MANUAL DEL CULTIVO HIDROPONICO CASERO.
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PRIMERA PARTE.
INTRODUCCION A LAS PLANTAS.
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¿QUE ES UNA PLANTA? Se denominan plantas a aquellos organismos que forman parte del reino Plantae. Plantae: del latín: " plantae ", que significa plantas es el nombre de un taxón ubicado en la categoría taxonómica de Reino, cuya circunscripción (esto es, de qué organismos está compuesto el taxón) varía según el sistema de clasificación empleado. En su circunscripción más usual (en la clasificación de 5 reinos de Whittaker, 1969 ), las cianobacterias, los hongos y las algas más simples fueron reagrupados en otros Rein Reinos os.. En esta esta clas clasifific icac ació ión, n, el Rein Reino o Plan Planta tae e se refi refier ere e a los los orga organi nism smos os multicelulares con células de tipo eucariota y con pared celular, organizadas de forma que las células posean al menos cierto grado de especialización funcional. funcional. Las plantas así definidas obtienen la energía de la luz del Sol, que captan a través de la clorofila presente en los cloroplastos de las células especializadas para ello, y con esa energía y mediante el proceso de fotosíntesis convierten el anhídrido carbónico y el agua en azúca azúcares res,, que que utiliz utilizan an como como fuen fuente te de energ energía ía quími química ca para para reali realiza zarr todas todas sus sus activ activida idade des. s. Son Son por por lo tanto tanto orga organis nismo moss autótr autótrofo ofos. s. Tamb También ién explo explora ran n el medio medio ambiente que las rodea (normalmente a través de órganos especializados como las raíces) para absorber otros nutrientes esenciales utilizados para construir proteínas y otras moléculas que necesitan para subsistir. Las Las plant lantas as posee oseen n mucho uchoss tip tipos de cicl ciclos os de vida vida.. Las pla plantas ntas terr terre estre stress (Embryophyta) Embryophyta ) pose poseen en un cicl ciclo o de vida vida haplo-diplonte , y entr entre e ellas llas podem odemos os diferenciar diferenciar entre los musgos en sentido amplio, las pteridofitas y las espermatofitas. En los musgos, el cuerpo fotosintético es la parte haplonte de su ciclo de vida, mientras que el estadio diplonte se limita a un tallito que nutricionalmente es dependiente del estadio haplonte. En pteridofitas (licopodios, helechos y afines) lo que normalmente llamamos "helecho" es el estadio diplonte de su ciclo de vida, y el estadio haplonte está representado por un pequeño gametofito fotosintético que crece en el suelo. En espermatofitas (gimnospermas y angiospermas), lo que normalmente reconocemos como el cuerpo de la planta es sólo el estadio diplonte de su ciclo de vida, creciendo el estadio haplonte "enmascarado" dentro del grano de polen y del óvulo.
PARTES DE LA PLANTA. TALO. En botánica, el talo equivale al conjunto de la raíz, el tallo y las hojas de las plantas metafitas. metafitas.
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También es el cuerpo vegetativo pluricelular característico de muchas algas y hongos. Puede existir algún grado de especialización entre las células, pero no hay tejidos diferenciados. Los Los seres seres vivos vivos con este este tipo tipo de organi organiza zació ción n depe depende nden n comple completam tamen ente te de la humedad del medio para obtener agua. El talo es una estructura de nivel celular, que en el caso de las algas macroscopicas, de las tres estirpes, alcanza su máxima expresión, dándosele a sus partes vegetativas, análogas a la de las plantas verdaderas, el nombre de rizoides (raíz), cauloide (tallo) y filoides (hojas).
RAÍZ. La raíz es el órgano de la planta que típicamente está debajo del suelo y pueden ser raíces primarias y raíces secundarias. Existen algunas excepciones dado que algunas raíces pueden ser epigeas (que se encuentran sobre el suelo) o aéreas (que están muy por encima del suelo o encima del agua). Como puede verse, el definir la raíz señalando únicamente donde se encuentra este órgano de la planta puede llevar a problemas por lo que es más conveniente el definir a la raíz como la parte de la planta que no tiene hojas, y que al no tener hojas tampoco tiene nudos. Las estructuras internas entre tallos y raíces son muy diferentes. Para la aplicación aplicación de la hidroponia se busca que sea una raiz con geotropismo postivo y fototropismo negativo.
TALLO. El tallo tallo es el órgan órgano o vegeta vegetativ tivo o de las plantas plantas cormo cormofit fitas as que crece crece en senti sentido do contrario al de la raíz y en sus tentáculos se desarrollan a las hojas, flores y frutos. Existen también los rizomas son tallos subterráneos.
YEMA. En botán otánic ica a la yema yema es un órga órgano no comp comple lejo jo de los los veg vegetal etales es que que se form forma a habitualmente en la axila de las hojas formado por un meristemo apical, (células con capacidad de división), a modo de botón escamoso ( catáfilos) catáfilos) que dará lugar a hojas (foliíferas) y flores (floríferas).
HOJA. Una Una hoja hoja es una una estr estruc uctu tura ra o un órga órgano no de las las plan planta tass espe especi cial aliz izad ado o para para la fotosíntesis. Para cumplir cumplir con su propósito, propósito, una hoja es típicamente plana y fina, con el objetivo de exponer los cloroplastos que contienen las células ( chlorenchyma ) a la luz sobre una amplia superficie, y permitir que la luz penetre completamente completamente en los tejidos finos. Es en las hojas donde, en la mayoría de las plantas, ocurre la fotosíntesis, la respiración y la transpiración.
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Las hojas pueden almacenar alimento y agua, y se hallan modificadas en algunas plantas para otros propósitos.
FLOR. La flor es la estructura reproductiva característica de las plantas llamadas fanerógamas. La función de la flor es producir semillas a través de la reproducción sexual. Para las plantas, las semillas son la próxima generación, y sirven como el principal medio a través del cual las especies se perpetúan y se propagan. Tras la fertilización, la flor da origen, por transformación de algunas de sus partes, a un fruto que contiene las semillas.
FRUTO. En las plantas angiospermas, el fruto proviene del ovario de la flor tras ser fecundado. La pared del ovario se transforma en pared del fruto y se denomina pericarpio. La función del pericarpio es proteger a la semilla. En las plantas gimnospermas y plantas sin flores no hay verdaderos frutos, aunque a estructuras reproductivas como los conos de los pinos, comúnmente se les tome por frutos.
SEMILLA. La semilla es la estructura mediante la que realizan la propagación las plantas que por ello se llaman espermatófitas (plantas con semilla). La semilla se produce por la maduración de un óvulo de una gimnosperma o de una angiosperma. Una semilla contiene un embrión del que puede desarrollarse una nueva planta bajo condiciones apropiadas. Pero también contiene una fuente de alimento almacenado y está envuelto en una cubierta protectora.
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FIGURA 1.1: Partes importantes y representativas de una planta.
NUTRICION VEGETAL. Como organismo fotoautótrofo, las plantas son capaces de obtener su alimento por si mismas, transformando sustancias simples en complejas, claro que para la síntesis de estas sustancias que garantizan el buen funcionamiento de la planta se necesitan minerales, los cuales obtienen del sustrato o suelo, y pasan a la planta a través de las raíces y se difunden en gran parte gracias al potencial hídrico. En la planta existen microelementos y macroelementos, los cuales las plantas asimilan su medio ambiente, existen en diferentes porcentajes en peso en la planta como nos indica la tabla 1.1.
ELEMENTO Carbono Oxígeno Hidrógeno Nitrógeno Potasio Calcio Magnesio Fósforo Azufre Cloro Hierro Manganeso Zinc Boro Cobre Molibdeno
SIMBOLO C O H N K Ca Mg P S Cl Fe Mn Zn B Cu Mo
PORCENTAJE EN PESO SECO 45 45 6 1.5 1 .5 .2 .2 .1 .01 .01 .005 .002 .002 .0006 .00001
TABLA 1.1: Muestra los porcentajes en peso seco de la planta de los minerales que contiene, de estos se reconocen los macroelementos y los microelementos.
Debido a la presencia de estos minerales en la planta se han clasificado estos minerales en macronutrientes y micronutrientes, de estos podemos descartar al carbono, oxígeno e hidrógeno ya que estos aunque compongan el 96% del peso seco de la planta, estos son obtenidos de la fotosíntesis y el agua respectivamente y no son absorbidos como minerales.
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FIGURA 6.1: Este esquema nos simboliza la composición mineral generalizada de una planta, como se muestra el 96% del peso seco esta compuesto de carbono, oxígeno e hidrógeno, el 4% restante se divide en un 3.5% de macronutrientes (macroelementos: N, K, Ca, S, P, Mg) y el .5% restante pertenece a los micronutrientes (microelementos: I, Cl, Mn, Bo, Zn, Cu, Mo).
Como ya habíamos hecho alusión los minerales que contienen los macronutrientes y micronutrientes son absorbidos por la raíz y son transportados en el flujo de agua de forma pasiva (sin requerimiento de energía), una vez que llegan a las células de parenquima atraviesan el xilema y las paredes de las células que los requieren en forma activa (presenta gradiente energético), como indica la figura 7.1 del mecanismo de trasporte.
FIGURA 7.1: Se muestra el mecanismo de transporte de nutrientes a través de diferentes sitios de la planta, podemos ver que inicialmente se transportan por el flujo del agua y posteriormente por transporte activo (con uso de energía) para poder llegar a las células donde son utilizados.
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CARACTERISTICAS, CASOS DE DEFIECIENCIA Y TOXICIDAD DE LOS MINERALES CONSUMIDOS POR LAS PLANTAS.
1. El nitrógeno. Forma parte principalmente de los ácidos nucleicos, moléculas
energéticas, coenzimas, proteínas y de la clorofila. Características Es absorbido en forma de amonios y nitratos, origina un color verde intenso a las plantas, fomenta un rápido crecimiento y producción de biomasa, mejora la calidad de las hortalizas y aumenta el valor proteico.
Deficiencia Las hojas presentan un color verde amarillento, en ocasiones presenta un secado de la base hasta las hojas tienen desarrollo lento y escaso, si la deficiencia es severa ya no se corrige.
Toxicidad Produce mucha biomasa de color verde oscuro, reducido desarrollo de raíces y se retarda la producción de flores, frutos y semillas.
2. El fósforo. Forma parte ácidos nucleicos, lípidos, moléculas energéticas, entre
otras moléculas importantes. Características Las plantas lo absorben en forma de fosfatos. Estimula la rápida formación y crecimiento de las raíces, facilita el rápido y vigoroso crecimiento d las plantas, acelera la maduración y estimula la coloración de los frutos, ayuda a la formación de semillas y da vigor a los cultivos para defenderse de los climas adversos.
Deficiencia Aparecen hojas, ramas y tallos de color púrpura, notándose primero en las hojas más viejas. Desarrollo y madurez lentos y aspecto enclenque de los tallos, mala germinación de las semillas y bajo rendimiento de frutos y semillas.
Toxicidad Pueden ocasionar deficiencia en la absorción de cobre o zinc
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3. Potasio. Características Las plantas lo toman en forma de sales asociadas a nitratos y fosfatos o en forma de K2O (metoxidos). Otorga a las plantas gran vigor y resistencia contra las enfermedades y bajas temperaturas, ayuda a la producción de proteínas, aumenta el tamaño de las semillas, mejora la calidad de los frutos, en tubérculos estimula el desarrollo.
Deficiencia Las hojas de la parte más baja de la planta parecen como quemadas en los bordes y puntas, aunque la vena central conserva el color verde, también tienden a presentar enrollamiento. Hay pobre desarrollo de raíces, por lo que las plantas degeneran antes de llegar a la etapa de producción. En las leguminosas da semillas arrugadas y desfiguradas que no germinan o dan plántulas débiles.
Toxicidad En la solución nutritiva puede ocasionar deficiencia de magnesio, manganeso, zinc y fierro
Deficiencia Las hojas jóvenes de los brotes terminales se doblan al aparecer y se queman en sus puntas y bordes. Las hojas jóvenes permanecen enrolladas y tienden a arrugarse. En las áreas terminales pueden aparecer brotes nuevos de color blanquecino. Puede producir la muerte de los extremos de las raíces.
Toxicidad Puede alterar la acidez del medio de cultivo afectando la disponibilidad de otros elementos del medio
4. Calcio. Características Es absorbido en forma de CaO. Activa la temprana formación y crecimiento de las raicillas. Mejora el vigor de las plantas. Neutraliza las sustancias tóxicas que generan las mismas plantas. Estimula la producción de semillas.
5. Magnesio. Es un componente de la clorofila.
Características Las plantas lo absorben como MgO puede presentarse en forma de sal sulfatada. Es necesario para la formación de los azúcares, ayuda a regular la asimilación de otros nutrientes, actúa como transportador de fósforo dentro de la planta, y promueve la formación de grasas y aceites.
Deficiencia Pérdida de la pigmentación verde, comenzando por las hojas de abajo y continúa con las de arriba, pero las nervaduras conservan el color verde, los tallos se forman débiles, y las raíces se ramifican y alargan excesivamente. Las hojas se tuercen hacia arriba a lo largo de los
Toxicidad No existen síntomas visibles para determinar la toxicidad por exceso de magnesio.
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bordes 6. Azufre. Es un ingrediente de las proteínas.
Características Deficiencia Ayuda a mantener la Aunque no es muy pigmentación verde frecuente, las hojas intensa, activa la jóvenes toman un color formación de nódulos de verde claro, y sus fijación biológica de nervaduras un color nitrógeno en algunas todavía más claro, el especies de leguminosas espacio entre las (esto en caso de simbiosis nervaduras se seca. Los con rhizobium) y en tallos son cortos, enzimas reductoras de endebles, de color nitratos. Estimula la amarillo, y el desarrollo es producción de semilla. lento y raquítico. Ayuda al crecimiento vigoroso de la planta.
Toxicidad En un terreno con alto azufre se tenderia a formar SH2 que no permitiria el desarrollo de plantas.
7. Cobre. Características El 70% se concentra en la clorofila y su función más importante se aprecia en la asimilación.
Deficiencia Severo descenso en el desarrollo de las plantas, las hojas más jóvenes toman una coloración verde oscuro, se enrollan y aparece un moteado que va muriendo. Escasa formación de la lámina de la hoja, disminución de su tamaño y enrollamiento hacia la parte interna, lo cual limita la fotosíntesis.
Toxicidad Clorosis férrica, enanismo, reducción en la formación de ramas y engrosamiento y oscurecimiento anormal de la zona de raíces.
Deficiencia Anula el crecimiento de tejidos nuevos y puede causar hinchazón y decoloración de los vértices radiculares y muerte de la zona apical Terminal de las raíces.
Toxicidad Se produce un amarillamiento del vértice de las hojas, seguido de la muerte progresiva que va avanzando desde la parte basal de estas hasta los márgenes y vértices.
8. Boro. Características Aumenta el rendimiento o mejora la calidad de las frutas, verduras y forrajes, está relacionado con la asimilación del calcio y con la transferencia del azúcar dentro de las plantas. Es importante para la buena calidad de las semillas de leguminosas.
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9. Fierro. Características Se relaciona con síntesis de la clorofila.
Deficiencia la Causa un color pálido amarillento del follaje, aunque halla cantidades apropiadas de nitrógeno en la solución nutritiva. Ocasiona una banda de color claro en los bordes de las hojas y la formación de raíces cortas y muy ramificadas. La deficiencia de fierro se parece mucho a la del magnesio, pero la del fierro aparece en hojas jóvenes.
Toxicidad No se han establecido síntomas de toxicidad por exceso de fierro. En suelo al combinarse con el azufre se vuelve insoluble afectando a la fertilidad del suelo.
10. Manganeso. Características Acelera la germinación y la maduración. Aumenta el aprovechamiento del calcio, el magnesio y el fósforo. Cataliza la síntesis de clorofila y ejerce funciones en la fotosíntesis.
Deficiencia Toxicidad En jitomates y remolachas causa la aparición de color verde pálido, amarillo y rojo entre las venas. El síntoma de clorosis se presenta igualmente entre las venas de las hojas viejas o jóvenes, dependiendo de la especie. Estas hojas posteriormente mueren y caen.
11. Zinc. Características Es necesario para la formación normal de la clorofila y para el crecimiento. Es activador de las enzimas que están relacionadas con la síntesis de proteínas.
Deficiencia Toxicidad Las plantas son deficientes Provoca clorosis férrica en en proteínas. En jitomate las plantas. provoca un engrosamiento basal de los pecíolos de las hojas, pero disminuye su longitud. La lámina foliar toma una coloración pálida y una consistencia gruesa, apergaminada, con entorchamiento hacia fuera y con ondulaciones en los bordes. El tamaño
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de los entrenudos y el de las hojas se reduce, especialmente en su anchura. 12. Molibdeno Características Gran parte del molibdeno se encuentra en la enzima nitrato reductasa de las raíces y tallos de las plantas superiores, la que cataliza la reducción del ión nitrato a nitrito . La nitrato reductasa de las plantas superiores se encuentra como una molibdoflavoproteina soluble, que en las hojas puede estar asociada con la envoltura de los cloroplastos.
Deficiencia Los síntomas se parecen a los del nitrógeno, ya que la clorosis avanza de las hojas más viejas a las más nuevas, las que se ahuecan y se queman en sus bordes. No se forma la lámina de las hojas por lo que sólo aparece la nervadura central.
Toxicidad En jitomate los excesos se manifiestan con la aparición de un color amarillo brillante
13. Cloro Características Deficiencia El anión cloruro (Cl-) es Se produce absorbido por las plantas marchitamiento inicial de de la solución del suelo las hojas, que luego se vuelven cloróticas un color El ión cloruro es un originando regulador de la presión bronceado y terminando necrosis. Pobre osmótica y produce el en balance de los cationes en desarrollo en raíces y se la savia celular de las produce un engrosamiento células vegetales. Una de anormal cerca de sus las funciones del Cl- es la extremos. La pérdida de la de actuar como anión turgencia celular es un durante los flujos rápidos síntoma de la deficiencia de , contribuyendo así a de ión Cl-. mantener la turgencia, como en el caso de la distensión de las células guardianes.
Toxicidad Produce un quemado de los bordes y extremos de las hojas, se reduce el tamaño y hay poco desarrollo.
El ión Cl- es esencial en el proceso de la liberación de oxígeno por cloroplastos aislados, en el Fotosistema II de la
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fotosíntesis.
Bibliografía. •
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Frank B. Salisbury, Cleon W. Ross Plant physiology Wadsworth, 1992. - ISBN 0-534-15162-0 undergraduate textbook in plant physiology Lambers, H. Plant physiological ecology Springer-Verlag New York 1998. ISBN 0-387-98326-0 Larcher, W. (2001) Physiological plant ecology 4th ed. Springer ISBN 3-54043516-6 Duane Isely, "Julius von Sachs" in One Hundred and One Botanists Iowa State University Press, Ames, pp 216-219, ISBN 0-8138-2498-2 Joaquín Azcón-Bieto; Manuel Talón 'Fundamentos de Fisiología Vegetal' McGRAW-HILL INTERAMERICANA - EDICIONS UNIVERSITAT DE BARCELONA ISBN 84-486-0258-7 (McGRAW-HILL INTERAMERICANA) - 848338-182-6 (EDICIONS UNIVERSITAT DE BARCELONA) 515 páginas http://www.forest.ula.ve/~rubenhg/nutricionmineral/
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SEGUNDA PARTE.
LA HIDROPONIA.
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¿QUÉ ES LA HIDROPONÍA? La palabra hidroponía proviene del griego Hydro que significa agua y Ponos que significa labor, trabajo o esfuerzo; traducido literalmente significaría trabajo en agua. Pero si quisiéramos una definición más global de la hidroponía esta podría ser que la hidroponía es el arte tecnológico en el que tiene por objetivo el mantenimiento, sostenimiento y producción de plantas mediante el empleo de soluciones de sales minerales sin necesidad de un suelo o sustrato nutritivo. Ventajas de la hidroponía
Requiere menos agua que el cultivo tradicional, ya que esta puede ser recirculada, además de suministrada sin exceso.
Se ahorra en fertilizantes ya que gracias a la solución nutriente se agregan únicamente los nutrientes que la planta necesita, puede absorber y estos son aprovechados de una manera óptima.
Se puede realizar en cualquier tipo de terreno (zonas áridas e infértiles) ya que los nutrientes para las plantas no son obtenidos del sustrato.
Permite la utilización de espacios pequeños donde se pueden obtener buenos rendimientos de vegetales comestibles, especias y yerbas medicinales.
Al mejorar las condiciones del los cultivos los productos obtenidos son sanos y limpios, además no están contaminados con enfermedades, plagas y algunos microorganismos que comúnmente atacan los cultivos.
Nos da capacidad de inventiva ya que permite aprovechar materiales de reuso, como cajas, llantas, ladrillos, botellas de PET, unicel, etc.
Los rendimientos son superiores a los que se obtienen en la agricultura convencional, sobre todo porque se pueden sembrar más plantas por unidad de área, además de descartar enfermedades y deficiencias por falta de nutrientes en suelo.
Permite la certificación de semillas.
No depende de los fenómenos meteorológicos, y permite sembrar fuera de la estación con el uso de invernaderos.
Se evita la maquinaria agrícola.
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Se logra una mayor precocidad en los cultivos.
Se pueden controlar las condiciones del cultivo.
No provoca agotamiento del suelo ya que no se esta usando.
Se puede cultivar la misma especie repetitivamente ya que no hay desgaste acumulado del sustrato.
Es mejor la calidad del producto, no solo en aspecto si no también en nutrientes.
Desventajas de la hidroponía
Requiere de un conocimiento técnico acerca de las especies a cultivar así como de las técnicas a emplear.
Se requiere una inversión inicial en materiales para el sistema hidropónico, fertilizantes e invernaderos.
Tiene costos de mantenimiento, este puede disminuir tomando en cuenta la calidad del material con el que se contó previamente.
LOS REQUERIMIENTOS DE LA HIDROPONIA. Para poder realizar cultivos hidropónicos es necesario contar con lo siguiente: 1. 2. 3. 4.
sistema hidropónico sustrato factores ambientales idóneos para la planta o en su defecto controlarlos. solución nutriente.
1. Sistemas hidropónicos. Aquí se engloba las características de cómo mantendremos nuestro cultivo, este será diseñado específicamente para la especie de interés ya que no todos los sistemas sirven para todas las especies por igual, por lo que es necesario evaluar previamente, involucra no solo el tipo forma de cultivar sino también el tipo de riego, acomodo espacial y materiales necesarios u óptimos para el sistema. De ellos hablaremos más adelante.
2. Sustratos. 16
Al tratarse de un cultivo sin suelo, se necesita de suplir las funciones de este respecto a la planta, por lo que en la hidroponía pura, las raíces están suspendidas en la solución nutriente, pero las plantas están sostenidas en alguna estructura, mientras que en otros modelos, se requiere de colocar las planta en un material que le de soporte. Este material de soporte es el medio en que se desarrollan las raíces de las plantas cultivadas. Cumple con la función de anclaje y proporcionar oxigenación. Aunque no existe el sustrato ideal, se han experimentado varios de ellos dando resultados satisfactorios, especialmente cuando se combinan. Las características generales de los sustratos son:
Gran resistencia al desgaste. Que no tengan sustancias minerales solubles para no alterar el balance químico de la solución nutritiva. No debe ser portador de microorganismos, para evitar enfermedades. Que retenga humedad. Que facilite el drenaje. Que sea fácil de desinfectar y estable al vapor, solarización, etc. Sin residuos industriales o humanos. Abundante, fácil de conseguir, transportar y manejar. De bajo costo.
Los sustratos que pueden emplearse son los siguientes: Derivados forestales: mantillo vegetal. Hojas. Acículas. Cortezas. Aserrín. viruta de madera, que no sea de maderas rojas o de pino. Si sólo se pueden conseguir estas maderas, entonces deben de lavarse con abundante agua, y posteriormente fermentarse. No debe de usarse más del 20% de este material como sustrato. Explotación agrícola: Rastrojos. vagazo de caña de azúcar. fibra de coco. cáscara de arroz.
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cáscara de trigo. Estos últimos deben de lavarse, dejar que fermenten y humedecer durante 10 a 20 días antes de sembrar o trasplantar
Explotación animal: lana. estiércol. Residuos industriales: algodón. Lino. fibras acrílicas. Núcleos urbanos: ladrillos de escombros. Ramajes. hojarascas. Minerales: tezontle. piedra pómez. Arena de río. Arena de construcción Turba. Vermiculita. Agrolita. gravilla. Grava. Sintéticos: • •
poliestireno expandido. poliuretano.
Los materiales antes mencionados pueden usarse solos, sin embargo es recomendable mezclarlos, de manera que uno de ellos provean de drenaje, y el otro retenga humedad y el intercambio catiónico. Se proponen las siguientes mezclas:
50% cáscara de arroz + 50% escoria de carbón 80% cáscara de arroz + 20% aserrín 60% cáscara de arroz + 40% arena de río 60% cáscara de arroz + 40% tezontle 50% ladrillo + 50% fibra de coco 80% ladrillo + 20% aserrín
Otras propuestas son:
turba – perlita – arena 2-2-1 para plantas en maceta 18
turba – perlita multiplicación de esquejes turba-arena 1-1 esquejes y macetas turba-arena 1-3 plantas bancada y cultivos de vivero turba-vermiculita 1-1 propagación de esquejes turba-arena 3-1 macetas (azalea-gardenia-camelia) vermiculita-perlita 1-1 ligera, propagación por esquejes turba-pumita-arena 2-2-1 plantas en maceta.
Los siguientes sustratos son los más comunes y escoger uno depende mucho de la planta que se va a cutivar.
AGROLITA.
IMAGEN 2.1 Y 2.2: Agrolita y cultivos en agrolita, es uno de los sustratos más ligeros y de mucha absorción de agua ideal para los almácigos pero también pueden cultivarse especies que no necesiten de mucho soporte.
GRAVA.
IMAGEN 2.3 Y 2.4: Cultivos en grava, sustrato con mala absorción de agua pero de gran soporte, ideal para plantas pesadas, es necesario cuando se utiliza un continuo suministro de solución nutriente . Al ser partículas grandes permiten una buena oxigenación.
TEZONTLE.
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IMAGEN 2.5 Y 2.6: Cultivos en tezontle, Este es uno de los sustratos más utilizados en cultivos hidropónicos, regularmente acompañados por un sistema de riego por goteo, es firme y da soporte a cualquier tipo de cultivo, tiene una absorción de agua regular. Presenta buenas características para mantener oxigenadas las raíces.
ARENA DE RIO.
IMAGEN 2.7 Y 2.8: Cultivos en arena de río, presenta una absorción baja de agua pero es ideal como soporte, es bueno utilizarlo en camas plásticas para almacenar cierto rango de humedad, este sustrato muy buena constitución para mantener oxigenadas las raíces.
ARENA DE CONSTRUCCION.
IMAGEN 2.9 Y 2.10: Cultivos en arena de construcción, tiene una gran absorción de agua y buen soporte, no debe de ser tamizada para aumentar la aireación, se puede combinar en una gran diversidad de cultivos hidropónicos y su coste y disponibilidad es ideal.
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ESTERILIZACIÓN DE SUSTRATOS. Este punto es preventivo y muy importante a menudo los sustratos comunes en hidroponía pueden tener presencia de microorganismos e/o insectos (huevecillos, larvas o adultos) por tal motivo un método de esterilización o purificación del sustrato aplicado antes de la siembra es necesario para asegurarnos que no provocaremos la proliferación de una plaga dentro de nuestros cultivos. Algunos sustratos para cultivo hidropónico disponibles en el mercado ya vienen esterilizados lo cual es conveniente, claro que posteriormente si queremos reutilizarlos es recomendable esterilizar. Entre las formas de esterilización más comunes y a nuestro alcance se encuentran la química y por calor. Dentro de la esterilización química se encuentra el uso hipoclorito o cloro comericial, en este método se sumerge el sustrato en una solución que contenga hipoclorito de 210% durante un periodo de tiempo comprendido entre 10-15min. Posteriormente se deja secar al sol para eliminar la presencia de cloro. Este método es recomendable para sustratos minerales, sintéticos, residuos industriales y sustratos de núcleos urbanos. En la esterilización por calor podemos utilizar vapor de agua, esto quiere decir que sometemos al sustrato a un flujo constante de vapor de agua, con lo que eliminaremos en gran medida los organismos contenidos en él, este flujo puede mantenerse 15min para mayor efectividad. También se pueden usar equipos como autoclaves para realizar este proceso de esterilización. 3. Factores ambientales AGUA. Normalmente, si el agua es apta para consumo humano, sirve también para la hidroponía. Si el agua es “dura” (con altas concentraciones de calcio y magnisio), se pueden taponar los orificios de las instalaciones de riego o alterar la solución nutriente. Las aguas salobres pueden usarse sólo para ciertos cultivos que las toleran, como tomate, lechuga, pepino y clavel. Si se emplea agua de riego, pueden estar presentes algunos iones tóxicos:
Boro. Menos de 0.7 mg/L no presenta problemas, entre 0.7 y 3 mg/L presenta restricciones y más de 3 mg/L no es adecuada. Cloro. Menos de 140 mg/L es apropiada, entre 140 y 280 mg/L presenta restricciones moderadas y más de 280 mg/L es inapropiada. Sodio. 60 mg/L no presenta problemas, de 60 a 70 mg/L presenta restricciones moderadas, más de 70 mg/L presenta problemas al cultivo.
LUZ. Es conveniente que las plantas reciban la máxima cantidad de luz, especialmente en invierno, por lo que se aconseja en construcción de techumbre o invernaderos se cuente con lámparas de luz flourescente además que el material sea
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blanco para impedir la insolación pero no disminuir el paso de aces luminosos utilizables por las plantas. En lugares abiertos, es recomendable que no le dé el sol de lleno al cultivo durante todas las horas del día, por lo que se puede utilizar lonas blancas o amarillas, malla sombra o polietileno blanco. Es necesario, además, observar los requerimientos de luz de cada especie, sobre todo si el cultivo se lleva a cabo fuera de estación o en lugares donde no se cultive la planta. Los factores de interés para determinar en las necesidades lumínicas son: el fotoperíodo adecuado para la especie, la cantidad, la calidad.
FOTOPERIODO. Este se refiere al tiempo al que se somete la planta a la luz, este comprende de las 10rs hasta 16hrs, claro que en este período se debe suministrar la calidad y la cantidad de energía lumínica que necesita la planta, el bajar estos estándares y aumentar el período de exposición no es recomendable ni funcional. Clasificación Brevidiurnas: fotoperíodo de hasta 10 horas Neutrodiurnas: no sensibles al ritmo fotoperiódico Longidiurnas: fotoperíodo de 16 horas o más
Ejemplos Fresa, berenjena, papa, caléndula, crisantemo, soya, camote. Brócoli, col, coliflor, cebolla, sandía, jitomate, ciclamen, haba, melón, pepino. Acelga, zanahoria, repollo, haba, lechuga, lenteja, guisante, nabo, apio, espinaca, gardenia, amapola, reseda odorata, violeta tricolor, rabano, repollo.
TABLA 2.2: Clasificación de fotoperiódos para las plantas y ejemplos de algunas plantas en particular representativas de la hidroponía.
AIRE. Es muy importante la ventilación, especialmente si el cultivo está en un sitio cerrado. Los vientos moderados favorecen la circulación de la savia facilitan la fecundación, transportan el polen y surten de CO 2 el entorno de la planta. Los vientos excesivos, en cambio, son perjudiciales, ya que afectan la polinización de las flores, la secan e impiden el vuelo de los insectos, además de poder dañar a la planta estructuralmente. El viento no debe de resecar el ambiente, por lo que en ese caso, se debe de rociar un poco de agua sobre las plantas.
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TEMPERATURA. La temperatura óptima de los cultivos está entre los 15 y 35°C. En estos cultivos, deben evitarse tanto las heladas como el calor excesivo del verano, que puede marchitar las plantas. Por lo que un riego constante y en caso de invernaderos un control del clima pueden ayudar considerablemente. HUMEDAD ATMOSFÉRICA. La atmósfera circundante de la planta debe tener un cierto porcentaje de humedad, esto permite una eficiente absorción de bióxido de carbono que utilizará en la fotosíntesis. El promedio ideal de humedad es de 75%, la mayoría de las veces esto se logra teniendo un sistema de aspersión en el lugar donde se encuentran las plantas.
FIGURA 2.11: Con un medidor de temperatura y humedad disponibles en el mercado, podemos mantener vigiladas estas variables que afectan al desarrollo de cultivo.
4. Solución nutriente. La solución nutriente es el conjunto de todos los minerales necesarios para el metabolismo vegetal disueltos en agua. Como ya se había mencionado la planta necesita de ciertos minerales para su óptimo desarrollo estos son adicionados en la solución nutriente, para la preparación de esta es necesario tomar en cuenta los siguientes aspectos: especie cultivada, etapa de crecimiento en que se encuentra, condiciones ambientales, sustrato utilizado, disponibilidad de las sales así como el costo de las mismas. Se puede tener una única solución pero al variar en las existentes e innovar en el diseño de soluciones nutrientes siendo específico en los requerimientos del cultivo nos puede ahorrar muchos recursos monetarios. En la solución nutriente además de contener todos los minerales necesarios tienen que observarse otras características como son:
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pH: Las soluciones nutrientes con pH inferior a 4 o superior a 9 no pueden ser usadas en hidroponía, ya que la primera es muy ácida y la segunda es muy básica. La importancia del pH radica en la disposición de los elementos para las raíces de las plantas. Además de que cada planta absorbe nutrientes en un cierto pH característico de la especie. Hay que puntualizar que el pH de la solución lo dan los mismos elementos que están disueltos en la solución. Cada cultivo tiene su pH característico, de manera que es necesario medir el pH antes de aplicarlo al cultivo. Si el valor se sale de los rangos ideales para la especie cultivada, entonces debe de ajustarse.
IMAGEN 2.12: Un potenciómetro es una herramienta para medir el pH de nuestra solución es necesario contar con uno si nuestro deseo es recircular nuestra solución nutriente, la medición de pH nos indicará la utilidad de nuestra solución.
EL OXÍGENO. Si la oxigenación es pobre, el crecimiento y rendimiento de la planta disminuyen, ya que el oxígeno es de suma importancia para el funcionamiento radicular y en general de la planta, ya que la raíz, al igual que toda la planta, también respira. Cuando las raíces de las plantas no tienen deficiencia en oxígeno, estas pueden absorber con más facilidad los nutrimentos disueltos, dándose así el intercambio catiónico de la raíz con la solución y/o el sustrato en que se anclan. Al faltar el oxígeno, las plantas se marchitan durante el medio día, y se acompaña por una disminución de la fotosíntesis y transferencia de carbohidratos. Al persistir la falta de oxígeno, las raíces mueren y la planta no se desarrolla. El oxígeno se suministra mediante agitación, esta se puede obtener ya sea agitando manualmente, con homogenizadores (agitadores) o con bombeo de aire. También se puede mantener la oxigenación mediante un recirculado constante de la solución, estas soluciones dependen directamente del método hidropónico utilizado, ya que también en caso de utilizarlo un sustrato adecuado facilita la oxigenación.
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Diseño de la solución nutriente.
Esto depende de la etapa de crecimiento de la planta. Sin embargo, un ejemplo común de los rangos de concentraciones utilizados normalmente se da a continuación. ELEMENTO Nitrógeno (amonio) Nitrógeno (nitrato) Potasio Fósforo Calcio Azufre Magnesio Hierro Boro Manganeso Zinc Molibdeno Cobre
CONCENTRACION EN PPM 0 a 31 ppm 70 a 300 ppm 200 a 400 ppm 30 a 90 ppm 150 a 400 ppm 60 a 330 ppm 25 a 75 ppm .5 a 5.0 ppm .1 a 1.0 ppm .1 a 1.0 ppm .02 a .2 ppm .01 a .1 ppm .02 a .2 ppm
TABLA 2.3: Proporciones necesarias de cada elemento en una solución nutriente en ppm.
Teniendo en cuenta las proporciones de cada elemento, podemos formular un sin fin de soluciones nutrientes, como ejemplo a continuación se presenta una tabla de la más comunes y usadas. ELEMENTO
N P K Mg Ca S Fe
HOAGLAND HEWITT
210 31 23 34 160 64 2.5
168 41 156 36 160 48 2.8
FAO
JENSEN
LARSEN
COOPER
STEINER
225 45 300 50 150 3
106 62 156 48 93 64 3.8
172 41 300 48 180 158 3
236 60 300 50 170 68 12
167 31 277 49 183 4
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Mn B Cu Zn Mo
0.5 0.5 0.02 0.05 0.01
0.54 0.54 0.064 0.65 0.04
1 0.4 0.1 0.1 0.05
0.81 0.46 0.05 0.09 0.03
1.3 1 0.3 0.3 0.07
2 0.3 0.1 0.1 0.2
0.62 0.44 0.02 0.11 -
TABLA 2.4: Ejemplos de soluciones nutrientes y sus concentraciones en ppm de cada elemento.
Ejemplos de preparación de soluciones nutrientes: SOLUCION DE SKOOG COMPUESTO MACROELEMENTOS Nitrato de amonio Nitrato de potasio Cloruro de calcio Sulfato de magnesio Fosfato de potasio MICROELEMENTOS Acido bórico Sulfato de manganeso Sulfato de zinc Ioduro de potasio Molibdato de sodio Sulfato de cobre Cloruro de cobalto EDTA sódico Sulfato de fierro
CONCENTRACION (mg/L) 1650 1900 440 370 170 6.2 16.8 8.6 .83 .25 .025 .025 37.3 27.8
Tabla 2.5: Composición de la solución Skoog.
SOLUCION DE HOAGLAND MACRONUTRIENTES KNO3 Ca(NO 3), 4 H2 O NH4H2 (PO4) MgSO4, 7 H2O MICRONUTRIENTES H3BO3 MnCl2, 2 H2O CuSO4, 5 H2O ZnSO4, 5 H2O Na2MoO4, H2O
CONCENTRACION 1,02 grs/l 0,492 grs/l 0,23 grs/l 0,49 grs/l 2,86 mgrs/l 1,81 mgrs/l 0,08 mgrs/l 0,22 mgrs/l 0,09 mgrs/l 26
FeSO4, 7 H2O 0,5 % KCl
0,6 mls 3.7 mgrs/l
TABLA 2.6: Composición de la solución de Hoagland
SOLUCION DE MONDRAGON MACRONUTRIENTES Nitrato de Potasio Acido Fosfórico Nitrato de potasio Sulfato de magnesio MICRONUTRIENTES Sulfato ferroso Sulfato de cobre Sulfato de zinc Acido borico
CONCENTRACION (g/m3) 250 40 290 40 12 0.1 0.2 0.6
TABLA 2.7: Composición de la solución de Mondragón.
SOLUCIONES MONDE LEGUME COMPUESTO Sulfato ferroso Fosfonitrato Potasio blanco soluble Fosfato monobásico Sulfato de magnesio
GRAMOS/20L 3 20 14 16.1 10
COMPUESTO Nitrato de calcio 23 Nitrato de potasio 11.7 Fosfato mono potásico 5.5 Sulfato de magnesio 12 Adición extra de zinc, cobre, boro y molibdeno.
GRAMOS/20L
TABLA 2.8 Y 2.9: Composiciones de las soluciones Monde Legumé.
SISTEMAS HIDROPONICOS.
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En esta parte del manual hablaremos de los diferentes tipos de sistemas hidropónicos, cada uno de ellos es recomendable para diferentes tipos de plantas, cada vez que pensemos en cultivar una variedad vegetal en hidroponía siempre debemos pensar en el sistema adecuado. Los sistemas hidropónicos son divididos en dos tipos: a) cultivo en sustrato. b) cultivo en agua. Anteriormente hablamos de la utilidad y de los tipos de sustrato, en el caso de algunos cultivos en agua se utilizan bases flotantes hechas de polímeros menos densos que el agua como unicel o esponjas como soporte físico, de manera que las raíces de la planta estén sumergidas en la solución nutriente, este tipo de cultivos es ideal para especies vegetales que no necesiten de un soporte estable como lechugas y algunas plantas medicinales y aromáticas.
CULTIVOS EN SUSTRATO. Uno de los aspectos más importantes de estos cultivos es la determinación del sistema de riego, existen infinidad de sistemas de riego, pero centrándonos en la hidroponía los que más convienen son dos: a) riego por goteo. b) riego por subrigación.
SISTEMAS DE RIEGO. RIEGO POR GOTEO. El objetivo del riego por goteo es dosificar solución nutriente al sustrato, donde las raíces puedan absorberlo, este sistema debe adecuarse de manera de que el sustrato este siempre húmedo incluso hasta llegar al 100% de manera que la solución se puede recolectar y recircular, este sistema en su forma optima depende de la energía potencial de la solución, o sea, que es suministro o tanque de almacenamiento debe de estar elevado:
Tanque almacenamiento. En este tanque se almacena la solución nutritiva que será irrigada a las plantas este tanque debe estar elevado de manera de que se sustituya la energía potencial por cinética, o en su defecto añadir una bomba que realice el trabajo.
Bomba. Es el implemento que saca la solución del tanque reservorio para enviarla por los ductos de goteo, es mejor remplazar esta bomba por altura en el tanque de almacenamiento y la bomba utilizarla en la recirculación en caso de ser contemplada como es recomendable.
Ductos de goteo. Son mangueras que conducen la solución que se suministra al sustrato, estas pueden transportarlo por control de la bomba o por presión controlada.
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Timer. Determina el tiempo que debe estar funcionando la bomba. Prende y apaga automáticamente. Este aditamento es indispensable si no se utilizan reguladores de presión para el suministro de una solución nutriente en tanque elevado, esta opción de riego vale la pena señalar que es más costoso en energía eléctrica pero de menos inversión inicial, a la larga no se recomienda.
Sistema de recirculación. Permite el drenado de la solución hacia el tanque reservorio si el tanque es elevado este sistema necesita de una bomba.
FIGURA 2.13. Sistema hidropónico alimentado por goteo, podemos ver como los ductos alimentados por un dosificador que controla la presión del líquido, suministran de solución nutriente las macetas en las que se contienen las plantas.
FIGURA 2.14: Dosificadores de goteo, estos aditamentos suministran gota a gota la solución nutriente alimentada por una manguera o ducto que la lleva a todo el cultivo. Es necesario colocarlos arriba del sustrato, pero a una distancia donde la planta no interfiera con el suministro.
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FIGURA 2.15 Y 2.16: Sistemas de riego por goteo caseros, son una buena opción para pequeñas cantidades de plantas, además al estar disponible en el mercado es ideal para aquellos que apenas comienzan con un cultivo en casa.
RIEGO POR SUBRIGACIÓN. También es un método cerrado, ya que la solución se recircula, como en el caso anterior. En este método se bombea la solución desde un tanque hacia tuberías de PVC perforadas, que se ubican en la parte inferior de la cama. De esta manera, se moja el sustrato y las raíces de las plantas de abajo hacia arriba. El drenaje es también vertical, desde las camas hasta el tanque de almacenamiento, y el aire se renueva en el sustrato. Este sistema es ideal para mantener airadas las raíces, claro que la energía necesaria para la subrigación es mayor, por lo que no es suficiente un tanque elevado sino que también una bomba que suministre la energía del transporte y además otra bomba para la recirculación por lo que este sistema es óptimo en tanques de almacenamiento subterraneos con solo una bomba de suministro y una recirculación por gravedad. Para este método deben instalarse:
Tanques de almacenamiento. En este tanque se almacena la solución nutritiva que será subirrigada a las plantas este tanque por lo regular esta bajo tierra por lo que es necesario añadir una bomba que realice el trabajo.
Tuberías de PVC para la entrada.
Tubería de drenaje.
Bomba. Es el implemento que saca la solución del tanque reservorio para enviarla por los ductos.
dosificadores
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IMAGEN 2.17: Esquema de un riego por subrrigación, se aprecian las partes esenciales como la bomba, el tanque de suministro y la tubería, que suministra fluido al contenedor de las plantas de manera subterránea.
SISTEMAS DE ACOMODO FISICO DEL CULTIVO. Otro aspecto importante a tomar en cuenta es como acomodar un cultivo, hay que tener un buen análisis de este aspecto ya que mientras mas plantas se acomoden por m2 tendremos mayor producción. Hay dos tipos de acomodo de acuerdo con el sistema dimensional: a) horizontal. b) vertical. SISTEMA HORIZONTAL: Este sistema puede colocarse en camas de cultivo plastificadas o tubos PVC puede ser irrigado por cualquier tipo de riego, esto como siempre se debe determinar por las características del cultivo y por la optimización del sistema, incluso en este tipo de cultivos se puede realizar un sistema de cultivo mixto en el cual se colocan macetas dentro de un tubo de PVC donde sean irrigadas por solución nutriente que pasa por el mismo.
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IMAGEN 2.18 Y 2.19: Sistemas de cultivos horizontales, ideales para muchos tipos de plantas, por la forma se albergan aquí la mayoría de los sistemas hidropónicos ya que son fáciles de manejar y rara vez necesitan de un cálculo de resistencia de materiales.
SISTEMA VERTICAL: Este sistema es ideal para producir en gran escala, ya que el acomodo es en espacio aéreo, lo que ayuda al acomodo de mas plantas por m 2, para este sistema es recomendable tubos de PVC de 4” o 6” para cultivos pesados o voluminosos rellenos de sustrato con una malla especial para que no se derrame y alimentados por solución nutriente por goteo. Es recomendable sembrar de manera directa las hortalizas y no utilizar almácigos a menos que sea necesario para la planta, pues el transplante puede ser difícil.
IMAGEN 2.20 Y 2.21: Sistemas de cultivo verticales, este sistema regularmente empleando riego por goteo, es el sistema que nos permite mayor producción, claro que están sujetos a un análisis de resistencia de materiales y un posible mantenimiento constante.
CULTIVO EN AGUA. Los cultivos en agua son muy prácticos de fácil manejo, impiden la perdida de solución de nutrientes por evaporación por ser un sistema prácticamente cerrado y se manejan algunos tipos de cultivos que son los más representativos de la hidroponía: SISTEMA DE RAÍZ FLOTANTE. Este método se basa en la capacidad que tienen algunas hortalizas de hoja, cuando son sumergidas en una solución de especializar sus raíces y absorber sus nutrimentos. En este sistema, la parte aérea de la planta queda sostenida en un material que flota, para mantener el cultivo fijo sobre la solución misma, por lo general este material es UNICEL. Con la respiración de las raíces puede cambiar el pH de la solución, por lo que debe de agitarse al menos dos veces al día, y de preferencia colocar una bomba que
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suministre aire dentro de la solución. Con la aireación, se puede también impedir la formación de algas y otros microorganismos. La manera más tradicional de airear la solución es levantar poco a poco las láminas para evitar que se rompan y agitar con una varilla manualmente. Si los contenedores son mayores a 1 m, deben de partirse las láminas a tamaños menores para que puedan manejarse. Se pueden cultivar por este método lechuga, acelga, espinaca, apio y albahaca, entre otras.
IMAGEN 2.22 Y 2.23: Sistemas de cultivo de raíz flotante, podemos apreciar los contenedores con placas de unicel que dan soporte a la planta, la bomba hace el trabajo de suministro de oxígeno a la solución nutriente es indispensable.
MÉTODO NFT (TÉCNICA DE LA PELÍCULA NUTRIENTE). Consiste en la circulación constante de una lámina fina de solución nutritiva, que circula entre las raíces de las plantas cultivadas, sin pérdida o salida al exterior del sistema, por lo que se le considera un sistema cerrado. Esto implica que las plantas están sostenidas por el cuello, de manera que las raíces toquen la solución que corre por canales de PVC. Una gran ventaja de este diseño, es su mayor eficiencia en la utilización de los elementos minerales, el agua y el oxígeno. En este sistema, se maximiza el contacto de las raíces con la solución nutriente, que se renueva constantemente. Gracias a ello, se puede aumentar la producción de lechugas y extender el período de producción de jitomate. Además, se puede tener una gran densidad de plantas. Se pueden cultivar en este sistema lechuga, jitomate, chile, pepino, melón, fresas, especias, plantas medicinales, etc. Para este sistema, se deben de instalar:
Tanque colector: se recomienda los tanques no sean color negro. 33
Tubos o canales de cultivo.
Bomba, necesaria para el suministro y recirculación.
En la instalación, se recomienda:
Los canales pueden tener un desnivel o estar en pirámide para que el flujo de la solución sea ayudado por la gravedad, la posición de los canales deben ser calculado de acuerdo al nivel deseado de la película y por lo tanto el flujo de solución interno y la potencia de la bomba para mantener un equilibrio. Cuando los canales están al mismo nivel y sin inclinación la salida del sistema debe ubicarse a una altura que nos dé la película deseada y calcular la potencia de la bomba de manera que no se estanque ni se derrame a solución nutriente.
IMAGEN 2.24 Y 2.25: Cultivos en NFT, las figuras muestran los canales por donde fluye la solución nutriente, gracias al bombeo la circulación es continua y cíclica.
PROCEDIMIENTOS DE CULTIVO. Ya conociendo y determinando nuestro sistema de cultivo hidropónico ahora es necesario conocer el “que hacer” de nuestro proceso, lo primero es la siembra de nuestra planta, esto es preferible hacerlo uno mismo que comprar las plántulas así estamos seguros de la calidad y la factibilidad del producto. La siembra se puede dividir en dos: a) siembra directa b) siembra indirecta SIEMBRA INDIRECTA. La siembra indirecta se realiza para tres circunstancias específicas una para mejorar el rendimiento se plántulas o germinación de semillas sembradas, ya que solo se traspasan las plántulas desarrolladas, la segunda sería cuando las plantas tengan semillas son muy pequeñas, además de plantas muy delicadas que requiere de mayores cuidados en el momento de la germinación. En estos casos, las semillas se colocan en recipientes que contienen algún sustrato húmedo, este recipiente es un
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almácigo o almaciguera, la tercera y mas especial sería cuando las plantas son destinadas a los sistemas de raíz flotante y NFT. Con el almácigo se puede brindar a las semillas un cuidado especial. Permite además economizar semillas, ya que solamente se colocan las semillas necesarias. Las especies que requieren de siembra en almácigo son: albahaca, lechugas, apio, pimentón, brócoli, col, cebollas, jitomate y coliflor. Los almácigos deben de cumplir las siguientes características:
No deben de tener partículas muy grandes o pesadas; El sustrato debe ser suave, limpio y homogéneo. En ocasiones se recomienda estar a oscuras. Siempre deben estar bien humedecidos, solo con agua y nunca con solución nutriente. Además debe cuidarse estar bien protegido del frío y mantener una temperatura mínima se 20 a 25ºC, esto debe determinarse para el tipo de cultivo.
PROCEDIMIENTO. En los almácigos se pueden emplear arena de río, grava, escoria de carbón, aserrín, así como una mezcla de ellos. Por ejemplo, una mezcla de arena y aserrín 70/30. No deben de sembrarse las semillas en suelo para luego trasplantarse en hidroponía sobre todo porque en el transplante no solo podemos dañar las raíces o la planta en sí, sino por que podemos acarrear plagas. El almácigo puede ser una caja de plástico o madera de alrededor de 15 cm de profundidad o menor dependiendo del cultivo, en la que se mezclan los sustratos, se empareja y se riega. Posteriormente, se trazan los surcos o hendiduras. La distancia entre surcos, y entre semillas en el surco depende del tamaño de la semilla y del tamaño de los primeros estadíos de la planta, en caso de hacer hendiduras que sería lo mas recomendable para la uniformidad estos también se calcula la separación por las características del cultivo. En el mercado existen diferentes materiales y estilos de almácigos podemos comprar de ser posible el que mas se adecue a nuestras necesidades. Se dejan caer las semillas, una por una, dentro del surco, a las distancias recomendadas para cada especie. Cuando se ha sembrado toda la superficie, se apisona con la mano el sustrato para expulsar el exceso de aire que pudiera haber quedado alrededor de la semilla y aumentar el contacto de esta con el sustrato. Después de apisonar, se debe de regar suavemente y se debe de cubrir el almácigo con periódico en épocas normales, y con papel y plástico negro en épocas de frío. Esto acelera la germinación. También se pueden construir instalaciones especiales para almácigos donde se protejan se condiciones adversas. Es importante que no falte el agua en todo el proceso de almácigo, mientras germinan las semillas, debe de regarse 1 o 2 veces al día, sólo con agua. El día que ocurre la emergencia, se debe de destapar el almácigo y dejarlo expuesto a la luz, aunque debe de protegerse de los excesos de calor y frío, con una cobertura,
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que puede ser de malla de mosquitero, especialmente en las horas de mayor riesgo. A partir de este momento, debe de regarse con solución nutritiva ya que los nutrientes almacenados en la semilla ya no son suficientes o existentes. Mientras la plántula se mantenga en el almácigo, se deben de realizar las siguientes labores:
Regarse diariamente; Escardar 2 veces por semana Aporcar para mejorar el anclaje de las plantas y que se desarrollen las raíces óptimamente. Prevenir y controlar plagas y enfermedades en el almácigo.
Todo esto ocurre entre los 20 y 40 días después de la germinación. También depende del clima y de la especie. 5 días antes de realizar el trasplante, se requiere de disminuir la cantidad de riego y darle a las plántulas una mayor exposición de luz, para que se consoliden sus tejidos y se preparen para las condiciones difíciles del trasplante. Este proceso es el endurecimiento de las plántulas, y al realizarlo, se debe de cuidar que no se trastornen las plantas en lo posible.
FIGURAS 2.26, 2.27 Y 2.28: Almácigos, en el mercado se venden placas especiales para esta tarea, pero podemos utilizar cualquier tipo de recipiente, agujerar el sustrato y depositar las semillas .
El trasplante en sustrato sólido. El trasplante consiste en el traslado de las plantas del almácigo al sitio definitivo de cultivo, para lo cual se recomienda:
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Trasplantar cuando las plántulas tienen 5 hojas, en el caso de las acelgas, escarolas, lechugas y apio.
En el caso de jitomate, repollo y coliflor, se trasplanta cuando las plantas alcanzaron en el almácigo de 8 a 10 cm; en el caso de las cebollas, 15 cm.
Trasplantar en días nublados o ya tarde, para evitar la insolación;
En primavera y verano se deben de cubrir los cultivos con malla de media sombra para evitar la insolación, durante la primera semana.
Al realizar el trasplante, no debe de regarse el almácigo el día anterior ni tampoco el mismo día, para que el sustrato no esté embarroso, debe de estar húmeda y suelta.
Se deben de sacar las plantitas con una varilla o palita firmes, cuidando de no dañar las raíces de la planta.
Se debe de enjuagar la raíz de la plántula en solución nutritiva, y luego sembrar en su nuevo sustrato posteriormente se recomienda un riego ligero.
El trasplante en el sistema de raíz flotante. Se requieren de los siguientes materiales:
Placas de unicel de 50 cm de ancho, 1 m de largo y 2.5 cm de espesor.
Espuma plástica de 2.5 cm de espesor.
El procedimiento es el siguiente:
Marcar en la placa de unicel los puntos en que se colocarán las pequeñas plantas, según las distancias recomendadas.
Se calienta un trozo de tubo de un metal fácil de calentar, de 2.5 cm de diámetro, se perfota el unicel en los puntos marcados.
Se cortan cubos de 3 x 3 cm de espuma plástica y luego se les hace un corte a la mitad con las tijeras.
Cuando ya se tienen preparados estos materiales, se suministra la solución nutriente, hasta una profundidad de 10 cm.
Se colocan las planchas de unicel sobre la solución, de tal manera que floten y que se puedan mover, o sea que no deben de quedar muy ajustadas. En caso contrario, deben de cortarse los sobrantes. Por cada contenedor de 2 metros de largo, y un metro de ancho, se ocuparán 4 láminas de unicel.
Se sacan con cuidado las plántulas de los almácigos, sin maltratar las raíces.
Las plántulas se lavan con agua para quitar el sustrato totalmente esto es opcional. 37
Cada plantita se coloca en un cuadro de espuma plástica, de manera que el cuello quede 1 cm por debajo de la superficie, y sobresalgan hacia arriba sólo las hojas verdes.
Se coloca la plantita con todo y espuma plástica en el orificio de la placa de unicel.
La planta debe de quedar con las raíces flotando en la solución nutritiva y la espuma plástica cubra todo el orificio.
El trasplante en el método NFT. Una manera práctica es llevar las plántulas al sistema NFT con todo y sustrato y contenedor. Se utilizan pequeñas macetas en las cuales se coloca el sustrato y se germina la semilla. Este recipiente tiene perforaciones en su base, que es donde salen las raíces hacia la corriente de solución que transita por los tubos. Del interior del recipiente sale también por un orificio un fragmento de cinta de tela, (magitel), por el que sube la solución nutriente si aún están cortas las raíces de la plantita. Otra opción es utilizar espuma plástica de poliuretano, de baja densidad, para que las raíces puedan atravesar fácilmente a través de este material. Antes de establecer el cultivo en NFT, se pone en marcha todo el sistema, y se revisa que todos los elementos que lo constituyen estén funcionando correctamente. Para esto se hace circular agua solamente, ya que las plantas requieren al menos un período de 24 horas de acondicionamiento. También debe de verificarse si las raíces no quedaron atrapadas entre el contenedor y la tubería. Una vez acondicionadas, se hace circular la solución nutriente. SIEMBRA DIRECTA. Algunas especies se pueden sembrar directamente en el sustrato sólido, ya que no resisten el trasplante, o desde el comienzo se desarrollan con mucho vigor y no requieren muchos cuidados. Es el caso de los arvejones, sandía, cilantro, rabanito, frijol, melón, fresa, zanahoria. También dependiendo del sistema hidropónico ideado se puede emplear el cultivo directo, sobre todo en cultivos verticales.
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IMAGEN 2.29, 2.30, 2.31 Y 2.32: Nos muestran un seguimiento del cultivo directo, las semillas son sembradas en contenedores donde crecerán y se desarrollaran, además pueden ser pasados a un sistema final o simplemente contenidos de esa manera en todas sus fases. En las imágenes son plantados jitomates en recipientes de PET, que posteriormente se pasan a tubos de PVC donde se lleva a cabo la recirculación de solución nutriente suministrada por goteo.
COSECHA. Antes de montar un sistema hidropónico para una planta es necesario conocerla, hacer un estudio previo para preveer sus necesidades, una de estas sin duda es la cosecha, un mal acomodo en el espacio físico nos puede entorpecer esta labor, por lo tanto siempre la separación entre plantas y aún así entre contenedores es importante, esto nos ahorrara tiempo y esfuerzo.
IMAGEN 2.33: Imagen del flujo de transporte de la recolección en un invernadero con sistema de cultivo vertical.
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La cosecha de cada planta es variable, no solo por la variedad sembrada, sino por las características físicas de éste para la venta, expertos recomiendan madurar el fruto en la planta lo que le da un mayor valor nutrimental, pero esto puede ser improcedente si el cultivo necesita recorrer grandes distancias y tendría que cosecharse verde para que no caduque en el transporte, para el caso de hortalizas sin fruto como lechuga, plantas medicinales, especias y ornamentales también existen ciertos criterios individuales que seguir antes de un transplante o cosecha.
PLAGAS Y ENFERMEDADES PLAGAS. En cualquier cultivo, durante su desarrollo y producción, es normal que aparezcan plagas y enfermedades que ataquen las plantas alterando las buenas condiciones de crecimiento y afectando tanto la cantidad como la calidad de la producción. Para el control tanto de las plagas como de los patógenos, existen las prácticas tradicionales que involucran el uso de productos químicos sintéticos, que al ser tóxicos para los enemigos de las plantas, pueden serlo también para otros animales y humanos en mayor o menor grado. Existen formas alternativas para reducir la incidencia de las plagas y enfermedades. El uso de algunas sustancias orgánicas, pueden actuar en forma biológica o repelente, sin causar peligro a los consumidores ni afectar el medio ambiente. Es necesario que el productor pueda reconocer la mayoría de los organismos que se mueven y habitan dentro de sus cultivos; algunos son benéficos, se alimentan y controlan las poblaciones de las plagas. La revisión diaria en las primeras horas de la mañana requiere de unos pocos minutos; la práctica normal es observar el envés de las hojas (cara de abajo), levantando lentamente y con cuidado algunas de ellas; esta es la forma más sencilla en que el productor hidropónico realiza un adecuado reconocimiento de la condición general del cultivo, y le permite tomar acciones para el inmediato control de los enemigos de su huerta. Plagas más comunes y su control: Las plagas más comunes que se presentan en los cultivos se pueden separar en:
Arañitas o ácaros: (tienen 8 patas a diferencia de los insectos que tienen 6), son muy pequeños, su tamaño varía de 0,1 a 0,6 mm por lo que es difícil observarlos a simple vista; aparecen con más frecuencia en la época seca, se alimentan introduciendo el estilete (como una pequeñísima aguja) en las células superficiales de las plantas y succionan la savia, lo que ocasiona la deshidratación, decoloración y deformación de las partes atacadas.
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IMAGEN 2.34: Acaros.
Babosas (Moluscos): muy conocidas por todos, y frecuentes en la época lluviosa y fría, son comunes atacando hortalizas; hay unas que son de color café claro y alcanzan de 5 a 7 cm de longitud cuando adultas y otras más pequeñas, de unos 2 a 3 cm, son de color negro o gris. Se alimentan raspando los tejidos con su rádula (lengua raspadora) por lo que causan daños severos al follaje hasta llegar a la defoliación. Son de hábitos nocturnos, por lo que se alimentan durante la noche y de día se esconden en lugares obscuros y húmedos. La colocación de trampas en esos lugares en que gustan esconderse brinda buenos resultados; la cerveza como cebo es un atrayente efectivo.
IMAGEN 2.35: Babosas.
Chicharritas, saltahojas o lorito verde: existe una gran variedad de especies. Algunas miden solo 3 mm otras alcanzan los 15 mm, con patas largas y antenas cortas, se alimentan de savia de las plantas. Pueden causar distorsión en el crecimiento de hojas jóvenes, y algunas son capaces de transmitir enfermedades virales o bacteriales.
IMAGEN 2.36: Chicharritas.
Chinches (Hemípteros): Existen múltiples especies de los llamados chinches y atacan gran variedad de cultivos; algunas van de 7 a 9 mm pero otras alcanzan 10 y hasta 13 mm. Tanto en los estados juveniles como los adultos se alimentan succionado la savia de las plantas. En algunas especies solo atrasan
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el crecimiento, pero en otras pueden inyectar una saliva tóxica causando pudrición local
IMAGEN 2.37: Variedades de chinches.
Gusanos, larvas de Coleópteros, Dípteros y Lepidópteros: (etapa juvenil de mariposas y polillas). Casi todas se ocultan en el envés de las hojas y se alimentan comiendo sus bordes, o cavando galerías como el caso del gusano alfiler del tomate ( Keiferia lycopersicella) o la polilla de la papa ( Phthorimaea opercullella ). Otros gusanitos son las larvas de dípteros (moscas), que son minadoras y se ubican dentro de las hojas formando galerías o túneles, tal es el caso de Liriomyza spp. Que es muy frecuente en papa, pero que puede atacar tomate, frijol, cucurbitáceas, chile, repollo, etc.
IMAGEN 2.38,2.39 Y 2.40: Coleópteros, larvas y gusanos.
La mosca blanca (Bemisia tabaci ), frecuente en cultivos de tomate, frijol, vainica, yuca y cucurbitáceas, es un insecto pequeño de 1 a 2 mm de largo, con dos pares de alas de color blanco. Normalmente se ubica en el envés de las hojas donde se alimenta chupando la savia. Daño directo solo se da cuando hay grandes poblaciones; sin embargo, son muy eficientes en la transmisión de virus, por lo que muy pocas moscas blancas pueden ocasionar daños muy severos al cultivo.
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IMAGEN 2.41: La mosca blanca.
Pulgones (Áfidos): son insectos de cuerpo pequeño, globoso y blando; la mayoría son de color verde pero no faltan aquellos cafés oscuros o negros. Algunos poseen alas y otros no, y normalmente viven en grupos. También ayuda a identificarlos unas estructuras características que poseen al final del abdomen llamadas cornículos y cauda. Se encuentran con mayor frecuencia en época seca, pero también pueden observarse en época lluviosa; generalmente se ubican en los brotes nuevos y hojas tiernas que deforman cuando se alimentan succionando la savia de las plantas. También excretan sustancias dulces que atraen a hormigas.
IMAGEN 2.42: Pulgones.
Vaquitas (Coleópteros, Crisomélidos): son otra de las plagas comunes en muchos cultivos; miden entre 5 y 7 mm, y son de vivos y variados colores según la especie. Se alimentan de varias familias de plantas, entre las cuales se encuentran las leguminosas, las crucíferas y las cucurbitáceas. Las larvas atacan solo raíces, mientras que los adultos dañan flores, yemas, vainas y follaje haciendo agujeros irregulares en las hojas, creando un severo daño que puede llegar hasta la defoliación total cuando las poblaciones son altas; además pueden ser transmisoras de enfermedades virosas.
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IMAGEN 2.43: Crisomélidos.
Existen muchos tipos de plaguicidas en el mercado, pero es necesario decir que el cultivo hidropónico trata de ser lo más ecológico y saludable posible, por lo que el uso de plaguicidas debe de ser nulo o muy limitado. Para mantener los cultivos sanos y libres de plagas, se recurre a varios métodos que deben integrarse, esto es hacerlos al mismo tiempo: poner trampas de luz que atraen a los insectos y los dejan atrapados, o usar banderas de plástico amarillo untadas de aceite de transmisión para que los insectos queden adheridos a ellas. La revisión diaria es indispensable para identificar si ha llegado alguna plaga. Por otra parte pueden realizarse aplicaciones ocasionales con extractos de algunas plantas que actúan como repelentes, entre las que se pueden citar: ajo, chile picante, tabaco, eucalipto, orégano, incluso el detergente puede aplicarse en conjunto con cualquiera de ellos. Es recomendable que los repelentes se apliquen en forma alterna.
TIPOS DE EXTRACTOS REPELENTES DE INSECTOS. Melaza diluida Agregar: 3 litros de melaza ½ kg clavos olor 3 litros de melaza 20 cabezas de ajo 3 litros de melaza 20 chiles picantes Fuente: Martín Benavides, Agricultura Orgánica INA. 2003 Después de hacer las mezclas las 3 preparaciones deben agitarse cada 2 días y al cabo de 15 se realiza un filtrado por medio de una tela y se pueden aplicar atomizadas. Benavides advierte sobre la diferencia que existe en aplicar estas sustancias en cultivos con tierra y sin tierra; mientras que en los primeros las dosis oscilan entre 15 a 20 ml del extracto por litro de agua, en hidroponía es conveniente probar con dosis de 3 a 5 ml del compuesto por litro de agua en la bomba, ya que no existe suficiente experiencia con esta modalidad de cultivo. Estos compuestos afectan la actividad de insectos masticadores, minadores y chupadores; además, se ha visto que la mezcla de dos compuestos siempre brinda mejores resultados. Para el control de ácaros; entre varias sustancias Benavides menciona la infusión de ajenjo. Esta se prepara hirviendo 3 litros de agua, a la cual se le agrega 1 kg de ajenjo 44
picado; luego de 5 minutos, se deja enfriar. Se filtra y se atomiza en dosis de 100 ml por litro de agua en la bomba; se le puede agregar 5 ml de la preparación con clavo, chile y ajo para reforzar. También menciona la menta y el romero, preparados en las mismas cantidades, por el método de infusión.
ENFERMEDADES FRECUENTES Y SU CONTROL. Una enfermedad ocurre cuando tres factores están presentes: el patógeno (el que causa la enfermedad), la planta hospedera y un ambiente favorable al primero. Cuando alguno de ellos falla, por ejemplo, si el ambiente no es favorable la enfermedad no se produce. Entre los causantes más frecuentes de las enfermedades están: las bacterias; de géneros como Erwinia que causan pudriciones suaves, o Pseudomonas que producen marchitez. Los hongos más comunes son Rhizoctonia, Fusarium y Phytium en sustratos mal desinfectados o Cercospora y Septoria en algunas plantas de follaje, así como Phythophthora en solanáceas. Los nematodos son menos frecuentes, especialmente si se desinfectan bien los medios de cultivo; mientras que los virus, pueden ser abundantes ya que generalmente son transmitidos por insectos vectores. La mayoría de estas enfermedades se benefician con altas temperaturas y alta humedad, clima muy frecuente en la época lluviosa; pero sobre todo, el factor primordial para la aparición de enfermedades son las deficiencias nutricionales. Entre las prácticas que deben aplicarse para prevenir la enfermedad están: desinfección de los substratos, siembra de semillas sanas y de variedades resistentes o tolerantes a enfermedades, podar, deshojar y deshijar para eliminar las partes dañadas o enfermas y suministrar al mismo tiempo mayor aireación, luz y proporcionar al cultivo nutrición adecuada para mantenerlo vigoroso. Benavides del INA, utiliza funguicidas a base de extractos en melaza como se mencionó anteriormente, pero también se puede utilizar el método de infusión. Una mezcla efectiva es la manzanilla en conjunto con menta y cola de caballo. Medio kilo picado de cada especie en cuatro litros de agua, se ponen a hervir tapados por 5 minutos y luego se dejan enfriar. Filtre y aplique, recordando que en hidroponía se debe empezar con dosis bajas para no quemar las plantas. En esta área de control de plagas y enfermedades, mediante extractos vegetales, es aconsejable recurrir a especialistas con experiencia.
BIBLIOGRAFIA: • • •
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Benavides Martín, Agricultura Orgánica INA. 2003. Méndez G. Fernando, Manual de operaciones Monde Legumé, México, 2006. Gómez Pompa Pedro, Riegos a presión, aspersión y goteo, Ed. Aedos, Segunda edición, Barcelona, España. Hidalgos Granados Antonio, Métodos modernos de riego de superficie, Ed. Aguiar, primera edición, España.
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