pero con la la desve sventaja ntaja que que éstas compiten piten principalmente por la luz, observándose alargamiento de tallos, no apropiados para el transplante. Otra tra característica stica de este tipo tipo de siem siembra bra es que el tran transpl splan ante te se reali aliza a raíz desnud desnuda a, lo que provoca provoca da daños del del siste sistem ma radi radicula cular por lo lo que se reco com mienda tener ner mucho cuida cuidado do durante durante el tran transpl splante ante.



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Fig 4. Siembra en almacigera La sie siembra en en bande bandejas pe permite indivi ndivid dual ualizar la las plá plántul ntulas y sellecciona se ccionarrlas mejor or.. El tamaño año de las band bande ejas para al almácigo ácigoss var varía de acue ac uerdoal tipo tipo deculti cultivo. vo. 3.1.3. Profundidad de la siembra La pr profund ofundiidad dad de la si sie embra bra es prim primor ordi dial al en el el caso de de se sem millas muy pequeñas, por lo que se sugiere sembrarlas casi superficialmente. Generalm almente, nte, la prof profundida undidad d con que sesie siembra bra una una se semilla no no debe debese serr el doble dobledel del tamaño año de ésta. Sobretod Sobretodo o par para evitar vitar quelager germinaci nación ón tar tarde más tie tiempo del requerido deac acue uerdo al al tipo tipo deculti cultivo. vo.

Fig 4. Profundidad de siembra 4. PASOS PASOS PARA L A SI SI EMBRA EM BRA EN SUS SUST T RATO RAT O 1.Lavar avar el sustrato con sufi suficie cienteagua aguay dr drenar nar los los exce xcesos. 2.Colocar el sustrato limpio en el contenedor y nivelarlo. 3. Tra Trazar lín líneas o su surcos de de acuerdo a la la pr profundida idad y dis disttancia de cultivo.

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4. Sembrar brar las las se sem millas dej dejándol ándolas as caer una por una en las las líneas o surcos surcos trazados. 5. Cubr ubrir las lasse sem millas con el sustrato sustrato y presi presiona onarr suavemente. nte. 6. Regar diariamente o las veces que sea necesario solo con agua para para mantene antenerr húmedo húmedo el sustrato, hasta hasta la germinaci nación ón y emergenci gencia a de las plántulas. 7.Cuand uando o hayan hayan apa aparecido cido las las pr primeras hojas hojas verdade daderas seinici nicia a el riego con media concentración de solución nutritiva "Solución Hidropónica La Molina" (2.5 ml de Solución Concentrada A y 1.0 ml de Solución Concentrada B por litro de agua) durante unos 5 días y luego proseguir con el riego con la concentración completa de solución nutritiva (5 ml de Soluci Solución ón Conce oncentra ntrad da A y 2 ml de Soluci olución ón Concen oncentrada trada B por por lilitro tro de de agua). 8.El tran transpl splan ante te se reali aliza cuan cuando do la las plán plántul tula as tie tienen nen tres a cuatr cuatro o hojas hojas verdade verdaderas o cuando lllleguen eguen a medir dir entre ntre 5 cm a 8 cm de altur altura a al siste sistem ma hid hidropóni opónico de su el elección. cción. Por ejemplo: plo: las pl plántul tulas de delechug chuga a se transpl transplan antan tan a dos semanas anas despué despuéss de la la siem siembra bra al al sistem sistema de raíz aíz flotante. Las plántul plántulas as de de acelga se tran transpl splan antan tan a la las tre tres semanas anas a contene contenedores dores con sustrato sustrato y las las plán plántul tulas as de tom tomate se tran transpl splanta antan n a los los 30 días días manga angass depoli polietil tileno re rellenas nas desustrato o a bolsa bolsass con sustrato sustrato.. 5. REQUERI REQUERIMI MI ENTOS ENTOS CL CLII MÁTI MÁT I COS COS 5.1. T 5.1. Te emper atur a Cada ada culti cultivo vo tie tiene una tem temper peratura atura óptim óptima de germinaci nación. ón. En al algunos gunos casos germinan nan bie bien en un ran rango go re relativam ativame ente ampli plio de tem temper peraturas, y son aque aquellos que se puede pueden n sem sembrar brar durante durante todo el año. año. El culti cultivo vo hidropóni hidropónico co al aire libre bre se reali aliza de acuer cuerdo a la época de de sie siembra del del culti cultivo vo si similar a como selleva aca cabo bo en el ca cam mpo. Algunas hortalizas pueden cultivarse fuera de estación con el desarrollo de varie variedade dadess de semillas que resisten sisten tem temperaturas peraturas no usuale usuales para su desarrol sarrolllo (por (por ejemplo plo varie variedade dades de lechuga de ver verano, ano, var variedade dadess de pim pimientos de invie nvierno) o re resiste sistente nte a enfe nfermedade dades. s. Estas stas var variedade dadess de semillas se suelen im importa portarr de regione gioness con cli climas extre xtremos y su costo es relativam tivamenteelevado.



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El manteni antenim miento de la la temper peratura atura es tambié bién muy im importante portante ya que un cambio bio brusco podr podría interrumpi umpirr el proce proceso de germinaci nación ón o par parar incluso cluso el cre crecim cimiento de la plá plántula tula. Baj Bajo o condi condici cione ones contr control olad ada as, ya sea se a inve inverrnade naderros o lugar ugares donde la la tem temper peraturas son extre extremas as,, se recomi comienda prote protege ger el alm almacigo acigo ya sea de de la excesi xcesiva va radi radiaci ación ón solar, solar, la sequeda quedad d o el vie viento, tam tambié bién se se puede puede cubri cubrir dir directame ctamente el el sustrato sustrato par para elevar su tem temperatura tura. Incluso ncluso el el color color del sustr sustra ato es es favorabl favorable e en algun algunas as épocas del año. año. Usa sarr sustratos sustratos de color color oscuro oscuro para para temporad poradas as frías y sustratos decolor color cla claro pa paratemporada poradas cál cálidas as.. 5.2. Humedad Bási ásicam camente, nte, serefierea la la hum hume edaddel sustrato. sustrato. Una humedad estable stablees impre prescindi scindibl ble e para para una una buena germinaci nación ón y posterior crecim crecimiento de la plán plántul tula. a. El El riego hay hay quehace hacerrlo con pulve pulverrizadore zadores o as aspe persor sore es parano despla splazar la las se semillas ni ni dobl doblar los los dé débil biles tal tallos. Ha Hay que que evita vitarr exce excesos sos de humedad dad que provocar provocaríían pudr pudrición. ción. Un descui descuido do en en el riego puede provocar provocar enunas unas hor hora as un daño daño irrever versibl sible een la las plán plántul tulas as.. Los rie riegos se realizan sol solo o con agu agua a hasta hasta la obtenci obtención ón de las plán plántul tula as con sus sus prim primeras hoja hojas ver verdade daderas. Posterior orm mente, te, se dará dará ini inici cio o a un un program programa deriego ya sea sea manua anuall o autom automati atice ce con una unasol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva.. 5.3. L uz Alguna gunas sem semillas nece necesi sita tan n luz luz par para ge germinar nar, como como las le lechuga chugas, pero otras al al contra contrario con luz luz germinan mal. al. De todas todas for form mas, en el ca caso so de sem se millas que que requie quieren oscur oscuriidad dad o son neutras, al princi principi pio o puede pueden n colocarse en un lugar oscuro. En cuanto se inicia la germinación y apare aparecen cen las prim primeras hojas hojas o cotil cotiledones todas todas ne nece cesi sitan tan luz. Si la luz es es insuficiente las plántulas crecen débiles y se alargan los tallos (etilolación) y si es exc exce esiva siva sepuede pueden quem quemar con los los rayos rayos di directos del del sol sol.. Por eso, unabuena luz natural natural indi ndirecta es la lamejor or.. Se recomi comienda que que la las área áreas desti destina nada dass par para los los alm almácigos ácigos o sem semilleros estén proteg protegiidas das de la radi adiación ación sol solar ar dir directa y se emple pleen mall allas sombre breador adoras as que que per permiten la reduci ducirr lla a canti cantida dad d de luz solar solar y la la temper peratura tura pri principal ncipalm mente durante el verano. ano.

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CAPI CAPI TUL TUL O 4 SI S T EM A DE RAÍ Z F L O T AN T E 1. INTRODUCCIÓN De todos los métodos de cultivo sin suelo, el cultivo en agua, por definición, es el auténtico cultivo hidropónico. El sistema de raíz flotante fue uno de los primeros sistemas hidropónicos que se utilizó tanto a nivel experimental como a nivel de producción comercial, el cual maximiza la utilización del área de cultivo. En este este tipo tipo de sistem sistema hidrop hidropóni ónico, co, las plan plantas tas están soportad soportadas as en una plancha de poliestireno expandido (tecknopor) perforada para permitir el paso de las raíces hacia el medio líquido (solución nutritiva).

Fig. 5 Bandeja flotante L as hor hortal taliizas aprovecha aprovechabl ble es por por sus hoja hojas que que con fr frecuenci cuencia a son cultivadas de esta forma son: lechuga, albahaca, apio, etc. Principalmente, porque estos cultivos tienen la capacidad de Ing. Victor PayeHuaranca


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especializar sus raíces, absorbiendo eficientemente el oxígeno disuelto en la solución nutritiva. Este sistema ha sido probado en diferentes lugares con fines comerciales y su funcionamiento básico sigue vigente hasta la actualidad. Cabe afirmar que esta técnica permite optimizar el crecimiento y desarrollo del cultivo, logrando reducir su período vegetativo con un bajo bajo consumo consumo de agua agua.. Adem demás de la obten obtenci ción ón de plan plantas tas sal saludabl udable es y libres de enfermedades lo cual genera importantes ventajas de tipo sanitario. Asimismo, permite el aprovechamiento de pequeñas áreas. 2. ETAPAS ET APAS DEL SI STEM TE M A DE DE RAÍZ RAÍ Z FLOTAN FL OTANTE TE Este sistema consta de tres etapas: 2.1. Almácigo L a sie siembra de las se semillas se reali aliza dir directamente en en un sustrato sustrato de partí partículas culas homogéne homogéneas as y fi finas, nas, ya sea sea en en conte contenedor nedore es de mader adera o en bande bandejjas de plásti plástico. co. Después spués de la germinaci nación, ón, cuando cuando a apare parecen cen las primeras hojas embrionarias o cotiledones, se inicia el riego con la solución nutritiva. 3. T Tra ran nspla lan nte 3.1. Primer Transplante o Post Almacigo

En esta esta etapa se requi equie ere un cont contene enedor dor de mader adera de 40 cm x 60 cm cm x 15 cm (similar a los utilizados para embalar fruta) totalmente impermeabilizado y una plancha de tecknopor de ¾ " o 1" de espesor,

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que flotará sobre la solución nutritiva. Al tecknopor se le hacen orif orificios cios con un tubo tubo gal galvani vanizado zado cal caliente de 1.5 cm de diám diámetro. tro. La La distancia entre los orificios es de 5 cm entre sus centros y en forma triangular. L as plán plántul tulas as se extrae xtraen del del alm almacigo, acigo, se lavan avan las las raíce aícess de los residuos del sustrato, se envuelve el cuello de la plántula con un peda pedazzo de espuma spuma par para que quede quede suje sujeta en en el el ofi oficio ci o del del ter termopor, opor, de tal forma que las raíces quedan sumergidas en la solución nutritiva. Usualmente se agrega al contenedor 10 litros de solución nutritiva antes de iniciar el transplante. 3.2. Segundo Transplante o Transplante Definitivo Esta etapa comienza cuando se transplantan las plántulas del postalm almácigo ácigo a contene contenedor dore es más más grande grandess gener generalm almente de 1m x 1m 1m x 0.1m y se requiere planchas de termopor de 1" o 1 1/2" con orificios hechos en forma similar como la descrita en la etapa anterior, solo que el diámetro y las distancias de éstos son mayores porque aquí el cultivo adquiere mayor desarrollo hasta la cosecha. El diámetro de los orificios oscila entre 3-3.5 cm y la distancia entre estos es de 17-20 cm para el cultivo de lechuga (Cuadro 2). Cuadro 1: Etapas del sistema raíz flotante CULTIVO ALMACIGO

POST T RANS TRA NSPL PLANT ANTE E ALMACIGO DEFINITIVO

L echuga

2-3 2-3 semanas

2-3 2-3 semanas

4 semanas anas

Albahaca

2 semanas anas

-

4 semanas anas

Apio pi o

4 semanas

4 semanas

8 semanas



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3.3. T 3.3. Tra ran nspla lan nte definit finitiv ivo o Diámetro CULTIVO del del orific ficio Albahaca bahaca 1.5 1.5 cm L echuga 2.5 2.5 cm Apio pio 3.0 cm

Distancia entre los centros 10 cm 17 - 20 cm 25 cm

Espesor de la plancha 1.0 1.0 pulga pulgada da 1.0 1.0 pulga pulgada da 1.5 pulga pulgada da

Cuadro 2: Planchas de poliestireno expandido (plastaform).

d: distancia entre los centros 4. COSECHA Se recomienda realizar la recolección de las plantas muy temprano en la mañanas, retirándote las hojas básales secas y dañadas. C ulti ultivo vo L echuga Apio pio Albahaca bahaca

N° de plan plantas tas por m2 25-30 25-30 unida unidade dess 2525-30 uni unidade dades 100 unida unidade dess

Después del primer transplante o la cosecha, el tecknopor se debe lavar con agua y luego de desinfectarlo sumergiéndolo en una solución de hipoclorito de sodio (lejía) al 10% (100 ml lejía por litros de agua). De la misma manera, las camas se deben vaciar, eliminado

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la solución nutritiva, y limpiando con suficiente agua. Quedando lista para para el el tran transpl splan ante te ese mism smo o día. día. La L a sie siembra bra, los transpl transpla antes ntes y la la cosecha deben ser coordinadas para conseguir un ciclo continuo de la producción. 5. COMERCIALIZACIÓN Estos cultivos se pueden comercializar como plantas vivas, es decir, colocando las plantas con sus raíces en recipientes que contengan agua. Asimismo, las plantas se pueden embalar individualmente (lechuga chuga y api apio) o en atad atados os (alba (albaha haca) ca) en en bol bolsa sass plá plásticas sticas.. La L as plantas comercializadas con sus raíces pueden aumentar su duración en el mercado respecto a aquellas que no llevan raíces, sobretodo si no son manteni antenida dass en cámaras cámaras de co conse nserrvación. vación. 6. CON CONTROL Y MANEJ O DE DE L A SO SOL UCIÓN NUTRITI TRI TI VA Existen diversos factores que se deben considerar para un adecuado control y manejo de la solución nutritiva, lo cual repercutirá directamente en la calidad del producto obtenido. 6.1. Conduc nducti tivida vidad d Elé Elécctrica trica (CE (CE .)

Fotografía 5: Medidores portátiles de conductividad eléctrica.

L a conducti conductivi vida dad d el eléctrica ctrica indi ndica el conten contenido de sa salles en en la sol soluci ución. ón. Él rango de conductividad eléctrica requerido para un adecuado crecimiento del cultivo se encuentra entre 1.5 y 2.5 dS/m. Se recomienda realizar esta evaluación por lo menos una vez por semana en las etapas de post-almácigo y transplante definitivo. Si la solución nutritiva supera el límite del rango óptimo de CE. se debe agregar agua o en caso contrario renovarla totalmente. Ing. Victor PayeHuaranca


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L a medici dición ón de este paráme parámetro tro se puede puede reali alizar con un me medidor didor portátil denominado conductivímetro. 6.2. pH

Fotografía 6: Medidores portátiles de pH.

El pH indica el grado de acidez o alcalinidad de una solución. Si una solución es acida su valor es menor a 7, si es alcalina su valor es mayor a 7 y si es neutra neutra su valor valor es 7. La L a disponi disponibi billidad dad de nutr nutriientes ntes varia de acuerdo al pH de la solución nutritiva, por eso es reco com mendabl ndable e mantener antenerla dentr dentro o de un rang rango o que va 5.5 5.5 a 6.5 en el el cual los nutrientes están disponibles para la planta. Para ajustar el pH de la solución nutritiva con el uso de ácidos o bases (ver Sistema Recirculante o NFT). Se sugiere el uso de un medidor de pH (pHmetro) o cinta de pH para el control de este parámetro. Asimismo, se recomienda calibrar el pHmetro con soluciones buffer antes de utilizarlo. 6.3. Oxigenación de la Solución Nutritiva L a falta de oxige oxigena naci ción ón produce la fermenta ntación ción de la sol soluci ución ón y como resultado la pudrición de la raíz originada por la aparición de microorganismos. Una raíz sana y bien oxigenada debe ser blanquecina, de lo contrario ésta se torna oscura debido a muerte del tejido radicular. L a oxige oxigena naci ción ón puede puede se serr manua anuall (agi agitando tando la la sol soluci ución ón man manua uallmente por algunos segundos por lo líenos dos veces al día, cuando las tem temper peratur aturas son al altas se requie quiere una mayor oxi oxigena genaci ción) ón) o mecánica cánica (m (median diante te una una compr compre esor sora, a, inyectando nyectando ai aire dur duran ante te todo todo el el día).

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7. PREPARACIÓN DE DE L A SOL SOLUC UCII ÓN NUTRITI UTRI TI VA L a Soluci Solución ón Nut Nutri rititiva va se prepa prepara ra a pa partir rtir de Soluci Solucione oness Con Conce cen ntrada tradas (A y B), las que se agregan al agua en las siguientes cantidades: 5ml de la Solución Concentrada A y 2ml de la Solución Concentrada B por cada litro tro de agua; agua; y para para volúm volúme enes mayore ayores de agua agua se agr agregan gan en la misma proporción de acuerdo a las dimensiones del contenedor. Después de preparar la solución nutritiva es muy importante un control del pH y la CE. de ésta para eval evaluar uar el consum consumo de agua agua y nutr nutriientes. ntes.

Fig. 7. Soluciones Hidropónicas, UMSA, (Formulación y fotografía del Autor. (2008)

7.1. Mantenimiento del Volumen de la Solución Nutritiva El volumen de la solución nutritiva deberá conservarse constante para ase segu gurrar un adecuado cuado desa desarrroll ollo del del culti cultivo. vo. L as plan plantas tas absorben bsorben más agua y a mayor velocidad que los elementos minerales, lo que producirá un incremento de la conductividad eléctrica. Por lo que se recomienda añadir agua hasta alcanzar un valor de la CE. apropiado para la planta. Esto permitirá reducir la concentración de la solución nutriti nutritiva va a medida dida que las plan plantas tas tome tomen el el agua. agua. 7.2. Duración y Cambio de la Solución Nutritiva



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L a vida vida útil útil de la sol soluci ución ón de de nutr nutriientes ntes depende pende princi pri ncipa pallmente del del contenido de iones que no son utilizados por las plantas. La medida semanal de la conductividad eléctrica nos indicará el nivel de concentración de la solución (si es alto o bajo). L a vida vida media dia de una sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva que haya haya sido sido aj ajustada ustada por medio de análisis semanales suele ser de dos meses. En caso de no efectuarse, dichos análisis se recomienda un cambio total de la solución nutritiva a las 3 o 4 semanas. En el caso del cultivo de lechuga, la etapa definitiva dura 4 semanas y no se cambia la solución nutritiva durante este tiempo. En el cultivo de apio, se sugiere renovar totalmente la solución nutritiva a las 4 sem se manas, anas, porque porque en est este e per periodo de tie tiempo, prá prácticam cticame ente ha ha absorbido todos los nutrientes, lo cual se ha observado en un control continuo de la conductividad eléctrica.

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CAPI CAPI TUL TUL O 5 SI S T EM A RECI RCUL AN T E M ODI F I CADO O NF T 1. INTRODUCCIÓN El sistema recirculante o NFT es un sistema de cultivo en agua, que consiste en la circulación continua de una solución nutritiva a través de unos canales donde desarrollan las raíces de las plantas.

Fig. 15. Construcción de NFT, El autor (Victor Paye) 2005. El término NFT (Nutrient Film Technique) fue denominado por el Dr. Alien Cooper, su creador, para indicar que la profundidad del flujo de nutrie nutri entes ntes que pasab pasaba a a tr través avés de las las raíce raícess de las las plan plantas tas debí debía a ser ser peque pequeña ña,, par para que que sie siempre pre disponga dispongan n del del oxí oxígeno geno necesa necesarrio. Ing. Victor PayeHuaranca


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En la actualidad se han desarrollado diversas modificaciones de este sistema manteniendo el principio de la circulación de la solución nutritiva, bajo condiciones controladas (invernaderos) o al aire libre. Y se pro rod ducen princ incipa ipalme lmente dive iversas varie ied dades de le lecchuga, ap apio io,, albahaca, fresa y otros cultivos. L a prin rincipa cipall ven ventaj taja del del siste sistem ma re reci circul rculan ante te es la la sig signif nifica catitiva va reducción del consumo de agua y fertilizantes para el número de plan plantas tas que se quie quiere produci producirr, ade además requie requiere menos mano mano de obra, obra, la cosecha se anticipa debido a un acortamiento del período de desarrollo del cultivo, se observa una mejor calidad del producto, etc. Entre las desventajas del sistema se puede mencionar que, el costo inicial es relativamente elevado, se requiere un conocimiento técnico efectivo sobre el sistema, existen riesgos de pérdidas por falta de energía eléctrica, una contaminación por patógenos en el agua puede afectar todo el sistema y requiere un control permanente y estricto del funcionamiento del sistema y la solución nutritiva. El CIHNM ha desarrollado una modificación de este sistema hidropónico, con buenos resultados. El sistema recirculante construi construido do e imple plementado ntado en en el el M ódul ódulo Hi Hidropónico dropónico per permite mantener una capa de solución nutritiva en los canales de cultivo durante el tiempo que ésta no circula. Es decir, la circulación de la solución nutritiva no es constante sino intermitente, por periodos de 15 minutos; lo cual permite un ahorro considerable de energía eléctrica. En un área aproximada de 100 m2 se ubica el sistema recirculante modificado que consta de seis subunidades o bloques en el que se producen 2,300 lechugas (equivalente a 23 lechugas/m2). Un aspecto que es importante resaltar en la aplicación de este sistema es realizar un estudio minucioso del mercado consumidor. 2. COMPONENTE COMPONENTES S Y REQUERI REQUERI M I ENT ENT OS DEL SI ST EMA EM A L os componen componente tess del del sistem sistema per permiten su su ade adecuado cuado funcionam uncionamiento, por lo que es importante identificarlos y conocer sus características.

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Entre ntre los que tene tenemos: 2.1. T 2.1. Ta anque Almacena cena la sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva y su elección cción está está determ determiinada nada por el el mater aterial de que esta hecho, hecho, tambié bién por el núme número de plan plantas tas que se pretende cultivar. Además se deberá considerar también las necesidades fisiológicas del cultivo en particular y la época del año. Cualquier tanque o depósito usado para almacenar agua potable puede utilizarse, como los de polietileno, PVC, fibra de vidrio, etc. Es necesario que el tanque deba permanecer protegido de la radiación sola sol ar para evitar vitar el el desa desarrroll ollo de las al algas. gas. La L a tapa tapa debe debe se serr de fácil ácil remoción y debe facilitar el ingreso de la parte final de la tubería de recolección hacia su interior para que la solución nutritiva retorne por gravedad. 2.2. Electrobomba L a electrobomba tie tiene la funci función ón de de impulsa pulsarr la so solluci ución nutri nutrititiva va desde el tanque hacia los canales de cultivo a través de las tuberías de distribución. Esta debe localizarse cercana al tanque y debe instalarse a un nivel superior de éste. Para este tipo de sistema de cultivo se requieren motores de pequeña potencia para su funcionamiento (0.5 HP ó 1.0 HP). El flujo de solución nutritiva debe ajustarse en aproximadamente 2-3 litros/minuto. Este caudal permite una oferta adecuada de oxígeno, agua y nutrientes. Para cultivos de mayor desarrollo radicular este flujo debe ser superior; ya que la masa de raíces que se forma impide el paso de la solución nutritiva. El tiempo de funcionamiento de la electrobomba puede ser controlado a través de un reloj temporizador o timer, para los flujos inter ntermitente tentes. s. Tambié bién puede puede instal nstalarse sistem sistemas de prote protecci cción ón ante ante posibles fallas de la energía eléctrica como un grupo electrógeno. Ing. Victor PayeHuaranca


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2.3. Canales de cultivo y tuberías accesorias Permiten el paso de la solución nutritiva y se prefiere los materiales de PVC ya que presentan mayores ventajas como su fácil instalación, bajo costo y resistencia. 2.3.1. T 2.3.1. Tu ubería rí as de Dis isttribuc ribució ión n Distribu stribuye yen n la so sollución ución nutriti utritiva va hacia cia los ca can nales de de culti cultivo. vo. La La dim dimensión nsión de éstos depende depende del vol volume umen que tran transpor sportarán tarán a travé travéss del sistema. 2.3.2. T 2.3.2. Tu ubería rí a de Re Reccole leccció ión n Recoge la solución nutritiva desde los canales de cultivo y la lleva de retom tomo hacia hacia e! e! tanque tanque.. Ésta se localiza a un nivel más bajo que la altura inferior de los canales, de esta forma la solución nutritiva desciende por gravedad, oxigenándose. Además esta tubería debe ir en forma descendente hacía el tanque para facilitar su caída abruptamente sobre el remanente de solución nutritiva en el tanque, donde se producirá turbulencia y por lo tanto, la oxigenación. Por esta razón, es aconsejable dejar la mayor distancia posible entre la desembocadura de la tubería recolectara y el nivel de solución nutritiva en el tanque para facilitar la aireación de ésta (al menos 50 cm). 2.4. Canal nales de C ultivo ultivo Permiten el desarrollo del sistema radicular del cultivo. Estos no deben deben ex exceder ceder de 15 m de lar argo, go, pues pues puede produci producirrse una insuficiente oxigenación. Además, estas longitudes son más difíciles de manejar durante el transplante, la cosecha y la limpieza. Generalmente los canales de cultivo (tubos de PVC) de 3" de diám diáme etro tro son ade adecuado cuadoss para para el el culti cultivo vo de lechuga y albah albahaca aca mientras se requiere canales de 4" o más para fresa, apio y tomate; para evitar que la densa masa de raíces de estos cultivos impida la circulación de la solución nutritiva.

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L os canal canale es de culti cultivo vo debe deberrán prese presenta ntarr en su car cara sup supe erior aguje gujeros perforados de 1" de diámetro, con una distancia entre sus centros suficiente para el cultivo de lechuga (20 cm) o se pueden utilizar tubos de PVC de 4" cortados por la mitad a todo lo largo y cubiertos con planchas de tecknopor perforadas L os canal canale es debe deberrán tener una liger gera pendi pendie ente desde la la par parte más a allta del canal, la solución nutritiva descenderá a través de los canales hasta hasta sal saliir de éstos y retorna tornarr al tanque tanque..

Fig. 6. Sistema NFT Modificado. (Fotografía del autor, 2005)

Otro aspecto que es importante mencionar es que la forma del canal determina la altura de la película o capa de solución nutritiva, los canales con sección cóncava, no permiten la obtención de una fina película circulante. Se recomienda el uso de canales de sección rectangular pero en nuestro medio son difíciles de conseguir. L os canal canale es de culti cultivo vo puede pueden n esta estarr ubicad ubicados os sobre sopor soporte tess de madera o fierro corrugado diseñados y construidos especialmente para este fin. Ing. Victor PayeHuaranca


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3. L A SOL SOLUCIÓN UCIÓN NUT RITI RI TI VA L a formul ormula ación ción de de una una sol soluci ución ón nutriti utritiva va se refiere a la conce concen ntra tración ción de los elementos nutritivos que la componen, expresados, generalmente, en partes por millón (ppm), miligramos por litro (mg/l) o gramos por 1000 litros (g/1000 l). A lo largo del proceso de investigación y desarrollo del sistema "NFT", se han descrito un gran número de formulaciones que difieren en los fertilizantes que aportan los elementos nutritivos, pero no mayormente en los rangos de concentración óptimos de cada elemento, nto, co com mo se muestr uestra a en en el el Cuadro 5. Cuadro 5. Rangos de concentración en ppm de los elementos minerales esenciales según diversos autores. Hoagland y Amon (1938)

Hewitt (1966)

N P

210 31

168 41

K

234

156

Ca 160 160 Mg 34 36 S 64 48 Fe 2,5 2,8 Mn 0,5 0,54 B 0,5 0,54 Cu 0,02 0,064 Zn 0,05 0,065 Mo 0,01 0,04 Fuen Fuente: te: FA F AO, J . Izq I zqui uie erdo (1996 (1996). ).

38

FAO (1990) 150 a 225 30 a 45 300 a 500 150 a 300 40 a 50 3a6 0,5 a 1 0,4 0,1 0,1 0,05

J ensen (s/fecha)

L ar sen (s/fecha)

Cooper (1988)

Steiner (1984)

106 62

172 41

200 z 236 60

167 31

156

300

93 48 64 3,8 0,81 0,46 0,05 0,09 0,03

180 48 158 3 1,3 1 0,3 0,3 0,07

300 170 a 185 50 68 12 2 0,3 0,1 0,1 0,2

277 183 49 2 a4 0,62 0,44 0,02 0,11 -




3.1. Preparación de la Solución Nutritiva

L as ca canti ntida dade dess de sol soluci ucione oness concentr concentrad adas as A y B que se agr agregan dependen del volumen de agua en el tanque; según las dosis indicada: 5 ml de Solución Concentrada A y 2 ml de Solución Concentrada B por litro de agua. 3.2. Control de la Solución Nutritiva Es necesario un control de la concentración de nutrientes en la solución nutritiva y su disponibilidad durante el desarrollo del cultivo. Esta práctica debe realizarse diariamente. 3.3. Conduc nducti tivida vidad d Elé Elécctrica trica (CE (CE .) El rango óptimo de este parámetro está entré 1.0-2.0 dS/m y dependerá de la calidad del agua empleada. Por lo que se sugiere usar aguas con CE, <1.0 dS/m. Cuando el valor de la CE. de la solución nutritiva está debajo del rango óptimo se debe adicionar más sales y cuando está por encima del rango óptimo se debe diluir añadiendo más agua. agua. Sin em embargo, la manera corr correcta de evaluar valuar las las nece necesi sidad dade es de reposición de los nutrientes sería haciendo un análisis periódico de la solución nutritiva en un laboratorio especializado, pero la obtención de los re resultados sultados toma tie tiempo y éstos ti tienen nen un costo. costo.



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L a medida dida de la CE. de la sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva se realiza di directam ctamente en el el tanque tanque;; con un co conducti nductiví vím metro tro portáti portátill adecuadam cuadame ente calibrado. 3.4. pH El valor del pH de la solución nutritiva debe ser mantenido entre 5.5 y 7.0. Cuando el valor del pH está debajo de 5.5 se debe adicionar una una base base como como el el hidróxi hidróxido do de de potasi potasio o (KOH (K OH)) par para elevar var el pH. pH. Cuando el pH está sobre 7.0 adicionar ácidos; como ácido fosfórico (H3PO4), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3), etc. para bajar el pH. Es im importan portante te resal resaltar tar que cuando se usan ácidos ácidos o bases bases fue fuerrtes, tes, éstos deben diluirse con mucho cuidado, pues el contacto directo con la piel y los ojos pueden ocasionar serias quemaduras. Cuadr uadro 4. Can Cantitidad dade es de base bases y ácidos ácidos para para aj ajustar ustar el ph PESO CANTID CONCE MOLEC AD POR NTRACI ULAR LITRO ÓN Hidróxido róxido dePota otasio sio (KOH (K OH)) 56.09 56.09 g 1N Acido Fosfórico (H3PO4 85% 98.00 22.70 ml 1N Ácido Sulfúrico (H2SO4) 85% 98.09 31.36 ml 1N Ácid cido Clorhí orhídrico rico (HC (HCI) 37% 36.47 82.83 ml 1N Ácido Nítrico (HNO3 65% 63.00 69.23 ml 1N NOM NOM BRE DEL COMPUES COMPUESTO TO QUÍ QUÍ M I CO

3.5. Aireación En este sistema, la circulación de la solución nutritiva puede ser continua o periódica lo que facilita su oxigenación natural. Asimismo, es importante que la solución nutritiva que retorna al tanque a través de la tubería de recolección tenga cierta altura de caída para crear turbulencia, lo que favorece una mejor oxigenación.

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3.6. T 3.6. Te emper atur a L a tem temper peratura de de la sol soluci ución ón nutri nutrititiva va no debe deberría exc exce eder der los 30 30 °C ya que podría ocasionar daños en las plantas. Durante las épocas frías la temperatur peratura a debe mantene antenerse en en 16°C. 16°C. 3.7. L uz L a sol soluci ución ón nutri nutrititiva va de debe estar star protegi otegida da de la luz para para evi evita tarr el desarrollo de las algas, que compiten con las plantas por los nutrientes y el oxígeno. Tanto los canales de cultivo como el tanque que contiene la solución nutritiva deben protegerse de los rayos solares. 4. DURACIÓN URACI ÓN Y RENOVACI RENOVACI ÓN DE L A SOL SOLUCIÓN UCIÓN NUTRITIVA El volumen de la solución nutritiva en el tanque debe mantenerse constante. A mayor volumen menor serán las variaciones en la concentración de la solución nutritiva. Asimismo el volumen de agua consum consumida y evapotr evapotran anspi spirrada ada debe se serr re repuest puesto o diar diariiamente. L as corre correccione ccioness de CE., pH y el el nive nivell de agua gua son tan importante portantess como mantener limpia y en oscuridad la solución nutritiva, lo que aumentará su vida útil. L a sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva en en el el tanque tanque debe debe renovarse novarse totalm totalmente cada cada 2 o 3 semanas cuando no se realizan análisis periódicos de la misma y toda todass llas as plan plantas tas son de la m miism sma a edad edad.. Aunque en instalaciones donde se pretende escalonar la producción, la renovación de la solución nutritiva del tanque deberé ser más frecuente cuente debido bido princi principa pallmente a que los macronutri acronutrie entes tes (N, (N, P, K ) son consumidos más rápido por las plantas de mayor edad. L a renova renovaci ción ón de la ssol oluci ución ón a su vez vez per permitir tirá realizar una bue buena limpieza del tanque. Asimismo se sugiere realizar una desinfección preventiva y periódica de los canales de cultivo y tuberías accesorias Ing. Victor PayeHuaranca


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con hipoclorito de sodio (lejía o blanqueador) al 1% (10 ml de lejía o lavandina (hipoclorito de sodio) por litro de agua). Después de cada cosecha, se hace recircular una solución de lejía por 30 minutos y luego se enjuaga con agua. Si la cosecha es escalonada cerrar el ingreso de la solución nutritiva por los canales cosechados y luego realizar la limpieza y desinfección. 5. ETAPAS ET APAS DE CULTI CUL TI VO   

Almacigo Primer Transplante Tra Transpla lan nte Definit finitiv ivo o ( Sis isttema NFT) NFT)

Para lograr una continua producción a lo largo del año, la siembra y el primer transplante debe realizarse con la debida anticipación de tal maner anera que cada 4 o 5 semanas se pueda re reali alizar una una cosecha e inmediatamente el transplante definitivo a los canales de cultivo. 6. SOLUCI OL UCION ONES ES NUTRI UTR I T I VAS VA S Y SUS CONCE CONCEN NT RACI RAC I ONES ONES EN PPM Cuadro 3. Rangos de concentración en ppm de los elementos minerales esenciales según diversos autores actuales: Refere Referenc ncia ia

N

P

K

Ca M g

S

Fe M n

B

Zn

Cu

Mo

Colcheeda ol cheedas, 1997

220 50 350 200 40 126 2,0 0,5 0,50 0,25 0,10 0,05

FA O-PN O-PNU UD, 1997 1997

256 44 206 193 24

32 32 1,5 0,3 0,56 0,14 0,06 0,01

Hoagl oagland and & Arnon, 1938

210 31 234 160 48

64 0,6 0,5 0,5 0,50 0,05 0,20 0,10

L a M oli olina, 2001

190 35 200 150 45

70 70 1,0 0,5 0,50 0,15 0,10 0,05

M uckle, uckle, 1994

156 28 252 93

26

34 3,0 0,5 0,50 0,10 0,05 0,05

Furla url ani, ni, 1998

198 39 183 142 38

52 2,0 0,4 0,30 0,06 0,02 0,06


154 36 260 150 45

70 70 1,0 0,5 0,50 0,15 0,10 0,05

M organ, 1999

141 25

33 2,5 1,0 0,45 0,06 0,05 0,05

Resh, 2001

190 50 210 200 40 113 5,0 0,5 0,50 0,10 0,10 0,05

Para Para L ECHUGA ECH UGA

96 151 25

Para Para TOM ATE AT E

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Manual de Hidroponía Castel astell ane ane & Araujo, raujo, 1994

169 62 311 153 43

50 4,3 1,1

0,3

0,30 0,05 0,05


150 52 267 120 32

84 1,0 0,5

0,5

0,15 0,15 0,01

Sasaki, Sasaki, 1992

116 16 109

24

32 2,0 0,2

0,2

0,02 0,01 0,01

Sonneveld Sonneveld & Straver, Straver, 1994

165 39 254 110 24

48 0,8 0,8 0,6

0,3

0,05 0,05 0,05

V Paye 2007 (0 - 35)

210 55 200 120

45

0,1

0,3

0,1 0,01 0,01

V Paye 2007 (35 - 65)

200 58 220 150 40

50 1,5 0,2 0,2

0,3

0,15 0,01 0,05

V Paye 2007 (65 - 85)

180 60 300 180 40

60 1,8 0,3 0,3

0,5

0,18 0,05 0,01

V Paye 2007 (85 - 105)

170 50 350 180 38

65

0,5

0,5

0,2 0,15 0,15 0,05

200 50 200 180 50

60 1,8 0,3

0,5

0,18 0,18 0,05 0,01

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Par a M elon Can C antaloup taloupe e 35 35

1

2

Para Pepinill Pepinillo o Centro Exp Cota cota



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CAPI CAPI TUL TUL O 6 F ORM UL ACI ÓN DE SOL UCI ONES NU T RI T TI VAS 1. INTRODUCCIÓN El punto más importante para un buen manejo hidropónico es la nutrición de la planta. Para evitar la aparición de desórdenes fisiológicos (deficiencias) en las plantas, los nutrientes deben ser repuestos puestos en la la sol soluci ución ón nutri nutrititiva va a través de sa salles o fe fertil tilizante zantes. s. LLa a solución nutritiva es el agua con los nutrientes minerales esenciales disueltos en ella, en concentraciones y proporciones adecuadas para lograr un crecimiento y desarrollo óptimo de las plantas. La composición de una solución nutritiva es la base para producir cualquier cultivo hidropónico. L as plan plantas tas absorbe absorben n a través través de su siste sistem ma radi radicular cular llos os mi miner nerales disueltos en el agua para satisfacer sus requerimientos nutricionales. L os nutri nutrie entes ntes m miinerales al al se serr absorbi bsorbidos dos por por las raíce raíces, s, son translocados a las diferentes partes (tallos, hojas, flores, frutos, semillas) de la planta para su uso en funciones biológicas importantes Un aspecto muy importante en hidroponía es la formulación de la solución nutritiva. No existe una solución nutritiva óptima para todos los cultivos, porque no todos tienen las mismas exigencias nutricionales, principalmente en nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio y calcio. Existe un gran número de soluciones nutritivas para distintos cultivos, y muchas cumplen con los requerimientos de un buen número de cultivos. El crecimiento y el rendimiento de cualquier cultivo pueden ser opti optim mizado zadoss form formul ula ando ndo una una sol soluci ución ón nutri nutrititiva va especí specíffica ca.. La La concentración de la solución nutritiva debe estar balanceada para los diferentes estados de crecimiento del cultivo (plántula, crecimiento vegetativo, floración, fructificación) y el tipo de cultivo. Por ejemplo,

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plántulas de tomate de 1 mes no requieren la misma formulación, concentración de solución nutritiva y frecuencia de riego que plantas de tom tomate de 6-8 6-8 me mese sess que están en en ple plena producci producción. ón. Por otro otro lado lado,, una planta de lechuga no tiene las mismas necesidades nutricionales que una planta planta de tom tomate. 2. NUT NUT RI ENTES ENTE S QUE QUE CONTI CONTI ENE UNA UNA SOLUCI OL UCIÓN ÓN NUTRITIVA Se requieren ciertos nutrientes minerales esenciales para el crecimiento y desarrollo del cultivo, los cuales a su vez son esenciales para la floración, fructificación y calidad del fruto. Un elemento mineral es esencial, si la planta, ante su falta, no puede completar su ciclo de vida, porque el elemento es parte estructural o constituyente, o es un metabolito esencial y actúa directamente en el metabolismo vegetal. Por ejemplo, el nitrógeno es esencial porque forma parte de compuestos orgánicos como aminoácidos, proteínas, ácidos nucleicos, hormonas, vitaminas, pigmentos como la clorofila y ante su falta, la planta no crecerá, quedará pequeña y morirá prematuramente. Son 16 los elementos esenciales, de los cuales 14 son minerales. De acuerdo a la concentración relativa en que se encuentran en los tejidos, los elementos esenciales se clasifican en macronutrientes y micronutrientes. El carbono (C) es obtenido del dióxido de carbono (CO2); el hidrógeno (H) y el oxígeno (O2) son obtenidos del agua y oxígeno; a partir de estas fuentes, las plantas elaboran un gran número de moléculas orgánicas. Estos tres elementos son elementos orgánicos o no minerales y constituyen casi el 96% de la materia seca de una planta y, el 4% que resta, está constituido por los elementos minerales. L os macronutri cronutrie entes tes mi minerale rales son: son: nitróge nitrógeno no (N) (N), fós ósfforo (P) (P), potas tasio (K), (K ), ca callcio cio (Ca (Ca), magnesio sio (Mg (M g) y azufr azufre e (S). (S). L os micronutrientes son: cloro (Cl), hierro (Fe), manganeso (Mn), boro (B), cobre (Cu), zinc (Zn) y molibdeno (Mo). A pesar de que los micronutrientes se requieren en concentraciones muy bajas, éstos desempeñan funciones vitales para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Generalmente los macronutrientes forman parte estructural Ing. Victor PayeHuaranca


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de diferentes compuestos orgánicos y, los micronutrientes son constituyentes de grupos prostéticos en metaloproteínas y activadores de enz enzimas. En los sistemas hidropónicos todos los nutrientes minerales esenciales deben estar en la solución nutritiva en concentraciones adecuadas cuadas pa para lograr ograr una nutrici nutrición ón bal balance ancead ada a de las pl plantas, antas, y por lo tanto, obtener mayores rendimientos. Un aspecto muy importante para lograr una producción óptima en cualquier sistema hidropónico es ser capaz de proporcionar a las plan plantas tas la combina binaci ción ón preci precisa sa de nutr nutriientes ntes que nece necesi sitan tan.. L a principal causa para que ocurra una situación no óptima en un sistema hidropóni hidropónico co es es una una sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva total totalmente desba desballance ancead ada. a. La La nutrición sólo es un factor entre varios factores que afecta el crecimiento de las plantas. Cuadro 1. Formas disponibles, peso atómico y rango óptimo de concentraciones de los elementos esenciales minerales en la solución nutritiva. Concentración en Peso Forma Elemento Atómico Disponible Solución Nutritiva Macronutrientes Potasi otasio o (K ) 39. 39.0 K+ 200.00 200.00--300 300.00 Nitrógeno trógeno (N) (N) 14.0 NO3-, NH4+ 150.00 150.00 - 250.00 Calcio cio (Ca (Ca) 40.0 Ca2+ 120.00 120.00 - 200.00 Magnesio sio (Mg (M g) 24.0 Mg2+ 30.00- 50. 50.00 Fósforo (P) (P) 31.0 H2PO4, 20. 20.0000- 50. 50.00 Azufre zufre (S) (S) 32.0 SO4250.00-100.00 Micronutrientes Cloro (Cl (Cl) 35.5 Cl10.00 - 50.00 Hierro rro (Fe (Fe) 56.0 Fe2+, Fe3+ 0.80- 2.00 Manganeso (Mn (M n) 55. 55.0 Mn2+ 0.50- 0.80 Boro (B) (B) 11.0 BO3 0.40- 0.60 Zin Zinc (Zn (Zn) 65.5 Zn2+ 0.10- 0.20 Cobre obre (Cu) (Cu) 63.5 Cu2+ 0.05- 0.15 Mnlibde bdeno (Mn (M n) 96.0 MoO420.01 – 0.05

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Para una producción comercial, la concentración de la solución nutritiva debe ajustarse según el cultivo. En relación al tipo de cultivo, los que producen hojas (lechuga, albahaca, apio, acelga, etc.) requieren relativamente más nitrógeno que los cultivos que producen raíces, bulbos y frutos. 3. FUNCI FUNCIÓN ÓN DE L OS ELEM EL EMENTOS ENTOS M I NERAL ES EN LAS L AS PLANTAS 3.1. Nitrógeno Es el fertilizante que más influye en el crecimiento y rendimiento de las plantas, es constituyente de aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos, también forma parte de la molécula de clorofila. Una adecuada cuada canti cantida dad d de nitr nitróge ógeno no produce produce un rápido rápido cre crecim cimiento y de un color verde oscuro, lo que es una señal de la fuerte actividad fotosintética de la planta. Una deficiencia produce un reducido crecimiento y su brotación es débil y de color pálido, la falta de este elemento en las reservas al final del verano-otoño, puede provocar corrimiento de flor en la primavera siguiente. L os frutos req requie uieren can cantid tidades sign signiifica catitiva vass de de nitróge nitrógeno no,, fós ósfforo y calcio y, si la calidad del fruto necesita ser maximizada, se requiere niveles altos de potasio. El suministro de calcio es crítico durante la fase de cre crecim cimiento ya que se requie quiere para la la for form mación ación de nuevas nuevas céllulas cé ulas y estr estructuras ucturas ce cellula ulares. La L a ca carrencia ncia del del tra transpor nsporte te de calci calcio o al al fruto puede resultar en el desarrollo de pudrición apical (blossomend-rot). 3.2. Fósforo Participa en la constitución de ácidos nucleicos (ADN y ARN), además cumple un rol en la transferencia y almacenaje de energía (ATP). Una adecuada cantidad da consistencia a los tejidos, favorece la floración, fecundación, fructificación y maduración, influye en la cantidad, peso y sanidad de semillas y frutos, favorece el desarrollo del sistema radicular, participa en la actividad funcional de la planta Ing. Victor PayeHuaranca


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(fotosíntesis), es un factor de precocidad, es un elemento de calidad, haci hacie endo las las plan plantas tas más resist resiste entes ntes a plag plagas as y enf enfermedade edades. s. El fósforo juega un papel relevante en las etapas de enraizamiento y floración, ya que es determinante sobre la formación de raíces y sobre el tamaño de las flores. Grandes cantidades de fósforo son necesarias para formación de semillas dentro del fruto y una planta en fructificación absorbe proporcionalmente más fósforo que una que no fructifica. Puede provocar carencia de cobre, cinc, hierro y boro. Su deficiencia se manifiesta en una disminución de crecimiento, madurez retardada, poco desarrollo de granos y frutos, hojas de color verde oscuro con puntas muertas, coloración rojo-púrpura en zonas de follaje. El exceso de fósforo acelera la madurez, incrementa crecimiento de raíces. 3.3. Potasio Es activador de muchas enzimas esenciales en fotosíntesis y respiración, activa enzimas necesarias para formar almidón y proteínas, favorece la formación de hidratos de carbono, aumenta el peso de granos y frutos, haciéndolos más ricos en azúcar y zumo, mejorando su conservación, favorece la formación de raíces, y las plantas resisten mejor la sequía, es un elemento de equilibrio y sanidad, aportando mayor resistencia a las heladas, a las plagas y a las enfermedades. Su deficiencia se manifiesta por un enrollamiento hacia arriba del borde borde de las hoj hojas as acom acompaña pañado do por una quemadura adura de de co collor café café en as puntas y már árge gene ness com come enzando por las mas mas madur maduras, as, tambié bién presenta tallos débiles que favorecen la tendidura, frutos pequeños, semillas arrugadas y crecimiento lento, puede inducir carencias de magnesio, cobre, cinc, manganeso y hierro. 3.4. Calcio Constituye una parte esencial de la estructura de la pared celular y es indispensable para la división celular, favorece el crecimiento, da

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resistencia a los tejidos vegetales, desarrolla el sistema radicular, influye en la formación, tamaño y maduración de frutos. Su deficiencia no es común, siendo los síntomas de esta la muerte de los puntos de crecimiento, coloración anormal oscura del follaje, caída prematura de brotes y flores y debilitamiento de los tallos. Su exceso produce un aumento en el pH y dificulta la absorción de algunos elementos, como el potasio, boro, hierro y manganeso, forma fosfatos insolubles con el fósforo. 3.5. Azufre Favorece el crecimiento y desarrollo de las plantas, si hay carencias, la fructificación no es completa, es un componente de las proteínas y enzimas, interviene en los procesos de formación de la clorofila, favorece la formación de nódulos en las raíces de las leguminosas. Su síntoma de deficiencia son hojas jóvenes de color verde claro o amarillento pudiendo algunas plantas verse afectados los tejidos mas viejos también, plantas pequeñas y alargadas, crecimiento retardado y retraso traso en la la madur adure ez, aumenta sal saliinida nidad d de los suel suelos. 3.6. M agnes gnesio Es uno de los componentes principales de la clorofila, por lo que su carencia reduce la formación de hidratos de carbono, así como la capacidad productiva de las plantas, hace las plantas más resistentes a heladas y enfermedades, los frutos hacen gran consumo de este elemento, por lo que no es raro encontrar carencias en una agricultura intensiva. Una deficiencia de magnesio provoca en la planta una clorosis invernal en las hojas y una necrosis en los márgenes, manteniéndose verde el área a lo largo del nervio central, los márgenes de las hojas se curvan hacia arriba, como emigra a las hojas jóvenes, puede producir grandes defoliaciones. Es antagónico con el potasio, con lo que un abonado excesivo de éste produce carencias de magnesio, aumenta el riesgo de salinización.



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3.7. Hierro Su im importan portanci cia a radica radica ya que que for orm ma part parte e de enzim nzimas y nume numerosas proteínas que acarrean electrones durante la fotosíntesis y respiración. Su deficiencia provoca una inhibición rápida de la formación de clorofila provocando una clorosis intervenla pronunciada, pero primero en hojas jóvenes; en ciertas ocasiones es seguida de una clorosis venal. En casos severos las hojas se ponen blancas, con lesiones necróticas. 3.8. Cloro Tien Tiene por fun funció ión n estimu imula larr la ruptura (oxida idació ión n) de la molé léccula de agua durante la fotosíntesis, importante en raíces, división celular en hojas y soluto osmoticamente activo de importancia. Su deficiencia provoca un crecimiento reducido de hojas, marchitamiento y desarrollo de manchones cloróticos y necróticos, hojas adquieren color bronceado, las raíces disminuyen su longitud per pero aume aumentan en en grosor grosor.. 3.9. M angane anganeso so Activador de una o más enzimas en la síntesis de ácidos grasos, las enzimas responsables en la formación del DNA y RNA y de las enzim nzimas deshi deshidroge drogena nasa sa del del cicl ciclo o de K rebs. Pa Partici ticipa pa dir directamente en la fotosíntesis, en la formación de oxigeno desde el agua y en la formación de clorofila. 3.10. Boro Tien Tiene un papel no no bie ien n entendido ido en la lass pla lan ntas. Pue Puede ser requerido ido para el transporte de los carbohidratos en el floema. 3.11. Zinc Requerido para la formación del ácido indol acético de la hormona. Activa la dehidrogenasa del alcohol de las enzimas, la dehidrogenasa del ácido láctico, la dehidrogenasa del ácido glutamico y la carboxipeptidasa.

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3.12. Cobre Actúa como portador del electrón y como parte de ciertas enzimas. Está implicado en fotosíntesis, y también de la oxidación del polifenol y la reductasa posible del nitrato. Puede estar implicado en la fijación del nitrógeno. 3.13. Molibdeno Actúa como portador del electrón en la conversión del nitrato a amonio y son también esenciales para la fijación de nitrógeno. 4. DESÓRD ESÓRDENES ENES NUT NUT RICI RI CION ONAL AL ES L os el elementos mi miner nerale ales esenci esencial ale es deben deben estar disue disuelltos en en la la solución nutritiva dentro de un rango óptimo (Cuadro 1); fuera de este rango se puede producir en la planta una deficiencia, si el elemento está por debajo del rango óptimo o, toxicidad, si el elemento está muy por encima de! rango óptimo. En ambos casos las plantas mostrarán síntomas característicos, principalmente en hojas como: Amarillamiento (clorosis), necrosis o muerte de tejido, pigmentación rojiza o morada, deformación de hojas, quemaduras, etc.; lo cual influye significativamente en el crecimiento y rendimiento de un cultivo. El nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, cloro, zinc y molibdeno dentro de la planta se movilizan sin dificultad; en cambio el calcio y boro son prácticamente inmóviles, y el azufre, hierro, manganeso y cobre son poco móviles. Por tal razón los síntomas de deficiencia de los elementos móviles se observan principalmente en las hojas adultas; mientras que los síntomas de deficiencia de los elementos poco móviles e inmóviles se aprecian en las hojas jóvenes y puntos de crecimiento. Conocer este criterio de diagnosis es importante porque permite detectar alguna deficiencia durante el cultivo, lo cual hace posible hacer las correcciones oportunas, ya sea a nivel de la solución nutritiva, agregando los elementos esenciales móviles que son Ing. Victor PayeHuaranca


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rápidamente absorbidos y translocados hacia los diferentes órganos de la planta; o mediante la aplicación foliar de un fertilizante apropiado, para aportar directamente los micronutrientes requeridos por la planta. Cuando uno o mas elementos minerales esenciales disueltos en la solución nutritiva no están en concentraciones adecuadas, puede provocar un desbalance nutricional o antagonismo. El antagonismo ocurre cuando un elemento se encuentra en altas concentraciones y puede conllevar a la deficiencia de otro elemento interfiriendo con su absorción y asimilación. Tambié Tam ién n la aplica licació ión n folia foliarr de de un fer fertiliza ilizante en dosis alta ltas puede producir toxicidad o el antagonismo de algún elemento mineral en los tejidos. Por ejemplo el exceso de hierro induce una deficiencia de manganeso y viceversa; el exceso de fósforo produce una deficiencia de zinc; el exceso de calcio produce deficiencia de magnesio y potasio; mientras que el exceso de potasio inhibe la absorción de calcio y magnesio. Por ello es muy importante que la solución nutritiva contenga tanto los macro como los micronutrientes en sus concentraciones óptimas. 5. FERTI L I ZANTE ANTES S EMPL EM PLEAD EADOS OS PARA PREPARAR PREPARAR SOLUCIONES OL UCIONES NUTRIT UTRI T I VAS Existe una gran diversidad de fertilizantes para ser usados en la preparación de soluciones nutritivas pero se recomienda usar fertil tilizante zantess sol soluble ubles. La L a sol solubi ubillidad dad es una una medida dida de conce concent ntrración ción del fertilizante que permanecerá en solución cuando se diluye en agua. L os fertil tilizante zantess que que tie tienen nen baj baja sol solubi ubillidad dad sol solam amente se dil diluyen uyen parcialmente en el agua. Por ejemplo, el sulfato de potasio es menos soluble que el nitrato de amonio, en 1 litro de agua solo se disuelve 110 g de sulfato de potasio mientras que en el mismo volumen de agua se pueden disolver hasta 1,700 g de nitrato de amonio (Cuadro 2).

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Para formular una solución nutritiva se debe tener en cuenta el grado de pureza de los fertilizantes y la compatibilidad con otros fertilizantes y el agua. Por ejemplo, sales que aportan calcio son incompatibles con las que aportan sulfatos y fosfatos. El nitrato de calcio es incompatible con sulfato de amonio, sulfato de potasio, fosfato monoamonico y fosfato diamónico. Esto explica por qué se deben preparar por separado soluciones concentradas A, B y C y nunca se deben mezclar, de lo contrario algunos de los elementos minerales precipitarían y no estarían disponibles al momento de preparar la solución nutritiva. L os fe fertil tilizante zantess que se em emple plean par para pr prepara pararr sol soluci ucione oness nutri nutrititiva vass no son 100% puros ya que contienen materias inertes como partículas de arena, arcilla y limo. Para formular una solución nutritiva se debe tener en cuenta el grado de pureza de los fertilizantes que se emplearán. Cuadro 2. Fertilizantes que aportan macronutrientes usados en la preparación de soluciones nutritivas Composición Química

L ey o Riqueza queza %

Solubilidad (g/L)

Nitrato trato de amonio

NH4NO3

31.0-35.0 31.0-35.0 %N

1,7

Nitrato trato de cal calcio cio

Ca(NO Ca(NO3) 2.4H2O

15.5 % N, 26.0 % CaO

1,2

Nitrato trato de pota potassio

K NO3

13.5 %N, 45.0 %K 2O

150

Mg(NO (NO3) 2.6H2O

11.0% N, 16.0% M gO

500

Fosfato osfato monoamónico ónico

NH4HP HPO O4

12.0 % N, 60 % P 2O5

200

Fosfato monopotás onopotásiico

K H2PO4

52.0 % P2O5, 34.0 % K 2O

200

(NH (NH4) 2 SO4

21.0 % N, 22.0 % S

500

MgSO4.7H2O

16.0 % M gO, 13.0 % S

700

K 2SO4

50.0 % K 2O, 18 % S

110

Fertilizantes

Nitrato trato de Magne agnessio

Sulfato Sulfato deam amoni onio o Sulfato Sul fato de magnes agnesiio Sulfato Sulfato de potas potasiio

Fuente: Cadahía, 1998 L a riq riqueza ueza del del los fertil rtilizan zantes tes que que aportan portan fós ósfforo, potasi potasio, o, cal calcio cio y magnesi agnesio o no está está expr expre esada sada di directame ctamente co com mo el elemento ento (P (P, K , Ca, Ing. Victor PayeHuaranca


53


Mg) sino como compuesto (P2O5, K 2O, CaO, MgO), de tal forma que se debe usar un factor de conversión para conocer la cantidad del elemento que contie contiene el fertil tilizante zante.. L os fa factores ctores de conver conversión sión son: son: P2O5= 2.3; K 2O = 1.2; CaO =1.4 = 1.4;; Mg M gO = 1.67. 67. Por Por ej ejemplo, plo, si la riqueza del nitrato de potasio es 45% K 2O, equivale a 37.5% K (45/1.2). Si el sulfato de magnesio tiene una riqueza de 16% MgO, ésta equival quivale e a 9.6% Mg Mg (16/1.67). 16/1.67). Tambié Tam ién n se pueden emple lea ar como fue fuente de macronutrie ien ntes fertilizantes líquidos como el ácido nítrico (22% N), ácido fosfórico (73% P2O5) y ácido sulfúrico (33% S), aunque estos compuestos son utilizados principalmente para acidificar el agua de riego o solución nutritiva, y para limpiar el sistema de riego por goteo. Pero como son ácidos fuertes, se debe tener mucho cuidado al manipularse porque son corrosivos y pueden provocar quemaduras. L a prin principa cipall for orm ma de absor bsorción ción del del nitró nitróge geno no por por las pla plantas tas es es el el nitrato aunque también en la forma amoniacal pero en menor proporción. Él exceso de amonio puede ser perjudicial para las plan plantas; tas; por esta razón (no (no se reco com mienda usar usar urea como como fuen fuente te de nitrógeno en la preparación de soluciones nutritivas, sobre todo para sistemas en agua como raíz flotante y NFT o recirculante, porque todo el nitrógeno es liberado en la forma amoniacal. Tambié Tam ién n exis istte en el mercado fer fertiliza ilizantes comple lejo joss cris isttalino linos sólidos y líquidos que contienen dos o más elementos fertilizantes y se obtienen industrialmente por medio de reacciones químicas. Por ejemplo, un fertilizante complejo 20-5-10-2 tiene la siguiente riqueza: 20% N, 5% P2O5, 10% K 2O y 2% MgO. L os fe fertil tilizante zantess compl comple ejos son relativam tivamente más car caros que que los fertilizantes simples o comunes. Entre los criterios de selección de fertilizantes para preparar soluciones nutritivas se debe tener en cuenta su disponibilidad en el mercado, riqueza, solubilidad y costo. En el Cuadro 3 se da una relación de fertilizantes que aportan micronutrientes y que pueden ser empleados en la preparación de soluciones nutritivas. El sulfato de hierro tiene el inconveniente que, al mezclarse con otras sales que aportan micronutrientes en una solución concentrada, precipita el hierro. En todo caso, se puede

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emplear una solución concentrada de sulfato de hierro aparte y agregarse por separado al momento de preparar la solución nutritiva. Cuadro 3. Fertilizantes que aportan micronutrientes usados en la preparación de soluciones nutritivas Fer til tilizante zante

Compos omposici ición ón Quím uímica

Riqueza iqueza

Á cido bóri bórico co

H3BO3

18 % B

Bórax Moli olibda bdato deamonio onio Moli olibda bdato de sodio sodio Cloruro oruro de mangane anganeso so Sulf Sul fato de manganes anganeso o Sulfato Sulfato de cobre Sulfato Sulfato de zinc zinc Sulfato Sulfato de hie hierro rro Quel Quelato deHie Hi erro Quel Quelato deHie Hi erro

Na2B4O7.10H2O (NH (NH4) 6Mo7O24 Ña6M07024 MnCl nCl2.4H2O MnSO4.4H2O CuSO4.5H2O ZnSO4.7H2O FeSO4.7H2O Fe-EDT Fe-EDTA A Fe-FDD Fe-FDDH HA

11 % B 54% 54% M o 54% M o 27 % M n 25 % M n 25 % Cu 23 % Zn 20 % Fe 10% 10% Fe 6% Fe

Fuente: Cadahía, 1998 En luga lugarr de usar usar sulf sulfato de de hie hierro se aconsej conseja usa usarr un quel quelato de hierro. Un quelato es un compuesto químico en el cual un ion metálico está enlazado por varios puntos a una molécula orgánica, de manera que protege al elemento evitando su hidrólisis y precipitación. Existen varios tipos de quelatos: ETDA (ácido etilen diamino tetra acético), DTPA (ácido dietilen triamino penta acético), EDDHA (ácido etilen diamino diorto hidroxifenil acético), EDDHMA (ácido etilen díamino diorto hidroxi parametil fenil acético), etc. L a eficie ciencia ncia de un quel quelato ato va a d de epende penderr de su capaci capacida dad d para para mantener el ion metálico disponible para la planta en la solución nutriti utritiva va.. Los L os quel uelatos del del tipo tipo EDTA DT A., DT DTPA son menos nos esta establ ble es y sufren descomposición química mientras que los quelatos del tipo EDDHA, son más estables y actúan dentro de un amplio rango de pH. Existe una diversidad de quelatos que aportan micronutrientes, con una variedad de riqueza, pero lo mas aconsejable es aportar solo el hierro a través de un quelato y los demás micronutrientes a través de sales o fertilizantes, de esta forma se mantiene disponible el hierro y se reduce el costo de la solución nutritiva, ya que los quelatos son relativamente caros. Ing. Victor PayeHuaranca


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6. L A SOLUCIÓN SOLUCIÓN NUTRI TI VA Y L A CALI DAD DEL AGU AGUA Para preparar la solución nutritiva se debe tener en cuenta la concentración de nutrientes en el agua de riego. Generalmente el agua contiene calcio, magnesio, sulfato y boro, los cuales deberán tenerse en cuenta al formular la solución nutritiva. Tambié Tam ién n el agua co contie ien ne so sodio y clo lorro que, en cantida idades alta ltas aumentan la salinidad del agua y puede provocar toxicidad a las plantas, por lo que no se recomienda usar fertilizantes que aportan estos elementos como el cloruro de potasio y nitrato de sodio por ejemplo. Del análisis (Cuadro 4), el agua es ligeramente salina (CE 1.10 dS/m), ligeramente alcalina (pH 7.5), rica en calcio, magnesio y azufr zufre (sulf sulfato). L a canti cantida dad d de carbonato carbonatoss y bica bicarrbonatos bonatos no no e ess al alta y no habrá problemas de precipitaciones de manganeso, hierro ni magnesio. Cuadro 4. Análisis de agua La Desionizada Huacho Pozo Chorrillos Potosí Viacha Molina CE dS/m pH Ca+2 me/ L Mg+2 me/L Na+ me/L K+ me/L Suma Cationes NO3me/L CO3me/L HCO3me/L SO42me/L Clme/L Suma Aniones B ppm

Cota cota

Dori flor

0,85

0,10

7,50

0,40

4,60

4,00

0,18

0,14

0,12

7,50

6,20

9,20

7,80

7,00

6,80

7,56

6,80

6,80

6,25

0,10

0,06

1,80

5,60

20, 20,00

7,87

1,80

6,80

2,00

0,20

2,70

1,40

2,80

5,00

2,68

0,20

2,00

1,20

0,18

60,00

5,10

36,80 36,80

40,00

12,00

2,00

12, 12,00

0,10

0,05

7,00

0,09

0,71

0,10

2,92

0,50

0,10

9,55

0,53

69,76

8,39

45,91 45,91

65,10

25,47

4,50

20, 20,90

0,00

0,00

0,00

0,00

1,50

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,10

0,00

0,00

0,00

2,80

0,20

10,00

2,70

4,00

10,00

50,51

3,00

0,20

3,60

0,00

3,00

4,70

12,00

5,00

13,02

0,00

3,00

3,00

0,20

60,00

1,00

29,40

30,00

4,96

6,00

0,20

9,40

0,40

73,00

8,40

46,90

45,10 45,10

68,49

9,00

3,40

0,30

0,15

3,80

0,50

2,50

2,00

0,37

0,20 0,20

0,30

Fuen Fuente: te: UL AM , Pe Perú rú y UMSA, SA, Boli Bolivia. Informac nformaciión del auto autor. r.

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L a iinf nfor orm mación ación del del conteni contenido de catione cationess y anione anioness se pue puede de expre xpresa sarr en miliequiva uivallentes tes por lilitro (m (me/L ) o e en n mg/L . Si Si la inform nforma ación ción está expre xpresada sada en en me me/L , se puede puede pasa pasar a mg/L a travé través de la la sigui siguie ente relación: Peso atomico 1 meq Valencia ión ión 

Según el análisis, el agua contiene suficiente calcio (125 ppm), magnesio (24 ppm) y azufre (41.6 ppm). El contenido de potasio es muy baj bajo (3.90 (3.90 mg/L mg/L)) y las las pla plantas ntas re requi quie eren potasi potasio oe en n canti cantida dade dess relativam tivamente altas altas (> 200 mg/L) g/L ) por se serr un macronutri acronutriente. nte. Cuando uando el nivel nivel de sodio sodio supe superra los 50 50 ppm ppm (mg/L) g/L ), puede puede presenta presentarrse problemas por toxicidad. El cloro está alto, pero está por debajo del nive nivell detoxici toxicida dad d (>5.00 me/L ó 177 177..5 mg/L ). 7. PREPARACIÓN DE DE L A SOL SOLUC UCII ÓN NUTRITI UTRI TI VA De acuerdo a Rodr odríguez guez (2005) (2005), se indica ndica en los párr párra afos sigui siguie entes: ntes: En hidroponía es muy común la aplicación de soluciones concentradas y la solución nutritiva se puede preparar a través estas soluciones, las cuales contienen varios nutrientes en altas concentraciones. Para preparar la solución nutritiva se toman pequeños volúmenes de la solución concentrada de tal forma, que al final se tiene una concentración adecuada para nutrir a las plantas. L a so sollución ución hi hidropónica ropónica L a Mol oliina fue formul ormula ada en en 1,993 1,993 en en el el L abora borato tori rio o de de Fisiol siolog ogíía Vegetal tal de la Unive Universi rsid dad Nacion ciona al Agraria raria L a Mol oliina (UN (UNAL M) desp despué uéss de vari varios os años deinvesti nvestig gación ción.. L a so sollución ución hid hidropóni ropónica L a Mol oliina consta consta de dos dos sol soluci ucione oness concentrad concentradas as A y B. B. L os resul resultad tados os obte obteni nidos dos han han si sido muy satisfactorios y ahora es muy conocida en todo el Perú y L atino tinoam américa rica.. La L a fórmul órmula a de la so sollución ución hid hidropóni ropónica L a Mol oliina es la siguiente: Ing. Victor PayeHuaranca


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Cuad uadro 5. Ca Cantid tidades de Sale Sales para para la la Soluci Solución ón Hi Hidropóni ropónica L a Mol oliina (20 (2005). Solución Concentrada A (Para 5.0 litros de agua, volumen final) Nitrato de potasio 13.5% N, 45% K 2O Nitrato trato de amonio onio 33% 33% N Superfosfato triple 45% P2O5, 20% 20% CaO

550 g 350 350 g 180 180 g

Solución Concentrada B (para 2.0 litros de agua, volumen final) Sulf ulfato de magnesi gnesio o 16% MgO, 13% 13% S 220 220 g Quel uelato de hie hierro 6% Fe 17 g Soluci Solución ón deM icronutrie cronutrientes ntes 400 400 mL Solución Concentrada de Micronutrientes (ara 1.0 litro de agua DESTILADA o HERVIDA) Sulfato de manganeso (MnS04.4H2O) 5.0 g Ácido bórico (H3BO3) 3.0 g Sulfato de zinc (ZnSO4.7H2O) 1.7 g Sulfato de cobre (CuSO4.5H2O) 1.0 g Molibdato de amonio (NH4) 6Mo7O2 0.2 g Para preparar un litro de solución nutritiva se añaden 5 mililitros (ml) de la solución concentrada A y 2 mi de la solución concentrada B a un litro de agua. Cada solución concentrada se agrega al agua por separado; primero una y luego la otra. Nunca se debe mezclar las soluciones concentradas A y B, de ión contrario algunos de los nutrientes podrían precipitar afectando su disponibilidad en el mome omento de prepa preparar rar la la so sollución ución nutri nutrititiva va.. L os 5 L de sol soluci ución ón concentrad concentrada a A y 2 L de sol soluci ución ón concentrad concentrada a B alca alcanza nzan n par para preparar 1,000 L de solución nutritiva. L a so sollución ución nutri nutrititiva va re resu sulltan tante al mezcla zclar las sol soluci uciones conce concen ntrada tradas A y B de la sol soluci ución ón hi hidropónica ropónica L a Mol Moliina, es una una solución nutritiva promedio que puede ser utilizada para producir diferentes cultivos. Pero, como ya se indicó anteriormente, el crecimiento y rendimiento puede ser optimizado usando una formulación específica para cada cultivo.

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L a so sollución ución nutriti utritiva va prepa preparad rada a con sol soluci ución ón hid hidropóni opónica ca L a Mol oliina tie tiene la sigu siguiiente concentraci concentración ón en en ppm(mg/L) g/L ): Cuadro 6. Concentración de solución nutritiva preparada con solución hidropónica La Molina. 210 ppmK 190 ppmN 150 ppmCa* 70 ppmS* 45 ppmMg* 35 ppmP

1.00 1.00 ppmFe 0.50 0.50 ppmMn 0.50 0.50 ppmB* 0.15 0.15 ppmZn 0.10 ppm ppmCu 0.05 0.05 ppmMo

* L a conce concen ntra tración ción de la sol soluci ución ón nutri nutrititiva va incluye ncluye las ca cantida ntidade dess que que aporta el agua gua: 125 mg Ca Ca/L , 24 mg Mg Mg/L , 42 mg S/L S/L , 0.3 ppm ppm B. 1 ppm (una parte por millón) = 1 mg/litro 8. FORM FORMUL ULACI ACIÓN ÓN DE L A SOL SOLUCIÓN UCIÓN NUTRITI UTRI TI VA A continuación se explicará cómo se hacen los cálculos para preparar 1,000 litros de solución nutritiva con una concentración como se muestr uestra a en el el Cuadr uadro 6. Cuadr uadro 7. Conteni ontenido do de nutrie nutri entes ntes en el agua y que faltan altan agr agregar gar para obtener la solución nutritiva final. Concentración en ppm (mg/L). N

P

K

Ca

Mg

S

Fe

Mn

B

Zn

Cu

Mo

Final

190

35

210

150

45

70

1.0

0.5 0.5

0.5

0.15

0.10

0.05

A gua gua

-

-

4

125

24

41

-

-

0.3

-

-

-

Falta 190 35 206 25 Fuen Fuente: te: UL A M, Rod Rodrí ríg guez uez (2005). (2005).

21

29

1.0

0.5

0.2

0.15

0.10 0.10

0.05

Para logr lograr ar una concentr concentraci ación ón de 190 ppm de nitr nitróge ógeno, no, en 1 L de agua agua debe debe habe haberr 190 mg mg de nitr nitrógeno; ógeno; en 1,000 1,000 L habr habrá á 190, 190,000 000 mg o 190 g de nitrógeno. Siguiendo el mismo criterio, entonces para 1,000 L de sol soluci ución ón nutri nutrititiva va se requie uiere añadi adir 35 g de de fósforo, ósforo, 206 206 g de potasio, 25 g de calcio, 21 g de magnesio, 29 g de azufre, 1 g de hierro, etc. Ing. Victor PayeHuaranca


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Ejemplo 1: Se tomará como ejemplo los fertilizantes que se emplean para prepa preparar rar la la so solluci ución hid hidropóni ropónica L a Mol oliina (Cuad uadro 5) 5). La L a riq riqueza ueza de de los fertilizantes se muestra en el Cuadro 2. 8.1. Cálculos para obtener los macronutrientes 100 g K NO3 100 g K NO3

13. 13.5 g N 45. 45.0 g K 2O 13, 13,5 gN 37. 37.5 g K (45/ 45/1.2)

100 g K NO3 ----------------- 37.5 g K X g K NO3 ---------------------------------- 206 g K (FA (FALL TA) X =550 550 g K NO3 100 g K NO3 550 g K NO3 X =74. 74.3g N

13.5 g N X gN

Se debe emplear otra fuente que aporte nitrógeno para completar los 190 g (190 - 74.3 = 115.7 g); la otra fuente es nitrato de amonio: 100 g NH4 NO3 550 g NH4 NO3 X =350 g NH NH4 NO3

33.0 g N X gN

L a fuen uente de de fósforo, ósforo, es el el supe superfosfato rfosfato tripl triple e que tam tambié bién aporta aporta calcio. El superfosfato triple es un fertilizante empleado para fertilizar los campos de cultivo y tiene baja solubilidad, pero puede emplearse para preparar soluciones nutritivas, principalmente para cultivar en sistemas hidropónicos en agua como el sistema de raíz flotante y NFT o recirculante. Para sistemas de riego por goteo es preferible emplear fertilizantes solubles como el fosfato monopotásico o fosfato monoamonico. Tam Ta mbié ién n se puede emple lea ar el superfos fosfat fato triple iple pero antes de ingresar al sistema de riego, debe ser filtrado para evitar que los goteros se obturen con la parte inerte (limo) del fertilizante.

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100 100 g Superf Superfosfato osfato Triple ple 100 100 g Superf Superfosfato osfato Triple ple

45. 45.0 g P2O5, 20.0 g CaO 19. 19.6 g P (45/ 45/2.3), 14.3 14.3 g Ca (20/ 20/1.4)

100 100 g Superf Superfosfato osfato Triple ple X g Sup Superfo rfosfato Trip riple X = 178.6 g Superfosfato Triple

19. 19.6 g P 35.0 g P (FA (FAL TA)

100 100 g Superf Superfosfato osfato Triple ple 180 g Supe Superfos rfosffato Tripl riple e X =25. 25.7 g Ca

14. 14.3 g Ca X. g Ca

Por otro lado, se emplea sulfato de magnesio para aportar magnesio y azufre: 100 g SO4Mg 100 g SO4Mg 100 g SO4Mg X g SO4Mg X =219* 219* g SO4Mg

16 g MgO, 13 g S 9.6 g Mg (16/ 16/1.67) 67) 9.6 g Mg 21 g Mg (FAL (FA L TA)

100 g SO4Mg 13 g S 220 g SO4Mg X gS X =28. 28.6 g S * Se aproxima a 220 g Final nalmente se emple plea un quel quelato ato par para apor aportar el el hie hierro: 100 100 g Quela Quelato 6.0 g Fe X g Que Quelato 1.0 g Fe (FA (FAL TA) X =16. 16.7 g Quel Quelato se aproxi aproxima a 17 g



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8.2. Cálculos para obtener los micronutrientes L a rique queza de de los fe fertil tilizante zantess que que aportan micronutri cronutrie entes ntes se muestr uestra a en el el Cuadro uadro 3. Los L os sigui siguie entes ntes cál cálculos culos se han han hecho hecho teni tenie endo en en cuenta la cantidad de micronutrientes que faltan agregar a 1,000 litros de agua para obtener la concentración final (Cuadro 7): 100 g MnS04.4H2O X g MnS04.4H2O X = 2.0g MnS04.4H2O

25.0 25.0 g Mn 0.5 g Mn (FAL (FA L TA)

100 g H3BO3 X g H3BO3 X=1.2 1.2 g H3BO3

18.0 g B 0.2 g B (FAL (FAL TA)

100 g ZnSO4.7H2O X g ZnSO4.7H2O X =0.7g ZnSO ZnSO4.7H2O

23. 23.0 g Zn 0.15 .15 g Zn (FA (FAL TA)

100 g CuSO4.5H2O X g CuSO4.5H2O X =0.4g CuSO4.5H2O

25. 25.0 g Cu O.1O O.1O g Cu (FAL (FA L TA)

100 g (NH4)6Mo7 )6Mo7O24 O24 X g (NH4)6M )6Mo7O24 O24 X =0.1g (NH (NH4)6Mo7O24

54. 54.0 g Mo 0.05 .05 g Mo (FA (FAL TA)

Por las cantidades tan bajas que se deben pesar como por ejemplo 0.1 g de molibdato de amonio, se recomienda preparar una solución de micronutrientes y, a partir de ésta, tomar un determinado volumen para preparar la solución nutritiva. Recuérdese que para preparar 2 litros de solución concentrada B de la sollución so ución hi hidropóni ropónica L a Mol oliina se requi requie eren 400 400 mL de la sol soluci ución ón de micronutrientes (Cuadro 5); los 2 litros de solución encentrada B sirven para preparar 1,000 litros de solución nutritiva; por lo tanto, 1 litro de solución de micronutrientes alcanza para preparar 2,500 litros de solución nutritiva.

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Para preparar 1.0 (para 2,500 litros de solución nutritiva) y 0.4 (para 1,000 litros de solución nutritiva) litros de solución de nicronutrientes, se necesitan las siguientes cantidades de fertilizantes: Fuente uente de M icronutri cronutrie entes ntes Sulfato Sul fato de manga anganes neso o (M (M nS04.4H2O) Ácido bórico (H3BO3) Sulfato de zinc (ZnSO4.7H2O) Sulfato de cobre (CuSO4.5H2O) Molibdato de amonio ((NH4)6Mo7O24 )6M o7O24 )

Solución M icronutri cronutrie entes ntes 1.0 L 0.4 L 5.0 g 2.0 g 3.0 g 1.2 g 1.7 g 0.7 g 1.0 g 0.4 g 0.2 g 0.1 g

Resumiendo, los cálculos realizados para obtener tanto los macro como los micronutrientes, la solución nutritiva preparada con sollución so ución hid hidropóni ropónica L a Mol oliina (sol soluci ución ón 1), puede puede ser modi modiffica cad da empleando otros fertilizantes disponibles (Cuadro 8). Cuadro uadro 8. Can Cantitida dad d de fertil tilizante zantess neces necesari arios os para para prepa preparar rar 1,00 1,000 0 litros de tres soluciones nutritivas con la misma concentración de macro y micronutrientes empleando diferentes fuentes de fertilizantes. Fer tili til izante zantess Nitrato de Potasi otasio Nitrato de A monio onio Nitrato trato de Calcio cio Superf Superfosfato osfato Tripl riple e Fosfato M onopotá onopotási sico co Produ Producto cto 13 - 40 - 13 Sulfato Sul fato de Magnes agnesiio Quel uelato 6% Fe Soluci Solución ón de Micronut. cronut.

Solución 1 550 g 350 g 180 g 220 g 17 g 400 ml

Solución 2 432 g 336 g 134 g 155 g 220 g 17 g 400 ml

Solución 3 490 g 233 g 134 g 201 g 220 g 17 g 400 ml

9. FORMUL ACIÓN ACI ÓN DE L A SOL SOLUCIÓN UCIÓN DE DE ACUERDO ACUERDO AL ESTA ESTAD DO DE DE CRECI CRE CIM M I ENTO ENTO Un aspecto muy importante en hidroponía es la formulación de la solución nutritiva. Para lograr una nutrición balanceada de un cultivo y, por lo tanto, para obtener mejores rendimientos, es necesario que cada uno de los elementos minerales esenciales esté en la solución nutritiva en concentraciones óptimas. Ing. Victor PayeHuaranca


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Para inducir un mayor crecimiento vegetativo en las plantas se debe aumentar el nivel de nitrógeno en la solución nutritiva, pero es importante no excederse. El exceso de nitrógeno (> 250 ppm) provoca un crecimiento excesivo de las plantas, siendo más suaves y sucule suculentas; ntas; las que que puede pueden n ser ser suscepti susceptibl ble es a daños daños mecá mecáni nicos, cos, daños daños por inse insectos ctos y a enfe nfermedade dades. Los L os nivel nivele es de nitr nitróge ógeno no deben deben mantene antenerrse relativam ativame ente bajos bajos (130 (130 - 150 ppm) ppm) en condici condicione oness de bajas temperaturas y baja intensidad luminosa. Para inducir una mejor respuesta a la floración se requiere aumentar el nivel de fósforo en la solución nutritiva (40-50 ppm). Para estimular la fructificación se necesita elevar el nivel de potasio (250 350 ppm) en la solución nutritiva. L a concentr concentraci ación ón de potasio potasio tambié bién puede puede se serr ajustad ajustado o de acuer acuerdo a las condiciones ambientales; para niveles altos de intensidad lumi uminosa se debe debe mantene antenerr nivel nivele es baj bajos de potasio potasio (200 (200 - 250 ppm) ppm) per pero aum aume entar ntar los ni nivele veles de nitr nitróge ógeno no (170 -200 -200 ppm). Para bajo niveles de luz, aumentar la concentración de potasio (250 300 ppm) y bajar la de nitrógeno (140 - 150 ppm). Cuidar de no excederse en en los los nivel nivele es de potasio potasio porque porque este el elemento ti tiende a neutralizar los efectos del calcio y magnesio.

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CAPI CAPI TUL TUL O 7 PREPARA CI ÓN DE SOL UCI ONE S NU T RI T TI VAS 1. INTRODUCCIÓN L a sol soluci ución ón nutr nutriitiva tiva es es agu agua a con nutr nutriientes ntes mi miner nerale ales, que se añade añaden n a través de fertilizantes comerciales, en cantidades y proporciones adecuadas, cuadas, de manera que cubran cubran las las necesi necesidade dades de las las plan plantas tas par para su crecimiento y desarrollo. Existe una infinidad de soluciones nutritivas para distintos cultivos, y muchas cumplen con los requerimientos de un buen número de plantas. No existe una solución nutritiva óptima para todos los cultivos, debido a que no todos los cultivos tienen las mismas exigencias nutricionales. Son 13 los nutrientes minerales esenciales que toda solución nutritiva debe proporcionar a las plantas: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), (K ), ca callcio cio (Ca (Ca), magne gnesio sio (Mg (M g), azufre zufre (S), (S), hie hierro rro (Fe (Fe), manga nganeso (Mn), boro (B), cobre (Cu), zinc (Zn), cloro (CI) y molibdeno (Mo). Es im importan portante te que que cada cada uno de estos estos elementos esté en en la la soluci solución ón en concentraciones óptimas para las plantas. 2. NUTRI CIÓN CI ÓN M I NERAL L a mayorí ayoría de las plan plantas tas requie quieren 16 16 el elementos o nutri nutrientes ntes para para que crezcan y desarrollen normalmente durante todo su ciclo de vida. Tre Tres de ello lloss, el carbono (C), C), hidr idrógeno (H) y el ox oxíge ígeno (O), lo loss que toman del aire, pudiendo ser en forma de CO2, H2O y/o 02, e intervienen en los que se denomina nutrición orgánica, por ejemplo el CO2 en la la fotosínte otosíntesi sis. s. Los L os 13 13 el elementos resta restante ntess los los toma de del suel suelo y participan en lo que se denomina nutrición mineral.



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El carbono, hidrógeno y oxígeno constituyen juntos aproxi aproxim madam adame ente el el 90% de la mater ateria seca de las plan plantas, tas, mie mientras ntras que el 10% restante lo constituyen el nitrógeno (N), fósforo (P), pota potasio sio (K), (K ), ca callcio cio (Ca (Ca), magne gnesio sio (Mg (M g), azufre zufre (S), (S), hierro rro (Fe (Fe), manganeso (Mn), boro (B), cobre (Cu), zinc (Zn), cloro (CI) y molibdeno (Mo). Al hace cerr un anál nálisis sis del del tej tejido de una una pl planta nta cua cuallquie uiera, pode podemos encontrar oor ejemplo trazas de oro, plata, aluminio, plomo, estroncio y muchos otros elementos en su constitución, pero no todos juegan un rol importante en su metabolismo, lo cual significa que, la sola pre presencia sencia deun el elemento no prue prueba ba que que se sea a esencial sencial para para la plan planta. ta. Un elemento es esencial, si la planta, ante su falta, no puede completar su ciclo de vida. Por ejemplo, si no hay suficiente nitrógeno, la planta no crecerá normalmente y morirá prematuramente. El nitrógeno es importante porque forma parte de compuestos tan esenciales como las proteínas, ácidos nucleicos, hormonas y muchas vitaminas. Una deficiencia o toxicidad es causada por un desorden fisiológico en la planta; la deficiencia se produce cuando uno de los elementos esenciales no se encuentra en cantidades fisiológicamente suficientes y, la toxici toxicida dad, d, cuan cuando do se encuentr ncuentra a en en canti cantidad dade es mayore ayores a las las requeridas. L a de deficie ciencia ncia o toxici toxi cida dad d pr producen oducen síntom síntomas que que se puede pueden n obser observar en los diferentes órganos de las plantas (hojas, tallos, raíces, frutos, etc.) tc.). L os síntom síntomas as son son más más o me menos espe especí cífficos para cada cada el elemento, aunque algunas veces es difícil distinguir las diferencias. Además, todas las plantas no muestran el mismo síntoma para una deficiencia o toxicidad. Alguna gunas deficie ciencia ncias se mani anifiestan stan pr primero en hoj hoja as ad adulta ultass o inferiores, por ejemplo la deficiencia de nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio y zinc; otras ocurren primero en las hojas jóvenes o superiores (azufre, calcio, hierro, manganeso, cobre, boro, cloro y mol oliibdeno). bdeno). L os gr grados de deficie ciencia ncia var varían con la la especie cie y la las condiciones en las cuales las plantas se desarrollan.

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L a deficie ciencia ncia más común común es es la la clorosi clorosis, s, que vie viene a se serr la reducción ucción o pérdida de la clorofila en las hojas. Esto puede ocurrir como resultado de varias deficiencias (N, Mg, Fe, Mn, etc.); sin embargo, el tipo de clorosis algunas veces es diferente para los distintos elementos esenciales. Por ejemplo en la deficiencia de nitrógeno, ocurre clorosis en las hojas adultas, ante una deficiencia de hierro, la clorosis se observa en hojas jóvenes. 3. L A CALI CAL I DAD DEL AGUA AGUA Y L A SOL SOLUCIÓN UCIÓN NUTRI TI VA Antes tes de prepa preparrar cual cualquie uier sol soluci ución ón nutri nutrititiva va se debe debe conocer conocer la calidad del agua; para ello, se debe realizar previamente un análisis quím químico de ésta. sta. L os pr principa ncipalles crite criterrios que que se usan usan para para dete deterrminar nar si el agua es buena o no, son: 3.1. Conduc nducti tivida vidad d Elé Elécctrica trica (CE (CE ) Es muy importante conocer la conductividad eléctrica (CE) del agua. L a CE indica dica el conte conteni nido do de de sa salles del del agua o la la so sollución ución nutri utrititiva va:: a mayor C. C.E. mayor conteni contenido do de sa salles. La L a CE se expre xpresa en deciSiemens por metro (dS/m), miliSiemens por centímetro (mS/cm) ó mi miliM hos hos por por cen centím tímetro tro (mM (mM ho/cm o/cm). Se recomie comienda agua aguass de baja baja sal salinida nidad d (< (<1.0 1.0 mS mS/cm) cm) aunque aunquetambi tambié én se puede pueden n usar usar aguas aguas de sal saliinidad nidad media dia a liger geramente alta alta (1.0 (1.0 a 1.5 mS/cm). En el cuadro siguiente se nuestra el rango de CE y pH de los cultivos. Cuad uadro 1. 1. CE CE y pH pH, de diferentes tes culti cultivos vos.. Albahac bahaca a A pio pio Berenj enjena Berro rro Brécol récol Cebolla boll a Clavel Col Colif oli flor Espinac spinaca a Fres resa a

CE (mS/cm (mS/cm)) 1,8 2,5 2,5 0,4 3,0 1,4 1,5 2,5 1,5 1,4 1,4

2,2 3,0 3,5 1,8 3,5 1,8 4,0 3,0 2,0 1,8 2,0

Fc 18 25 25 4 30 14

22 30 35 18 35 18

25 15 14 14

30 20 18 20

pH 5,5 6,0 5,8 6,5 6,0 6,0 4,0 6,5 6,5 6,0 6,0



6,5 6,5 6,2 6,8 6,8 7,0 5,5 7,0 7,0 7,0 6,5

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Manual de Hidroponía L echuga echuga 0,8 1,6 8 16 6,0 Melón 2,0 2,5 20 25 5,5 Menta enta 1,8 2,2 18 22 5,5 Orég Orégano ano 1,8 2,2 18 22 5,5 Papa apa 2,0 2,5 20 25 5,0 Pepi Pepinill nil lo 1,0 2,5 10 25 5,5 Raban abaniito 1,4 1,8 14 18 6,0 Sandí Sandía 1,7 2,5 17 25 5,8 Tom To mate 2,0 5,0 20 50 5,5 Zanahori Zanahoria a 1,6 2,0 16 20 5,8 Fuente: Pradical Hydroponics & Greenhouses No. 37(1997); Paye V. (2006).

6,5 6,0 7,0 6,5 6,0 6,0 7,0 6,2 6,5 6,3

Cuando se agregan los fertilizantes o las soluciones concentradas para preparar la solución nutritiva, la C.E. de la solución no debe exceder de 2.0 dS/m, de lo contrario las plantas podrían ser afectadas por toxicidad, principalmente en cultivos sensibles a las sales. 3.2. pH Es importante conocer el pH porque este valor nos permite tener una idea sobre el grado de disponibilidad de los nutrientes minerales en la solución nutritiva y, por lo tanto, su disponibilidad para las plantas. Es importante mantener el pH de la solución nutritiva en un rango liger geram ame ente ácido, ácido, de 5.5 5.5 a 6.5 6.5 dentr dentro o de una escal escala a que que va de0 a 14. 3.3. Presencia de Sodio y Boro L a cal calidad dad de del agua agua tambié bién depe depende nderá de del conteni contenido do de sodio sodio (N (Na) y Bor oro o (B (B). Agua guas con canti cantida dade dess rre elativam ativamente altas de Na (>50 ppm; 1 ppm = 1 mg/l) y B (> 0.7 ppm) provocan toxicidad, principalmente en los cultivos más sensibles. 3.4. Carbonatos y Bicarbonatos El contenido de bicarbonatos (HCO3) y carbonatos (CO3=), es preferible que el agua esté libre o contenga bajas concentraciones de ambos aniones. En aguas con alto contenido de carbonatos y bicarbonatos (> 5.0 me/l), el calcio, magnesio y el hierro tienden a precipitar y, por lo tanto, no estarían disponibles para las plantas, presentándose síntomas de deficiencia.

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CAPI CAPI TUL TUL O 8 SUS T RA T OS HI DROPONI COS 1. INTRODUCCIÓN L a hi hidroponí droponía consti constituye tuye una una a allter ternativa tiva pa para el el culti cultivo vo de pla plantas ntas en en aquellas zonas donde los suelos no son apropiados para una agricu riculltura in inten tensiva siva.. El cultivo en sustratos difiere de los sistemas de cultivo en agua o en soluciones nutritivas en que las raíces de las plantas se desarrollan sobre un medio sólido que sirve principalmente de soporte a las plantas. Se han desarrollado diversas modalidades de cultivo en sustrato dependiendo de las características del material que se emplee como sustrato. En los sistemas que utilizan sustratos se pueden cultivar todo tipo de hortalizas y también plantas ornamentales.

2. M ATER AT ERII AL ES USADOS ADOS COMO COM O SU SUST RATOS RAT OS Muchos materiales pueden utilizarse como sustratos. Aunque su elección dependerá de sus características y disponibilidad. Estos materiales pueden ser de origen mineral o inorgánico y de origen orgá or gáni nico co y a su vez vez estos stos se pre presentan sentan en en for form mas natur natural ale es, transformadas o sintéticas o como residuos.



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Fig. 10. Tomate hidropónico en cascarilla de arroz. El autor. L os sustratos sustratos sepuede pueden n divi dividi dirr en: Sustratos Naturales:       

Agua. Gravas. Arenas. Tier Tierra Volc Volcá ánica ica. Tur Turbas. Corteza de pino. Fibra de coco.

Sust Sustra rato toss Arti A rtifficiale ciales:     

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L ana ana de de roca. Perlita. Vermiculita. Arcilla expandida. Poliestireno expandido. Ing. Victor PayeHuaranca



2.1. Agua Es común su empleo como portador de nutrientes, aunque también se puede puede em emple plear co com mo sustr sustrato. 2.2. Gravas Suelen utilizarse las que poseen un diámetro entre 5 y 15 mm. Destacan las gravas de cuarzo, la piedra pómez y las que contienen menos de un 10 % de carbona carbonato to cálci cálcico. co. Su densi densidad dad apar aparente es de 1500 1500--1800 1800 K g/m3. Poseen una buena estabilidad estructural, su capacidad de retención de agua es baja si bien su porosidad es elevada (más del 40 % del volumen). Su uso como sustrato puede dur durar var varios a años. ños. Al A lgunos gunos tipos tipos de gravas, gravas, como como la las depie piedra pómez o de arena de río, deben lavarse antes de utilizarse. Existen algunas gravas sintéticas, como la vermiculita, obtenida por tratamiento térmico de pizarras. 2.3. Arenas L as que que proporci proporciona onan n los los me mejore oress re resultad sultados os son son las las arenas renas de río. Su Su granulometría más adecuada oscila entre 0.5 y 2 mm de diámetro. Su densidad aparente es similar a la grava. Su capacidad de retención del agua agua es es me media dia (20 % del peso peso y más del del 35 % del del volum volume en); n); su capacidad de aireación disminuye con el tiempo a causa de la compactación; su capacidad de intercambio catiónico es nula. Es relativamente frecuente que su contenido en caliza alcance el 8-10 %. Algunos gunos tipos tipos de are arena na debe deben n lava lavarrse previam previame ente. nte. Su pH varía varía entre 4 y 8. su durabilidad es elevada. Es bastante frecuente su mezcla con turba, como sustrato de enraizamiento y de cultivo en contenedores. 2.4. T 2.4. Tie ierr rra a volcá lcánica ica Son materiales de origen volcánico que se utilizan sin someterlos a ningún tipo de tratamiento, proceso o manipulación. Están compuestos de sílice, alúmina y óxidos de hierro. También contiene calcio, magnesio, fósforo y algunos oligoelementos.



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L as granul granulom ome etrí trías son muy varia variable bles al al igual gual que sus pr propie opiedade dadess físicas. El pH de las tierras volcánicas es ligeramente ácido con tende tendenci ncias as a la neutr neutral aliidad. dad. La L a CIC es tan tan baj baja que que debe debe conside considerrarse como nulo. Destaca su buena aireación, la inercia química y la estabil stabilidad de su estr estructur uctura a. Ti T iene una baja baja capaci capacida dad d de retención tención de agua, el material es poco homogéneo y de difícil manejo. 2.5. T 2.5. Tu ur bas L as turbas turbas son mater teriale ales de orige ori gen n vege vegetal tal,, de propie propi edade dadess fí físicas sicas y químicas variables en función de su origen. Se pueden clasificar en dos grupos: turba turbass rubia rubias y negr negras as.. Las tur turbas bas rubias rubias tie tienen nen un mayor contenido en materia orgánica y están menos descompuestas, las turba turbass negras negras están están más mi miner nerali alizadas teni tenie endo un me menor co conte nteni nido do en mater ateria orgánica. orgánica. Es más más fr frecuente cuente el el uso de turba turbass rubias rubias en cultivo sin suelo, debido a que las negras tienen una aireación deficiente y unos contenidos elevados en sales solubles. L as turbia turbias rubia rubias tie tiene un buen buen nivel nivel de retenci tención ón de agua agua y de aireación, pero muy variable en cuanto a su composición ya que depe depende nde de su orige ori gen. n. La L a ine inesta stabi billidad dad de su estr estructura uctura y su al alta capacidad de intercambio catiónico interfiere en la nutrición vegetal, presentan un pH que oscila entre 3,5 y 8,5. Se emplea en la producción ornamental y de plántulas hortícolas en semilleros. Propiedades de las turbas (Fernández et al. 1998). Pr opiedad opiedade es

T urba urbass r ubia ubias

T urba urbass negras negras

0.06-0.1

0.3-0.5

1.35

1.65-1.85

Espaci spacio o poroso (%) Capacidad de absorción de agua (gr/100gr MS) MS) Aire (% volum volume en)

94 o más

80-84

1.049

287

29

7.6

A gua gua fácil fácilmente dispo disponi nibl ble e (% volum volumen)

33.5

24

A guaderes ese erva (% volum volumen en))

6.5

4.7

A gua gua dif difícil cilmente disp disponi onibl ble e (% volum volume en)

25.3

47.7

110-130

250 o más

Densi ensida dad d apare aparente nte (gr/c (gr/cm m3) Densidad real (gr/cm3)

CIC (meq/100 gr)

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2.6. Corteza de pino Se puede pueden n emple plear corte cortezas zas de dive diverrsas especi specie es ve vegetal getale es, aunque aunque la más e em mple pleada ada es es lla a de pino, pino, que procede procede bási básicame camente de de la la industri industria a maderera. Al ser un material de origen natural posee una gran variabilidad. L as corte cortezas zas se emple plean en estado fresco (m (mater aterial crudo) crudo) o compostada compostadas. s. Las cortezas crudas pu pue eden den provo provocar car probl proble emas de deficiencia de nitrógeno y de fitotoxicidad. L as propie propiedade dadess fí físicas sicas depende penden n del del tamaño de sus partí partícul culas as,, y se recomienda que el 20-40% de dichas partículas sean con un tamaño inferior a los 0,8 mm. es un sustrato ligero, con una densidad aparente de 0,1 a 0, 0,45 g/cm3. La L a porosi porosida dad d total total es supe superrior al 8080-85%, 85%, la capacida capacidad d de retención tención de agua agua es es de baja baja a me media, dia, sie siendo su capacidad de aireación muy elevada. El pH varía varía de median dianam ame ente ácido cido a neutr neutro. o. La L a CIC es de 55 meq/100 eq/100 g. 2.7. Fibra de coco Este producto se obtiene de fibras de coco. Tiene una capacidad de retención de agua de hasta 3 o 4 veces su peso, un pH ligeramente ácido (6,3-6,5) y una densidad aparente de 200 kg/m3. Su porosidad es bastante buena buena y debe ser lavada lavada ant antes de su uso debido debido al alto alto contenido de sales que posee. 2.8. L ana ana de roc oca a Es un material obtenido a partir de la fundición industrial a más de 1600 ºC de una mezcla de rocas basálticas, calcáreas y carbón de coke. Finalmente al producto obtenido se le da una estructura fibrosa, se prensa, endurece y se corta en la forma deseada. En su composición química entran componentes como el sílice y óxidos de aluminio, calcio, magnesio, hierro, etc. Es considerado como un sustrato inerte, con una C.I.C. casi nula y un pH ligeramente alcalino, fácil de controlar. Ing. Victor PayeHuaranca


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Tien Tiene una estructura homogénea, un buen equilibr ilibrio entre agua y aire ire, per pero pre presenta senta una una degrada degradaci ción ón de su estr estructur uctura a, lo que condici condiciona ona que su empleo no sobrepase los 3 años. Es un material con una gr gran porosi porosidad dad y que retie ti ene mucha agua agua,, pero muy débilmente, lo que condiciona una disposición muy horizontal de las tablas para que el agua se distribuya uniformemente por todo el sustrato. Propiedades de la lana de roca (Fernández et al. 1998) Densidad aparente (gr/cm3) Espacio poroso (%) Material sólido (% volumen) Aire (% volumen) Agua gua fácil ácilmente disponi disponibl ble e + agua agua de reserva (% volumen) Agua difícilmente disponible (% volumen)

0.09 96.7 3.3 14.9 77.8 4

2.9. Perlita Material obtenido como consecuencia de un tratamiento térmico a unos 1.000-1.200 ºC de una roca silícea volcánica del grupo de las riolitas. Se presenta en partículas blancas cuyas dimensiones varían entre 1,5 y 6 mm, con una densidad baja, en general inferior a los 100 kg/m3. Posee una capaci capacida dad d de retención nción de agua agua de hasta hasta cinco cinco ve veces su peso y una elevada porosidad; su C.I.C. es prácticamente nula (1,52,5 meq/100 g); su durabilidad está limitada al tipo de cultivo, pudiendo llegar a los 5-6 años. Su pH está cercano a la neutralidad (77,5) y se utiliza a veces, mezclada con otros sustratos como turba, arena, etc.

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Cuadro 7. Propiedades de la perlita (Fernández et al. 1998).

Propiedades físicas

Ta T amaño de las las partíc partícula ulass (mm (mm de diámetro) 0-15 (Ti (T ipo B-6)

0-5 (Ti (Tipo B-12) -12)

03-May 03-May (Ti (T ipo A -13) -13)

Densi ensida dad d apare aparente nte(K g/m3) g/m3)

50-60

105-125

100-120

Espaci spacio o poroso (%)

97.8

94

94.7

Materi teria al sól sólido (% volume volumen)

2.2

6

5.3

Aire (% volum volume en)

24.4

37.2

65.7

A gua gua fácil fácilmente ente dispo disponi nibl ble e (% volum volumen)

37.6

24.6

6.9

A guaderes ese erva (% volum volumen en))

8.5

6.7

2.7

A gua gua dif difícil cilmente disp disponi onibl ble e (% volum volume en)

27.3

25.5

19.4

2.10. Vermiculita Se obtiene por la exfoliación de un tipo de micas sometido a tem temper peratur aturas superior ore es a los los 800 ºC ºC. Su densi densida dad d aparente aparente es es de 90 a 3 140 kg/m , pre presentándose sentándose en en escam escamas as de 5-10 5-10 mm mm. Puede retener 350 litros de agua por metro cúbico y posee buena capacidad de aireación, aunque aunque co con n el el tie tiempo ti tiende a compactar compactarse se.. Pose osee e una una el elevada vada C. C.I.C. .C. (8080-120 meq/l) q/l). Puede uede contene contener hasta hasta un 8% 8% de potasio asimilable y hasta un 12% de magnesio asimilable. Su pH es próximo a la neutralidad (7-7,2). 2.11. Arcill cilla ex expand pandida ida Se obtiene tras el tratamiento de de nódulos arcillosos a más de 100 ºC, formándose como unas bolas de corteza dura y un diámetro, comprendido comprendido entr entre e 2 y 10 mm mm. L a densi densida dad d aparen aparente te es es de 400 kg/m kg/m3 y pose posee una baja baja capaci capacida dad d de retenci retención ón de agua agua y una buena buena capacidad de aireación. Su C.I.C. es prácticamente nula (2-5 meq/l). Su pH está comprendido entre 5 y 7. Con relativa frecuencia se mezcla cla con turba turba,, par para la elaboración aboración desustra sustratos.



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2.12. Poliestireno expandido Es un plástico troceado en flóculos de 4-12 mm, de color blanco. Su den densida sidad d es es muy muy baj baja, inferior a 50 50 Kg/m Kg/m3. Posee poca capacidad de retención de agua y una buena posibilidad de aireación. Su pH es ligeramente superior a 6. Suele utilizarse mezclado con otros sustratos como la turba, para mejorar la capacidad de aireación. 3. PROPIEDAD PROPI EDADES ES DE DE L OS SUST UST RAT RA T OS L os mate materriale ales que pueden pueden ser ser usados co com mo sustra sustratos debe deberrían tener ner las siguientes características:   

        

Alta capa capaci cidad dad de retención tención de agua agua Suficiente suministro de aire Adecua decuado do tam tamaño de par partícul tículas as,, que que per permita un equi equillibrio bri o agua-aire De baja densidad aparente (liviano) Baja salinidad Capaci apacida dad d par para mant antener ner constan constante te el el pH Mínima velocidad de descomposición No debe liberar sustancias tóxicas para las plantas Fácil de mezclar Fácil de desinfectar Debe estar disponible Ser de bajo costo

Sin embargo, un material por sí solo no reúne todas las características deseadas para ser considerado un sustrato ideal. 3.1. Propiedades físicas L as propie propiedade dadess fí físicas sicas de los sustr sustra atos depe depende nden n princi principa pallmente del del tamaño de las partículas que lo constituyen. Un buen sustrato debe tener una mezcla de diferentes tamaños de partículas entre 0.2 mm 2.0 mm que permita la disponibilidad de agua y aire adecuadas para conseguir un mejor desarrollo del cultivo.

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L a se selección cción del del tamaño año de las par partícul tículas as se puede puede reali alizar tam tamizando zando el material y se debe emplear tamices o mallas de diferentes aperturas. El sustra sustrato debe debe sumi suministr nistra ar a las las raíce raícess el el agua agua ne nece cesari saria a para para el el desarrollo de la planta y el aire necesario para la respiración de las raíces. 3.2. Propie opiedades dades quím química cass 3.2.1. Salinidad Se refiere a la concentración de las sales solubles presentes en la solución del sustrato. Debido al reducido volumen del medio de cultivo de que disponen las raíces de las plantas cultivadas en sustratos aumenta el riesgo de acumulación de niveles excesivos de sales disueltas, lo que se conoce como salinidad. Cuando se desea conocer los niveles de salinidad de un medio de cultivo o sustrato se mide la Conductividad Eléctrica (expresada en dS/m) de una suspensi suspensión ón del del sustrato o un extr xtracto acuoso acuoso del del sustrato sustrato.. Cuanto más elevada sea la concentración de sales disueltas, mayor será la conductividad eléctrica, por lo que si ésta se eleva excesivamente, la planta puede llegar a padecer un descenso en la absorción de agua (déficit hídrico), semejante al que se produce en condiciones de sequía. Niveles de la salinidad en el agua (en dS/m): <1.0 1.0 apropiad apropiado o para germinaci nación ón de semillas y crecimiento de plántulas >3.0 3.0 elevado para la mayorí ayoría de plan plantas tas 



3.2.2. pH L as plan plantas tas pueden den sobr sobrevivi vivirr en un un am ampli plio rango rango de pH del del sustrato sin sufrir desórdenes fisiológicos aparentes, siempre y cuando todos los nutrientes se suministren en forma asimilable. No obstante el crecimiento y desarrollo de las plantas se ven reducidos de modo marcado en condiciones de acidez y alcalinidad extremas. Se recomienda mantener el pH del sustrato dentro de un intervalo Ing. Victor PayeHuaranca


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reducido a través de la aplicación de soluciones nutritivas ligeramente acidas. El valor óptimo del pH del sustrato debe estar entre 5,5 y 7.0 4. M EZCLA EZCL A DE SUS SUST RATO RAT OS En algunos casos, será necesario realizar mezclas de sustratos con otros materiales, en distintas proporciones, para adecuarlo a los requerimientos del cultivo. Por ejemplo mejorar la retención de agua, mejorar la aireación, obtener una mezcla más liviana, etc. L a mezcla cla se los ssustratos ustratos se se reali aliza en en función unción al al volum volume en y no al peso, peso, es deci decirr, se toma toma co com mo re referencia ncia un un recipi recipie ente de volum volume en conocido para realizar la mezcla. L as mezcl zclas más comunes comunes son: Casc sca arilla de arroz rroz (50%) 50%) Casc sca arilla de arroz rroz (75%) 75%)  

Arena Gruesa (50%) 50%) Arena Gruesa (25%) 25%)

L os sustratos sustratos compuestos puestos de la la me mezcla cla de dos o más mate materiale ales, debe debe mejorar las características de sus componentes. Cuando se mezclan mater ateriale ales con tamaños años departícul partícula a dif diferentes, ntes, se obtie obtiene un volum volumen en menor que el inicial. 5. M ANEJ O DE DE L OS SUST RATOS 5.1. Acondicionamiento: tamizado y lavado Y a sea el materia Ya iall ino inorgánico ico u orgá rgánico ico el paso pre rev vio para su uso es tamizarlo o cernirlo para hacer una selección del tamaño de las partí partícul cula as. L as partí partícul cula as fi finas nas (m (menor 0.5 0.5 mm mm) puede puede emple plearse para para los al almácigos. ácigos. Las L as par partícul tículas as medías días (0.5 mm mm - 2.0 mm mm) y la las partículas gruesas (mayor 2.0 mm) se pueden utilizarse para las siembras directas o transplantes definitivos. Para el tamizado o cernido se debe emplear tamices o mallas con diferentes aperturas para separar las partículas principalmente las más finas y más gruesas.

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5.1.1. Sustr Sustra atos I nor norgáni gániccos Se reco com mienda lavar dos o tre tres ve veces co con n agua agua ante antess de sembrar brar las las semillas o transplantar un nuevo cultivo. En caso de sustratos contaminados se deben desinfectar con hipoclorito de sodio al 1% (10 mi de lejía o blanqueador en 1 litro de agua). El lavado puede realizarse directamente en el contenedor, tratando de eliminar los residuos del cultivo anterior. 5.1.2. Sustratos Orgánicos Requi quieren un tra tratam tamiento previ previo o ante antess de su uso. uso. LLa a cas casca carrilla de arroz requiere humedecerse con anticipación a la siembra o transplante, porque inicialmente tiene una baja capacidad de retención de agua. El proceso de fermentación que se lleva a cabo durante períodos de 3 a 4 semanas mejora sus propiedades. Humedecimiento total y continuas remociones del material son nece necesa sarrios para para llllevar a cabo cabo el el proce proceso de fermentaci ntación. ón. Lue L uego, go, se realiza una desinfección con hipoclorito de sodio (lejía o blanq blanque ueador) ador) al 1% y se enj enjua uaga ga co con n agua agua lueg luego o de 24 horas horas y está está lista para utilizarse como sustrato. 6. CARACT CARAC T ERÍ STI CAS DEL CONTE CONTEN NEDOR EDOR El contenedor donde se colocará el sustrato deberá tener orificios o mangueras de drenaje para facilitar la salida del exceso de agua y evitar la asfixia radicular que limita el desarrollo de la planta y la puede puede hace hacerr suscepti susceptibl ble e al ataque ataque de patógenos. L a profundi profundida dad d del del co conte ntene nedor dor depen depende derrá de la canti cantida dad d ne nece cesari saria a de sustrato de acuerdo a la etapa del cultivo y al tipo de cultivo. Para alm almácigos ácigos se requie quiere una altur altura a mínim nima de sustra sustrato de 5 cm. Para las las etapas definitivas, la altura del sustrato puede variar de 7 cm a 10 cm para hortalizas de hoja, (acelga, espinaca, lechuga, albahaca, etc.), hortalizas de fruto (tomate, pimiento, pepinillo). Sin embargo, para raíces y/o tubérculos (zanahoria, nabo, betarraga, etc.) requieren una altura mínima de sustrato de 20 cm.



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7. FRECUENCIA FRECUENCIA DE RI EGO El riego depende básicamente del tamaño de las partículas (granulometría). En aquellos sustratos de granulometría fina (menores de 0.5 mm) será necesario reducir la frecuencia del riego, mientras que, en los sustratos con granulometría gruesa (mayor 2 mm) se reco com mienda hacer hacer un rie ri ego en exce xceso o un mayor mayor núme número de riegos para conseguir disponibilidad de agua en todo momento. Sin embargo, la edad del cultivo y las condiciones climáticas son indicadores de la frecuencia del riego. En días con altas temperaturas y excesiva radiación solar se realizarán más riegos que en días nublados con bajas temperaturas. El riego manual del sustrato se realiza hasta saturar su capacidad de retención tención de tal manera que el exceso dre drenar nará inme nmediatam diatamente, lo lo que permitirá determinar la cantidad (volumen) de agua o solución nutritiva por planta y el intervalo entre los riegos. En los sistemas caseros o conducidos manualmente, es de especial importan portanci cia a recupe recuperrar el dre drenaj naje por el costo de éstos, éstos, que puede pueden n ser ser utilizados para el cultivo de plantas menos exigentes.

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8. BIBLIOGRAFÍA Gómez, J . 1993. 1993. Enf Enfe ermedade dades de de las hortal hortaliizas zas en culti cultivo vo hidropóni hidropónico. co. Curso Superior de Especialización sobre Cultivos sin Suelo. Instituto de Estudi studios os Al Almerienses y Fun Fund dación ción pa para lla a Investi vestig gación ción Ag Agraria raria en la la Provincia de Almería. Evar varisto Martíne rtínez y J osé M. Duran uran. Departa partam mento de Producci oducción ón Vegetal tal: Fitotecni totecnia a. Esc scue uella Té Técnica cnica Superior deInge ngenie nieros Ag Agrónomos os.. Unive niversi rsid dad Pol oliitécn técniica de Madrid rid. Los L os cul cultivos tivos hi hidropóni ropónico cos, s, me mejor alimentados, posee poseen mayor mayore es defe defensas ante ante enf enfe ermedade edades Móni M ónica ca Correa Molnar ¿Qué es la hidroponía? Ramón Reges. Dir. deC.D.E.E.A ¿Qué es la Hidroponía? Universidad Nacional Agraria La Molina. Solución Hidropónica La Molina Instituto de Nutrición de Centro América y Panamá (INCAP/OPS). Manual Téccnico Té ico deHi Hid droponiaPo Pop pula larr (Cult Cultiv ivo os sin Tie Tierrra) Cristian Sanchez R. 2004. Hidroponía paso a paso, cultivo sin tierra. Ediciones Ripalme. Lima – Perú. A. R. R. Del Delfín, 2005 2005.. Curso prác práctitico co interna ternaci cion ona al de hid hidroponí roponía a. Li L ima – Perú. A. R. Delfín, 2001. Soluciones Nutritivas en hidroponía, formulación y pre rep para raci ción ón.. LaMoli olin na. Lima – Perú. H. M. Resh, sh, 2001 2001.. Culti ultivos vos hi hidropóni opónicos nue nueva vass técn técniica cass de producci producción ón,, Ed. Mundi Prensa. Barcelona- España. Paginas Web: www.agromail.net www.tpagro.com/textos/hidroponia.htm www.agroconnection.com www.lamolina.edu.pe/hidroponia http://clik.to/hidroponia http://la-pagina.de/cdeea Ing. Victor PayeHuaranca


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http://www.hidropinia.com http://www.rlc.fao.org/prior/segalim/prodalim/prodveg/agrourb.pdf http://www.geocities.com/CollegePark/Dorm/7635/Hidroponia/elem. html http:// ttp://member bers.nbci. s.nbci.com/ com/asa sarap rapii/cool. cool.html html http:/ ttp:///www.na www.nallejandria ria.com/01 .com/01/bi /bia alik/h/hid k/h/hidroponi roponia/hid /hidropo.htm ropo.htm http:/ ttp:///www.hydroponi www.hydroponicson csonlline.com/bottl bottle es.html s.html

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Contenido: CAPI CAP I TUL O 1....... 1............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ........... ....3 3

I NT NTRO RODU DUCC CCII ON A L A HI DROPONIA DROPONI A ..... ...... .... .... .... .... ........ ...... ........ ...... .... .... .. 3 CAPI CAP I TUL O 2....... 2............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ........... ....5 5

HI STORI STOR I A DE L A HI DROPONÍ DROPONÍA A .... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ..... .... .... .... .... 5 1. Intro rod ducción................................................................ ..................................................................................5 ..................5 2. hidro rop ponía de del pasado.......... ................ ........... ........... ........... .......... .......... ........... ........... ........... ........... .........6 ....6 3. hidro rop ponía del pre ressente............... te..................... ........... .......... ........ ........ ........... ........... .......... ........... ......... .....7 ..7 4. HIDROPO HIDROPONI NIA A DEL FUTURO............. FUT URO.................... .............. ................. ................. .............. ..........7 ...7 5. Ventajas y desventajas del cultivo hidropónico...............................8 5.1. .1. Ventajas.......................... jas................................................. ............................................... ................................8 ........8 5.2. Desventajas............................................................................9 6. Importanc rtanciia de la hidropo roponia....... nia.......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ........... ......... ...... ...... ...... ...... .......1 10 7. Culti Cultiv vos................................................................ s....................................................................................... .......................1 10 8. Rendimientos...............................................................................11 9. Sustratos......................................................................................11 10. Sis Sistemas hidro hidrop pónicos nicos ........... ................ .......... ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ....1 13 10.1. Sistemas hidropónicos en agua...........................................13 10.1.1 .1.1.. Re Recircul rculanteó NFT NFT........... ................ ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ....1 13 10.1.2 .1.2.. Raí Raíz Flo Fl otante..... te........... ........... .......... ........... ........... ........ ........ .......... ........... ........... .......... .........1 14 10.1.3 .1.3.. A ero rop pónico. ........... ................ ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ........... .......... .....1 15 10.2. .2. Sis Sistem temas hid hidropó ropónico coss co con n ssu ustra rato toss .... ..................................................................16 10.2.1 .2.1.. Ri Rie ego po por Gote Goteo o............ ................. ........... .......... .......... .......... .......... ........... ........... ......... ....1 16 10.2.2 .2.2.. Colum Columnas nas........... ................ .......... ........... ........... ........ ........ .......... ........... ........... ........... ......... ...... ...1 16

CAPI CAP I TUL O 3....... 3............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ......... .. 19

PRE PRE PAR PA RACI ÓN DE AL M ACI GOS.. GOS .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ..... .... .... ..1 19 1. Intro rod ducción................................................................ ................................................................................ ................1 19 2. V entajas de del almacigo........ o............. ........... ............ ........... ........ ........ .......... ........... ........... .......... .......... .........1 19 3. Factores que intervienen en la germinación semilla......................20 3.1. Condiciones de la siembra....................................................20 3.1.1. Medio sólido o sustrato.................................................20 3.1.2. Forma de la siembra......................................................21 3.1.3. .1.3. Profund Profundiidad de de la si siembra...... ra......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ...... .....22 4. Pasos para la siembra en sustrato..................................................22 5. Requerimientos climáticos...........................................................23 5.1. .1. Tempera rattura............... ra..................... ........... .......... ........ ........ ........... ........... .......... ........... ......... ......... ......... ...2 23 5.2. .2. Hum Humedad ........... ................ ........... ............ .......... ......... ........... ........... ........... ............ .......... ......... ........... ..........2 24



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5.3. .3. L uz ................................................................ ...................................................................................... ......................2 24 CAPI CAP I TUL O 4....... 4............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ......... .. 25

SIS SI ST E M A DE RAÍ Z FL OT OTA ANT NTE E .... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..... ..... .... .... .... ....2 ..25 5 1. Intro rod ducción................................................................ ................................................................................ ................2 25 2. Etapas del sistema de raíz flotante................................................26 2.1. .1. Almácigo ................................................................ ............................................................................. .............2 26 3. Transplante..................................................................................26 3.1. .1. Prim Primer Tra rans nsp plante nte o Post Post Al A lmacigo....... cigo.......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... .....2 26 3.2. Segundo Transplante o Transplante Definitivo......................27 3.3. .3. Tra ran nsplante de defin fi nitivo.............. o.................... ........... ........... ......... ........ ........... ........... .......... ......... ....2 28 4. Co Cossecha................................................................ ....................................................................................... .......................2 28 5. Comercialización.........................................................................29 6. Co Control ntrol y ma manejo de de la so solución nut nutrit ritiva... va...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... .......2 29 6.1. .1. Co Cond ndu uctivid tividad Elé El éctric rica (CE.) (CE.)...... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ........... ........ ...2 29 6.2. .2. pH................................................................ H........................................................................................ ........................3 30 6.3. .3. Oxigen Oxigenación de de la Sol Solución Nu Nutriti ritiva va... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... .....30 7. Preparación de la Solución Nutritiva............................................31 7.1. Mantenimiento del Volumen de la Solución Nutritiva...........31 7.2. Duración y Cambio de la Solución Nutritiva.........................31

CAPI CAP I TUL O 5....... 5............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ......... .. 33

SI ST EMA EM A RECI RCULANTE RCUL ANTE M ODI ODI FICADO FI CADO O NFT NFT ..........33 1. Intro rod ducción................................................................ ................................................................................ ................3 33 2. Componentes y requerimientos del sistema..................................34 2.1. Tanque.................................................................................35 2.2. Electrobomba.......................................................................35 2.3. .3. Ca Cana nalles de de cul cultivo tivo y tu tubería rí as acc acce eso sori ria as.... s............................................................3 36 2.3.1. Tuberías de Distribución...............................................36 2.3.2. Tubería de Recolección.................................................36 2.4. .4. Can Canales de Cul Cultivo ........... ................ .......... ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ....3 36 3. La solución nutritiva....................................................................38 3.1. .1. Prep Prepara racción de de la Sol Solución Nutri Nutrittiva... va...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... .......3 39 3.2. .2. Co Cont ntro roll de la Sol Solución Nutri Nutrittiva .......... ................ ........... .......... ........... ........... .......... ......39 .39 3.3. .3. Co Cond ndu uctivid tividad Elé El éctric rica (CE.) (CE.)...... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ........... ........ ...3 39 3.4. .4. pH................................................................ H........................................................................................ ........................4 40 3.5. .5. Aire rea ación ................................................................ ............................................................................. .............4 40 3.6. .6. Tempera rattura............... ra..................... ........... .......... ........ ........ ........... ........... .......... ........... ......... ......... ......... ...4 41 3.7. .7. L uz ................................................................ ...................................................................................... ......................4 41 4. Duración y Renovación de la Solución Nutritiva..........................41 5. Etapas de cultivo...... tivo ............ ........... ........... ............ ......... ......... ............ ........... ........... ............ ......... ......... ......... ...4 42 6. Soluciones nutritivas y sus concentraciones en ppm......................42

CAPI CAP I TUL O 6....... 6............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ......... .. 44

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FORMULACIÓN DE SOLUCIONES NUTRITIVAS............44 1. Intro rod ducción................................................................ ................................................................................ ................4 44 2. Nutrientes que contiene una solución nutritiva..............................45 3. Función de los elementos minerales en las plantas........................47 3.1. Nitrógeno.............................................................................47 3.2. .2. Fós Fósforo................................ foro ................................................................ ................................................ ................4 47 3.3. .3. Po Pottasio................................ o................................................................ ................................................. .................4 48 3.4. Calcio..................................................................................48 3.5. .5. Azufre zufre................................ ................................................................ .................................................. ..................4 49 3.6. .6. Magnesio ................................................................ ............................................................................. .............4 49 3.7. .7. Hi Hie erro................................ rro................................................................ .................................................. ..................5 50 3.8. .8. Cl Clo oro ro................................ ................................................................ .................................................... ....................5 50 3.9. Manganeso...........................................................................50 3.10 .10. Boro................................................ Boro........................................................................ ................................... ...........5 50 3.11 .11. Zinc Zinc ................................................................ ................................................................................... ...................5 50 3.12 .12. Co Cob bre................................................................ re................................................................................. .................5 51 3.13. Molibdeno..........................................................................51 4. Desórdenes nutricionales.............................................................51 5. Fertilizantes empleados para preparar soluciones nutritivas...........52 6. La La solució ción nut nutriti ritiva va y la ca callidad del ag agua.... a..................................................................56 7. Prep Prepara ración ción de de la solución nu nutriti ritiva va... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ...... .......5 57 8. Formulación de la solución nutritiva............................................59 8.1. 8.1. Cálcu Cálcullos para obte obtene nerr llos os macronu cronutri trie ente ntes .... ....................................................6 60 8.2. Cálculos para obtener los micronutrientes.............................62 9. Formulación de la solución de acuerdo al estado de crecimiento...63

CAPI CAP I TUL O 7....... 7............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ......... .. 65

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES NUTRITIVAS.............65 1. Intro rod ducción................................................................ ................................................................................ ................6 65 2. Nutrición mineral.........................................................................65 3. La calidad del agua y la solución nutritiva....................................67 3.1. .1. Co Cond ndu uctivid tividad Elé El éctric rica (CE) (CE) .......... ................ ........... .......... ........... ........... .......... .......... .....6 67 3.2. .2. pH................................................................ H........................................................................................ ........................6 68 3.3. Presencia de Sodio y Boro....................................................68 3.4. Carbonatos y Bicarbonatos...................................................68

CAPI CAP I TUL O 8....... 8............ .......... ......... ......... .......... ............. ............ ......... .......... .......... .......... ............ ......... .. 69

SUSTR SUSTRATOS AT OS HI HI DROPO DROPONI NIC COS...... OS......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ........ ........ ...... ...... ....6 .69 9 1. Intro rod ducción................................................................ ................................................................................ ................6 69 2. Materiales usados como sustratos.................................................69 2.1. .1. Agua................................................................ a.................................................................................... ....................7 71 2.2. .2. Gra Gravas ................................................................ ................................................................................. .................7 71 2.3. .3. Are ren nas ................................................................ ................................................................................. .................7 71 2.4. Tierra volcánica...................................................................71



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2.5. .5. Turba rbas................................................................ .................................................................................. ..................7 72 2.6. Corteza de pino....................................................................73 2.7. Fibra de coco........................................................................73 2.8. Lana de roca.........................................................................73 2.9. .9. Pe Perl rlita ita................................ ................................................................ .................................................. ..................7 74 2.10 .10. Vermi rmiculita.................................... ita................................................................ ....................................75 ........75 2.11. Arcilla expandida...............................................................75 2.12 .12. Po Polliestireno tireno expa xpandido ........... ................ ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... ........76 3. Propiedades de los sustratos.........................................................76 3.1. .1. Prop Propiedades fís fí sicas........... ................ .......... ........... ........... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ....7 76 3.2. Propiedades químicas...........................................................77 3.2.1 .2.1.. Sal Salinidad inidad ................................................................ ......................................................................77 ......77 3.2.2 .2.2.. pH ................................................................ ................................................................................ ................7 77 4. Mezcl zcla de de su sustra rato tos........ s............. .......... ........... ........... ........ ........ .......... ........... ........... .......... ........... ........... ......78 .78 5. Manejo delos sus sustra tratos........ s.............. ........... .......... ........... ................ ........... .......... ........... ........... .......... .....7 78 5.1. Acondicionamiento: tamizado y lavado.................................78 5.1.1. Sustratos Inorgánicos....................................................79 5.1.2. .1.2. Sus Sustra rato toss Orgá Orgánico coss ...... ......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .....79 6. Ca Cara raccterí terísstic ticas de del co con ntene tened dor...... ......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .....79 7. Frec Frecuenci ncia de de rie riego............. o.................. ........... ........... ........ ........ .......... ........... ........... .......... ........... ........... ......80 .80 8. Bibliografía.................................................................................81

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Hidroponia de altura.pdf

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