UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Y RECURSOS NATURALES (CAREN) CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA TEMA: CULTIVO HIDROPÓNICO
CICLO: Primero “A” DOCENTE: Ing. David Carrera ASIGNATURA:Agricultura General INTEGRANTES:
Leonela Iza
Mayra Iza
Klever Chacha
Daysi Soria
Jessica Catota
María Ninazunta
Luis Chanaluisa
Rocío Guamani
Cristian Oña
Mauro Ullco
Paul Iza
Jessica Quinatoa
Rosa Paste
Franklin Chiluisa
Verónica Lisintuña
LATACUNGA-ECUADOR Abril -Agosto 2014
I.
INTRODUCIÓN La presente investigación se trata de un una siembra de lechuga a partir del cultivo hidropónico. Podemos decir que un cultivo hidropónico es muy importante dentro de la sociedad actual ya que con el avance de la ciencia y la tecnología a desmejorado la
producción agrícola por lo tanto procedemos a la investigación de u n cultivo hidropónico de lechuga. Es el primer pilar, cultivar la lechuga en hidroponía, prescindiendo del suelo, de forma que adoptemos todas las ventajas que aporta este tipo de producción en cuanto al manejo y la producción de las plantas, consiguiendo plantas más uniformes y de mejor desarrollo El cultivo de las plantas sin suelo se desarrolló a partir de investigaciones llevadas a cabo para determinar que sustancias hacían crecer a las plantas y la composición de ellas. A comienzos de los años treinta, científicos de la Universidad de California, pusieron los ensayos de nutrición vegetal a escala comercial, denominando “Hidropónico” a este sistema de cultivo, palabra derivada de las griegas hydro (agua) y ponos (labor, trabajo), es decir literalmente “trabajo en agua”. Los cultivos hidropónicos o hidroponía pueden ser definidos como la técnica del cultivo de las plantas sin utilizar el suelo, usando un medio inerte, al cual se añade una solución de nutrientes que contiene todos los elementos esenciales vitales por la planta para su normal desarrollo. Puesto que muchos de estos métodos hidropónicos emplean algún tipo de medio de cultivo se les denomina a menudo “cultivo sin suelo”, mientras que el cultivo solamente en agua sería el verdadero hidropónico.
II.
PROBLEMA : Como podemos elaborar una siembra de lechuga a partir del cultivo hidropónico en una solución sencilla y económica al alcance de todos.
III.
JUSTIFICACIÓN: Podemos justificar a esta investigación La hidropo nía es una alternativa de cultivo donde se sustituye al suelo por el agua pudiendo cultivar cualquier tipo de plantas. La cual nosotros vamos a elaborar un cultivo hidropónico de lechuga. La hidroponía te permite diseñar estructuras simples o complejas, gracias a la hidroponía se puede producir cualquier planta de tipo herbáceo aprovechando en su totalidad cualquier área (azoteas jardines, suelos infértiles, terrenos escabrosos, etc.) sin importar las dimensiones como el estado físico de estas. Es el primer pilar, cultivar la lechuga en hidroponía, prescindiendo del suelo, de forma que adoptemos todas las ventajas que aporta este tipo de producción en cuanto al manejo y la
producción de las plantas, consiguiendo plantas más uniformes y de mejor calidad. Somos un grupo de estudiantes que buscamos reducir al mínimo el impacto al medio ambiente producto de nuestras actividades cotidianas, e inspirar una conducta sustentable a largo plazo en cada uno de nosotros. Buscamos elaborar una siembra de lechuga a partir del cultivo hidropónico que establezca una contribución a detener el deterioro del medio ambiente y el cambio climático.
IV.
OBJETIVOS:
GENERAL:
Realizar una investigación para generar un cultivo hidropónico de lechuga, logrando transmitir los cuidados de la producción intensiva a la producción hidropónica.
ESPECÍFICOS:
Analizar los métodos utilizados en el desarrollo de este proyecto, logrando determinar su eficiencia en la producción de lechuga hidropónica.
Determinar y adquirir la calidad de esta hortaliza mediante el cultivo hidropónico.
Identificar la estructura de las estrategias para un buen mejoramiento de la producción de este cultivo.
V.
MARCO TEORICO:
El cultivo hidropónico o cultivo sin suelo Es la mejor manera de tener un control total sobre el crecimiento saludable de las plantas. Se lo emplea de manera frecuente para uso comercial, en el cultivo del tomate, la lechuga y una gran variedad de vegetales. Sin embargo, poco a poco comienza a estar en boga el uso del cultivo sin suelo o hidropónico en pequeñas huertas particulares y jardines. Este tipo de cultivo se realiza en recipientes donde se colocan nutrientes del tipo lana de roca, arena, fibra de coco, perlita, y demás sustancias específicas que se adquieren en comercios especializados, capaces de portar los alimentos que cada plante necesita. El elemento principal en este sistema de cultivo es el agua, por eso lo más importante es procurar un sistema de riego adecuado. El cultivo hidropónico consiste en un sustrato (generalmente arcilla expandida, vermiculita o lana de roca) al que se suministra agua con los nutrientes incorporados y que puede ser regado continuamente siempre que el líquido sea drenado y no inunde el sustrato para aprovechar al máximo el agua. Las ventajas obtenidas por este método de cultivo son la rapidez en el crecimiento y maduración de la planta, pudiéndose acortar los ciclos en un 60% respecto a los de la misma planta en su entorno natural. La palabra “hidropónico” (de hidras, agua, y pones, trabajo) designa un tipo de botánica que merecería llamarse “aeropónico”, ya que su elemento más destacado no es tanto el riego como la creación de un entorno general, y especialmente lumínico, cuya finalidad es proporcionar a cualquier tipo de planta un medio idóneo para desarrollarse y florecer. Combinando hallazgos científicos con progresos de índole más puramente técnica, esta forma de cultivo rinde una potencia superior o comparable a las mejores variantes conocidas usando tierra y aire libre. El modelo fue perfeccionado por europeos e israelíes, unos para defenderse del brumoso frío y otros para evitar la aridez del desierto. Sin embargo, esos esfuerzos sólo acabaron de fructificar al difundirse nuevas lámparas y nuevos sistemas de anclaje para la raíz, gracias a
los cuales es posible cultivar en periodos dos o tres veces más cortos una amplia gama de vegetales, obteniendo ejemplares de extraordinaria calidad, y ahorrando tanto agua como nutrientes en proporciones asombrosas. Lo esencial de esta técnica es optimizar el entorno donde crecerá la planta, evitando lo perturbador y ofreciendo generosamente lo bien aceptado. En otras palabras, se trata de convertir su vida en un edén. La reacción de las plantas a esa existencia no será menos positiva, deparándonos la oportunidad de imaginar qué suerte de humanos poblarían la Tierra si cada uno tuviese cubiertas sus necesidades y predilecciones de modo parejo. En España y tras 12 largos años de estudios, prácticas y costosas inversiones, comienza a imponerse el llamado SISTEMA NGS (New Groninga System). Las realizaciones más importantes, en cuanto a superficie instalada, se encuentran en la localidad almeriense de PULPI, donde existen unas 90 hectáreas, fundamentalmente de lechuga. También se cultiva tomate, fresa y algo de perejil, romero, berro, etc.
Entre sus ventajas competitivas hay que destacar la uniformidad, olor y sabor. Las explotaciones dotadas con el referido SISTEMA NGS están demostrando su viabilidad desde todos los puntos de vista-agronómico (ahorro de agua y nutrientes), ambiental (máximo respeto al suelo ya que no vierte nada sobre el mismo) y económico (regularidad en la producción, homogeneidad, etc.)
Las ventajas que presenta la técnica de cultivo sin suelo son las siguientes:
Provee a las raíces en todo momento de un nivel de humedad constante, independiente del clima o de la etapa de crecimiento del cultivo.
Reduce el riesgo por excesos de irrigación.
Evita el gasto inútil de agua y fertilizantes.
Asegura la irrigación en toda el área radicular.
Reduce considerablemente los problemas de enfermedades producidas por patógenos del suelo.
Aumenta los rendimientos y mejora la calidad de producción.
Las características que debe poseer cualquier material para ser usado como sustrato son las siguientes:
Ser de naturaleza inerte. Esto permite un buen control de la nutrición, que es casi imposible lograr en suelo debido a la gran cantidad de reacciones que en éste tienen lugar.
Tener una relación aire/agua equilibrada, para evitar los problemas de falta de aireación por riegos excesivos con la consecuente falta de oxigenación de las raíces.
Ser de fácil lavado de sales. Esto da opción a paliar en parte las pérdidas de producción que se suceden en cultivos en suelo (especialmente los arcillosos o suelos con napa freática alta) por acumulación de dichas sales.
Los sustratos que poseen en mayor o menor grado las características mencionadas anteriormente son: Turba, Perlita, Lana de Roca, Grava, Arena, Vermiculita.
Requisitos básicos para un cultivo hidropónico Es preciso un recipiente que prevea el tamaño promedio de la planta a cultivar, con una profundidad mínima de 30 centímetros. Es indispensable que el recipiente no deje pasar la luz, es decir que se deben evitar los recipientes transparentes. En segundo lugar, el cultivo hidropónico requiere de un sistema para ventilar el contenido del recipiente. Una posibilidad es conseguir una bomba aire adora para peceras, a la cual se puede conectar un tubo plástico perforado que se inserte en el recipiente.
Los nutrientes adecuados para la hidroponía
Son el calcio, el cobre, el azufre, el fósforo, el potasio, el zinc, el nitrógeno, el hierro, el oxígeno, etc. Estos nutrientes se proporcionan mediante el riego continuo, que tiene lugar gracias a que las raíces están en contacto con el agua. El sustrato, es decir, el material que reemplazará a la tierra en el jardín o huerta hidropónica, se ocupa de que las raíces de las plantas se sujeten al recipiente. Este material cumple además la función de proteger de la luz, de retener los alimentos proporcionados por el riego y de brindar la oxigenación suficiente a las plantas. Este sustrato es económico y consiste en elementos como la arena o la piedra pómez. En cuanto a las plantas que habrán de cultivarse mediante el sistema hidropónico, es posible adquirirlas en tiendas especializadas en horticultura, pero también, pueden cultivarse directamente mediante la germinación casera de las semillas.
Beneficios y ecología del sistema de cultivo hidropónico
Libra a las plantas de la presencia de malezas o plagas.
Favorece el descanso de la tierra. Es útil en tierras desgastadas o escasas.
No requiere de grandes espacios, por lo cual resulta especialmente rendidor desde el punto de vista económico.
No depende de las condiciones climáticas, por lo que garantiza la variedad vegetal durante el año.
Requerimientos para un cultivo hidropónico El cultivo hidropónico consiste básicamente en la plantación de plantas hortícolas sin la necesidad de suelo y con un aporte de soluciones minerales a partir del agua de riego. Esto supone un ahorro importante en el empleo de plaguicidas y del agua de riego, y se puede realizar tanto en la zona urbana como rural, por lo que supone una interesante técnica para la producción de alimentos tanto en invernaderos como en patios o jardines. En este artículo, se pretende dar una visión sobre los requerimientos básicos que se necesitan para lograr una buena cosecha mediante un cultivo hidropónico.
Localización Como ya se ha mencionado anteriormente se puede realizar tanto en el ámbito urbano, en la terraza, patio, balcón incluso en el techo de las viviendas o en el ámbito rural mediante el empleo de invernaderos. En primer lugar, para escoger la localización óptima para realizar un huerto hidropónico se deberá tener en cuenta una serie de características:
Exposición solar mínima de 6 horas diarias
Evitar en la plantación que se produzcan sombras mediante edificios o árboles que reduzcan el tiempo de exposición al sol.
Escoger un lugar protegido de las condiciones climáticas adversas como lluvias intensas y vientos.
Lugar con un acceso fácil para el agua de riego.
En segundo lugar, el invernadero tendrá que estar provisto de corriente eléctrica para mantener un adecuado control climático, riegos, ventilaciones… Una temperatura media entre 15 y 18ºC tanto en la parte de sustrato como aérea y riego por micro aspersión o nebulizadores para contribuir en una mayor humedad ambiental. Además sería interesante también el empleo de sondas para controlar las variables climáticas de una forma automatizada. Para evitar la formación de sombras y una insolación uniforme en la filas del cultivo se recomienda una orientación Norte-Sur y para una ventilación adecuada una altura de los invernaderos de 3.5 metros que permita una buena tasa de renovación del aire.
Material vegetal En cultivos hidropónicos se pueden utilizar numerosas especies. En invernaderos el factor geográfico no es determinante ya que se pueden regular las condiciones climáticas y adaptarlas al cultivo que hayamos elegido.
En cuanto a hortalizas se suelen emplear numerosas familias, entre ellas cucurbitáceas, crucíferas, solanáceas, compuestas…y se pueden realizar dos tipos de siembra: 1. Siembra directa: Como su propio nombre indica se realiza a través de la incorporación de las semillas en los sustratos. Estas especies son: melón, pepino, fresa, sandía, entre otras. 2. Por trasplante: Son plantas que necesitan un previo desarrollo en semilleros para su óptimo desarrollo al trasplantarse a los cultivos hidropónicos. Estas especies son perejil, apio, remolacha, espinaca, tomate, entre otras.
Sustrato Los sustratos son los medios donde se va a proceder para el desarrollo de las especies que queremos plantar en nuestro cultivo hidropónico y se caracterizan por ser inertes (de ahí que se conozcan como cultivos sin suelo) en relación a un aporte nutricional.
Puede haber de dos tipos de sustrato: Sustrato sólido: Dentro de éstos puede haber n umerosos tipos de sustratos:
Orgánico: Son materiales biodegradables que con el paso del tiempo se descomponen como el carbón vegetal, fibra de coco, granza de arroz. Por este motivo no son convenientes emplearlos en cultivos que presentan una producción a largo plazo y debe realizarse un buen lavado, principalmente en la fibra de coco, porque las sales pueden alterar la conductividad eléctrica.
Inorgánico: Son materiales más sencillos de desinfectar pero con un manejo más complicado ya que según el material presenta diferentes distancias de siembra por la formación del bulbo húmedo y aportaciones de agua de riego y solución nutritiva. Los más empleados son la arcilla expandida, lana de roca y perlita.
Raíz flotante: En este sistema para el cultivo hidropónico no se emplea ningún sustrato sólido, tan sólo se sumergen las raíces de las plantas en una solución nutritiva. Para el éxito
de este sistema se debe oxigenar las raíces y la solución nutritiva se deberá calcular en función del volumen del contenedor.
Contenedor Es el lugar donde se coloca el sustrato y se pueden emplear numerosos materiales desde materiales plásticos como tubos de PVC hasta bolsas para el cultivo. Se pueden utilizar por tanto materiales que se van a desechar y así favorecer al medio ambiente. Cuando se elabora un contenedor, se realiza de manera que se facilite la revisión de enfermedades y plagas además de la limpieza y el manejo del cultivo en la aplicación de la solución nutritiva y la posterior cosecha de la plantación. También en vez de construirlo, se pueden comprar ya mesas de cultivo que facilitan esta tarea.
Solución nutritiva Según el tipo de cultivo que se vaya a implementar y el estado de desarrollo en el que se encuentre (si se realiza por siembra directa o trasplante) se aplicará una solución madre u otra. En la solución nutritiva se debe hacer un aporte de 16 elementos esenciales para que el cultivo tenga un desarrollo adecuado pero los elementos en los que es primordial el cálculo son los macro nutrientes (N, P, S, K, Ca, Mg) ya que los micronutrientes se proporcionan con preparados comerciales. En la instalación hidropónica necesitaremos medidores en los goteros para controlar que la solución llega correctamente al cultivo y q ue las características son las adecuadas:
Oxígeno disuelto: Entre 14 y 7 mg/L
Conductividad eléctrica: Alrededor de 2.5 a 1.2 micro siemens/cm
pH: Ligera acidez entre 6.4 y 5.5.
Temperatura: Alrededor de 18ºC
La frecuencia con la que se realicen los aportes de la solución nutritiva es un factor muy importante para el éxito de ese sistema, y se deberán ajustar lo máximo posible a la demanda que presente el cultivo. Se recomienda la realización del riego y el aporte de esta solución a través de programadores con sensor de riego, ya que se ajustan a las
características del sustrato midiendo el estado hídrico y en el caso de raíz flotante en función del estrés hídrico de la planta.
Agua de riego Como ya se sabe el agua de riego puede contener numerosas sales disueltas, entre ellas nitratos, que en algunos sistemas puede ser beneficioso para el cultivo pero en este caso al encontrarnos en cultivos sin suelo puede condicionar la cantidad y calidad de la cosecha. Esto se debe a que se debe hacer una ajustada solución nutritiva y si no controlamos los elementos que presenta el agua de riego puede haber una sobre alimentación de las plantas. El aporte continuado de agua es fundamental ya que las plantas no pueden estar más de unas horas sin agua sin que acabe teniendo consecuencias en el cultivo.
Drenajes El cultivo debe presentar una pendiente homogénea, alrededor del 0.3%, para tener una referencia de los lixiviados que se producen y de esta forma saber si las raíces y el sustrato están absorbiendo adecuadamente para que no surjan problemas de salinización ni cambio de las condiciones del pH.
VI.
FASE DE CAMPO :
MATERIALES
2 tubos de PVC de baja presión de 2 pulgadas.
4 codos PVC.
Una bomba de acuario 1/4 de hp de potencia.
Manguera para irrigar, la longitud debe ser igual a dos veces la longitud de los tubos de PVC más 2 metros por cada tubo de PVC.
Tapón para tubo PVC
Vasos plásticos de 1onz.
Pegamento para tubo PVC.
Semillas de lechuga de hoja.
IMPLEMENTACION DEL SISTEMA Pegamos los dos tubos de manera que tengamos un sistema hidropónico sencillo y fácil de manejar. Los codos se pegan unos con otros para evitar la pérdida de agua. Utilizamos pegamento para PVC y pegamos los codos formando una U. Realizamos una entrada para el agua y también un desagüe para que salga el agua. El desagüe lo podemos implementar con un tanque o en este caso también podríamos usar un balde plástico. El agua caerá en el tanque daría la vuelta al circuito y caería ahí. El desagüe lo podemos hacer con un codo y una prolongación que llegaría a ser un tubo PVC más delgado y pequeño. Para sostener todo el sistema se recomienda formar plataformas que pueden ser hechas con barras metálicas o también podría ser con maderas. Para darle firmeza lo podemos atar con u cintillo o también puede ser una piola.
PASOS PARA EL CULTIVO
Primero preparamos los vasitos donde se efectuará la siembra. Con la ayuda de un cautín caliente estos se perforan, haciéndoles 7 orificios. El del centro es más grande
Después cortamos la tela que va a servir para mantener húmedo el sustrato en los vasitos. Esta tela es de la que sirve para limpieza en cocina. Se recomiendan las marcas Magitel o Flash pues otras marcas se pudren.
Las tiras deben ser aproximadamente de 2 x 10cm.
Por el orificio central del vasito se pasa una tira de tela.
Antes de llenar los vasitos con el sustrato, mojamos todo en una cubeta o en una bolsa de plástico, ya que es mucho más difícil mojarlo dentro del vasito.
Llenamos los vasitos con el sustrato de siembra con mezclas especiales para la germinación.
Colocamos los vasitos en la charola del germinador y se hace la siembra de la semilla. Para eso hacemos un orificio de aproximadamente 1 cm de profundidad, con un lápiz sin punta.
En el orificio colocamos una semilla, cuidando no cubrirla, ya que de lo contrario no germinará.
Se colocan los vasitos en la charola del germinador, pero antes la llenamos con la solución nutritiva. El nivel de líquido debe quedar a unos dos centímetros del fondo de los vasitos.
Dejamos el germinador en un lugar donde reciba la luz solar.
A los tres días aproximadamente empezaremos a ver como se asoman las plántulas. Los vasitos deben permanecer ahí por tres semanas. Durante este tiempo debemos cuidar que el nivel de agua no baje demasiado.
Después de tres semanas preparamos los tubos de cultivo, asegurándonos de que no hayan fugas de solución nutritiva y que la bomba la esté circulando todo el tiempo.
Si no hay fugas pasamos los vasitos del germina dor a los tubos de cultivo.
Para realizar el trasplante, la lechuga debe tene r 5 hojas verdaderas.
El mantenimiento de los tubos de cultivo se realiza vigilando que la bomba impulse la solución, que no existan fugas de agua, que el nivel del agua en el recipiente sea correcto y que la solución no se agote.
Debemos cambiar toda la solución dos semanas después del trasplante. Después cada semana y finalmente cada 5 días
A las 5 semanas de haber hecho el trasplante, las lechugas tendrán tamaño suficiente para ser cosechadas.
VII.
DETALLES
PRIMERA SIEMBRA ACTIVIDADES
DETALLES
Dimensiones del Terreno
4m x 3m
Instalación del Sistema
Domingo 11 de mayo
Plantas Germinadas
De 34 semillas germinaron 25
Fecha de Germinación
Domingo 11 de mayo
Tiempo de Germinación
La germinación se dio a los 8 días
Número de hojas
Tiempo de trasplante
Germinación
2 hojas
2da Semana
3 hojas
4ta Semana
4 hojas
6ta semana
5 hojas
A un mes con dos semanas de germinación, con 6cm de altura(toda la planta)
Fecha de Trasplante Cantidad de agua
Sábado 21 de junio 30 litros
Después del trasplante, una semana después las lechugas, por alteraciones en la bomba se murieron, es por esto que nuestro cultivo se retrasó. De tal manera que nos vimos en la necesidad de realizar un segundo trasplante.
SEGUNDO TRASPLANTE
DETALLES
ACTIVIDADES Fecha del Trasplante
Sábado 28 de junio
Altura de la planta
10cm, con 6 hojas
Cantidad de agua
30 litros.
Nitrato de potasio Aplicación de minerales
Nitrato de amonio Sulfato de calcio
En el segundo trasplante, las plantas se ven óptimas para una buena cosecha.
PORCENTAJE DE MINERALES
VIII.
ANEXOS
CONCLUSIONES
Mediante la realización del cultivo hidropónico se puede ver que la producción de diferentes plantas es más rápida y por ende sin mucho gasto, sin mayor esfuerzo y también sin la necesidad de contratar mano de obra.
El cultivo hidropónico nos garantiza que las plantas no se expongan a enfermedades o plagas, ya que solo se utiliza minerales para su nutrición.
Este cultivo también nos permite la producción de plantas orgánicas y saludables, sin la necesidad de utilizar grandes espacios.
RECOMENDACIONES
Es necesario que la realización de este cultivo se lo practique en el país ya que así se podría evitar la contaminación de los suelos, como por ejemplo la e rosión, la cual es causada por la agresiva utilización de las sustancias químicas.
También sería recomendable capacitar a las personas, dando a conocer r de cómo pueden realizar este cultivo en pequeñas cantidades de terreno, ya sea azoteas, jardines, etc.
Lo más recomendable para los estudiantes seria que hagan una investigación más a fondo sobre este tipo de cultivo que en gran mayoría los beneficiara a lo largo de su carrera.
