Desarrollo De Mdo

Influencia de factores externos en Cultivos Hidropónicos de semilla de frijol.

Juan Camilo Marín

Carlos Reyes

Javier Arias

Jhon Sebastián Sánchez

Curso:

11d

Colegio Agustiniano Suba

Investigación Científica

Bogotá

2013

Introducción

La agricultura hidropónica es un método utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales en vez de suelo agrícola, Las raíces reciben una solución nutritiva equilibrada disuelta en agua con todos los elementos químicos esenciales para el desarrollo de las plantas, que pueden crecer en una solución mineral únicamente, o bien en un medio inerte, como arena lavada, grava o perlita, entre muchas otras, esta ha sido considerada como una alternativa viable para ciertos lugares donde la tierra es escaza y las condiciones del suelo no son ideales para el cultivo. Pero, ¿los cultivos hidropónicos garantizan una buena calidad de producto?

Por medio de esta investigación se lograra hacer una detallada observación de como los diferentes factores relacionados con un cultivo de este tipo pueden influir de manera positiva o negativa en el desarrollo de estos. El medio flotante donde se desarrolla la hidroponía y la semilla elegida son los dos primeros factores de estudio, que luego le seguirán la gramilla de arroz, la temepratura, condición acuosa entre otras que resultaran determinantes en el proceso de cultivo.

Al finalizar este proyecto podremos estar en la capacidad de afirmar cuales son los factores determinantes a la hora de realizar un cultivo hidropónico y como estos factores determinan la calidad del producto final.

Planteamiento del problema

El uso de cultivos hidropónicos se ha venido desarrollando en Colombia desde casi 70 años debido al ahorro de recursos, la facilidad y la poca infraestructura que estos requieren. Durante los últimos años las técnicas de hidroponía se utilizan a partir de materia orgánica y una técnica básica de goteo, pero en estas condiciones desea estudiar si estas condiciones que ofrece un cultivo hidropónico ofrecen una óptima calidad a la hora del producto final.

Durante el proyecto de investigación será necesario definir cierto conceptos básicos en la hidroponía tales como son la superficialidad de un cultivo, la gramilla base o base del cultivo, cama, tiempo de florecimiento y desnivel. Aprender el concepto de estos y saber cómo se utilizan en el campo agrónomo facilitara el avance del proyecto en sí.

Como se ha delimitado antes, el proyecto está enfocado a la hidroponía manual en un cultivo específico que es el del frijol en gravilla de arroz, los cuales tendrán que ser realizados en camas de un diseño práctico y poco elaborado en las zonas verdes que ofrecen nuestras casas, donde estos cultivos se someterán a diversas condiciones para determinar que variables alteran o no el producto final de la hidroponía manual con el fin de conocer cuáles son los factores que resultan determinantes en cultivo de este tipo.

Para que este sea efectivo a la hora de encontrar resultados se ha planteado el siguiente cuestionamiento acerca del proyecto que servirá de directriz a la hora de obtener resultados.

¿Qué condiciones requiere un cultivo hidropónico en grava de arroz de semilla de frijol para que este se desarrolle óptimamente?

Objetivos

Objetivo general:

Determinar las condiciones necesarias para que el cultivo de semilla de frijol se pueda desarrollar en un medio flotante de forma óptima por medio del cultivo hidropónico a pequeña escala.

Objetivos específicos:

 Analizar los métodos utilizados en el desarrollo de los cultivos hidropónicos determinando su eficiencia e influencia en la producción del frijol.

 Evaluar si los factores de temperatura, suelo, base de cultivo, semilla y cantidad de agua, tienen una relevancia significativa en el desarrollo de un cultivo hidropónico.

 Determinar si los cultivos hidropónicos facilitan el desarrollo y crecimiento de diferentes especies por medio de la viabilidad y costos de este tipo de cultivo.

Marco teorico

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.

Arena

Ente los sustratos mencionados, el que tendría mayores posibilidades de ser usado en nuestro país sería la arena, por ser el más económico y además supone un distanciamiento menos drástico de las metodologías tradicionales del cultivo en suelo.

Las características físicas de la arena se pueden resumir en una alta densidad y una baja capacidad de retención de humedad útil para la planta. Estas propiedades se han aprovechado usándola en mezclas con otros sustratos como la turba, proporcionando un mayor drenaje y aireación del sustrato.

Las propiedades químicas dependen fundamentalmente del origen granítico o silíceas presentan una baja actividad química. Cuando proceden de rocas calcáreas provocan alteraciones químicas en la solución nutritiva que se les aplica, aumentan el pH, liberan Calcio y Magnesio, pueden retener o bloquear a otros nutrientes, como el Hierro, Cobre, Magnesio, Boro y Fósforo. Con el tiempo también se alteran sus propiedades físicas iniciales, tendiendo a descomponerse en partículas más finas y producir sedimentos. Es evidente por tanto que estas arenas no son las más adecuadas, puesto que al modificar los parámetros nutritivos de referencia, se pierde una de las principales ventajas, como es el control directo de la nutrición del cultivo.

Como la experiencia en nuestro país usando la técnica de la arena se restringe a un reciente ensayo efectuado en Quillota, que corresponde a una reproducción modificada de la técnica que en los tres últimos años ha tenido un crecimiento espectacular en España, es que se describirá esta técnica española con los detalles prácticos más importantes a considerar.

La arena se pone en el centro de una lámina de polietileno coextrusado blanco - negro, (blanco por fuera y negro por dentro). El color blanco en la parte externa permite por reflexión de la luz solar aumentar la luminosidad al interior del invernadero. El color negro por la interior, impide el paso de la luz y por lo tanto inhibe el crecimiento de malezas y algas; de espesor 0.07 mm. a 0.1 mm. y de 1.5 m. de ancho aproximadamente. Posteriormente los lados de esta lámina se cierran sobre la arena formando un largo saco, de unos 50 - 60 cm. de ancho y 15 - 20 cm. de altura en su parte central.

El suelo se deja con una ligera pendiente en el sentido longitudinal del saco y bien nivelado, para evitar que se produzcan encharcamientos o zonas secas en las irregularidades del terreno.

La colocación de la lámina de plástico y la arena se ha mecanizado, modificando un apero destinado originalmente a extender plástico, al que se le ha incorporado una tolva que vierte la arena, de este modo una vez nivelado el suelo la preparación de los sacos es muy rápida y económica. En casos en que resulta imposible la mecanización, se ha optado por preparar pequeños sacos de 1 m. de largo que van distribuidos posteriormente en el invernadero. Sin embargo esto supone un costo adicional, pero tiene la ventaja que en caso de una infección, se limita ésta, a un solo saco y por tanto afecta pocas plantas.

El drenaje del sustrato se efectúa por un extremo del saco o mediante unos cortes a 5 cm. de altura del mismo para mantener siempre una reserva de agua.

El riego se efectúa mediante goteros de botón situados junto a cada planta, con un caudal de trabajo de 2 lt/hora. Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena son necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. En los meses de máxima demanda fácilmente son necesarios 12 riegos diarios.

Paralelamente a esta técnica de cultivo en arena se ha ido adoptando toda una tecnología de control de riego y fertilización, la cual se realiza mediante ordenadores que ajustan la inyección de fertilizantes y ácido según los registros medidos en el cabezal de acuerdo a los valores escogidos por el agricultor. El riego se hace con fertilizantes disueltos a una concentración preestablecida y con un pH que suele estar alrededor de 5. Para ello se disponen de 3 depósitos independientes, uno para el ácido nítrico, dado que las aguas utilizadas contienen una alta concentración de bicarbonato y es necesario un aporte importante de ácido para corregir el pH, y los otros dos para los fertilizantes, separando convenientemente los que son incompatibles en el medio concentrado. El fósforo se suministra siempre en forma de ácido fosfórico, para reducir el aporte de ácido nítrico y con ello el nivel total de nitrógeno en la solución.

Los ordenadores dispuestos para el control del cabezal, son de alta tecnología diseñados para el control total del invernadero, es decir, calefacción, ventilación, concentración de CO*, pero hasta el momento son subutilizados porque requiere de la implementación de una mayor infraestructura.

La experiencia en Quillota contribuyó a sentar algunas bases prácticas para las experiencias que iniciarán otros agricultores en la zona de Limache - Quillota a nivel más comercial que experimental por las superficies involucradas (0.25 a 0.5 ha.).

Las bases prácticas esencialmente están referidas a :

Drenaje: Debido a que el encharcamiento de agua por pequeña que sea, produce asfixia radicular, hay que evitar que se produzca. El drenaje que se efectuó por un extremo del saco fue insuficiente, porque primero es casi imposible micronivelar un terreno con terrones o piedras y segundo aunque el suelo se lograse micronivelar con una pendiente pareja, se observó que las propias raíces de las plantas a medida que se van desarrollando obstaculizan el flujo de agua produciendo los apozamientos que no se desean, por lo que fue necesario drenar a través de cortes efectuados a ambos costados del saco a una altura de 5 cm. del suelo. El drenaje también está relacionado con la colocación del saco; asunto muy importante cuando recién se está iniciando en esta técnica. La razón de poner el saco fue para buscar mejorar las bajas temperaturas nocturnas de invierno que limitan el desarrollo radicular.

Nivelación: Aunque los problemas de drenaje por mala nivelación se evitan en gran parte con los cortes laterales, no se evitan los problemas de deficiencia hídrica.

Riego: Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena fueron necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. El problema es que cuando las superficies son pequeñas, se puede hacer con los sistemas actualmente en uso, pero al aumentar las superficies se hace impracticable, requiriéndose de programadores y ordenadores que ajusten el riego e inyección de fertilizantes según mediciones periódicas.

A su vez esta experiencia planteó interrogantes y problemas que tendrán que irse solucionando en futuras experiencias con la ayuda de profesionales y agricultores.

En cuanto a los costos de la implementación del cultivo en arena, significa aumentar en un 10% los costos de inversión. Pero a su vez reduce los costos de operación en un 10% aproximadamente, ya que elimina múltiples labores manuales entre las que se incluyen: rotura de suelo, aradura, rastraje, aplicación e incorporación de guano, confección de mesas de plantación, fumigación de suelo y postura del mulch de polietileno. Además se elimina la compra de guano y fumigantes

El riego se efectúa mediante goteros de botón situados junto a cada planta, con un caudal de trabajo de 2 lt/hora. Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena son necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. En los meses de máxima demanda fácilmente son necesarios 12 riegos diarios.

Paralelamente a esta técnica de cultivo en arena se ha ido adoptando toda una tecnología de control de riego y fertilización, la cual se realiza mediante ordenadores que ajustan la inyección de fertilizantes y ácido según los registros medidos en el cabezal de acuerdo a los valores escogidos por el agricultor. El riego se hace con fertilizantes disueltos a una concentración preestablecida y con un pH que suele estar alrededor de 5. Para ello se disponen de 3 depósitos independientes, uno para el ácido nítrico, dado que las aguas utilizadas contienen una alta concentración de bicarbonato y es necesario un aporte importante de ácido para corregir el pH, y los otros dos para los fertilizantes, separando convenientemente los que son incompatibles en el medio concentrado. El fósforo se suministra siempre en forma de ácido fosfórico, para reducir el aporte de ácido nítrico y con ello el nivel total de nitrógeno en la solución.

Los ordenadores dispuestos para el control del cabezal, son de alta tecnología diseñados para el control total del invernadero, es decir, calefacción, ventilación, concentración de CO*, pero hasta el momento son subutilizados porque requiere de la implementación de una mayor infraestructura.

La experiencia en Quillota contribuyó a sentar algunas bases prácticas para las experiencias que iniciarán otros agricultores en la zona de Limache - Quillota a nivel más comercial que experimental por las superficies involucradas (0.25 a 0.5 ha.).

Las bases prácticas esencialmente están referidas a :

• Drenaje: Debido a que el encharcamiento de agua por pequeña que sea, produce asfixia radicular, hay que evitar que se produzca. El drenaje que se efectuó por un extremo del saco fue insuficiente, porque primero es casi imposible micronivelar un terreno con terrones o piedras y segundo aunque el suelo se lograse micronivelar con una pendiente pareja, se observó que las propias raíces de las plantas a medida que se van desarrollando obstaculizan el flujo de agua produciendo los apozamientos que no se desean, por lo que fue necesario drenar a través de cortes efectuados a ambos costados del saco a una altura de 5 cm. del suelo. El drenaje también está relacionado con la colocación del saco; asunto muy importante cuando recién se está iniciando en esta técnica. La razón de poner el saco fue para buscar mejorar las bajas temperaturas nocturnas de invierno que limitan el desarrollo radicular.

• Nivelación: Aunque los problemas de drenaje por mala nivelación se evitan en gran parte con los cortes laterales, no se evitan los problemas de deficiencia hídrica.

• Riego: Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena fueron necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. El problema es que cuando las superficies son pequeñas, se puede hacer con los sistemas actualmente en uso, pero al aumentar las superficies se hace impracticable, requiriéndose de programadores y ordenadores que ajusten el riego e inyección de fertilizantes según mediciones periódicas.

A su vez esta experiencia planteó interrogantes y problemas que tendrán que irse solucionando en futuras experiencias con la ayuda de profesionales y agricultores.

En cuanto a los costos de la implementación del cultivo en arena, significa aumentar en un 10% los costos de inversión. Pero a su vez reduce los costos de operación en un 10% aproximadamente, ya que elimina múltiples labores manuales entre las que se incluyen: rotura de suelo, aradura, rastraje, aplicación e incorporación de guano, confección de mesas de plantación, fumigación de suelo y postura del mulch de polietileno. Además se elimina la compra de guano y fumigantes

¿Que es la Hidropónia?

Hidroponia es la forma de cultivar plantas sin tierra. Para ello, se utiliza una combinación precisa de diferentes sales minerales que contienen todos los nutrientes que requieren las plantas para su desarrollo y que habitualmente les entrega la tierra, diluidas en agua potable (solución nutritiva), la cual se aplica directamente a las raíces de diferente forma, segun el método de cultivo hidropónico que se adopte.

La hidroponia es una forma de cultivo que se puede aplicar a cualquier tipo de plantas, ya sean para consumo o decorativas y puede practicarse tanto en espacios abiertos como cerrados.

Existen muy diversos métodos de cultivos hidropónicos, pero todos se ajustan a un principio esencial, que consiste en el cultivo de plantas sin tierra y sin materia orgánica.

Actualmente, el concepto de hidroponia es conocido mundialmente. En EEUU, Europa y Japón existen grandes establecimientos dedicados a la producción de este tipo de cultivos, destinados fundamentalmente al abastecimiento de hortalizas frescas a la población. También las repúblicas que integraban la ex Unión Soviética fomentan la expansión de los cultivos hidropónicos. Alli se encuentran inmensos invernáculos que producen alimentos en gran escala bajo condiciones climaticas extremas.

Dentro de las técnicas de cultivo que el hombre ha desarrollado durante miles de años, la hidroponia representa lo mas avanzado y moderno. Es sin duda, la forma de cultivar del futuro.

Importancia de la Hidropónia

En un mundo superpoblado, con suelos erosionados e índices cada vez mayores de contaminación; con climas cambiantes y persistentes requerimientos ecológicos de la población, la hidroponia, por sus especiales caracteristicas, brinda nuevas posibilidades donde los cultivos tradicionales están agotados como alternativa,

Particularmente en las grandes urbes. En ellas, el ciudadano es afectado por dos factores convergentes: los precios de los alimentos vegetales, que son a medida que el tiempo avanza, comparativamente mas caros que los productos industrializados, y la dudosa e irregular calidad de los mismos. Este último aspecto, que hace a la salud del consumidor, pone en un mismo plano de vulnerabilidad y desprotección, a grandes y chicos como a ricos y pobres.

Y no es casualidad, que hayamos comenzado resaltando estos dos aspectos negativos, ya que durante muchos años, los consumidores de latinoamérica han estado protegidos contra los altos costos que tenía la alimentación en otras partes del mundo, a causa de la confluencia de varios factores positivos en su geografia agrícola, tales como la calidad de los suelos, la diversidad de climas, un adecuado régimen de lluvias, el bajo costo de producción y mercadeo, etc., que les permitió prescindir durante un largo período, de la incorporación de las modernas técnicas de cultivo que se empleaban en los países mas avanzados del mundo, sin ver afectados sus intereses particulares. Por otro lado, los alimentos que llegaban a su mesa, eran casi sin excepción, de óptima calidad y sabor, y gozaban de un aceptable estado sanitario.

Lamentablemente, la situación ha cambiado: ya no es una región de alimentos baratos y menos aún de alimentos de calidad confiable. Actualmente se utilizan pesticidas prohibidos en el resto del mundo por su altísima toxicidad y se carece de los controles adecuados que aseguren el respeto a las normas vigentes en materia de sanidad vegetal. Un gran porcentaje de los alimentos que se consumen contienen elementos nocivos para la salud, y entre ellos, las verduras y frutas son las más expuestas, por ser las que transportan directamente a la mesa los residuos de los insecticidas y plaguicidas, a diferencia de lo que ocurre con la carne, la leche, los huevos, etc, que ingresan al organismo de los animales y de allí pasan a los alimentos que consumimos, por lo que de alguna forma, los efectos llegan atenuados.

Este cambio de circunstancias, es lo que nos ha inducido a profundizar en las posibilidades de aplicación masiva de la hidroponia en la producción de verduras, frutas y aromáticas, asi como también de plantas decorativas, florales, forraje para animales, etc.

Junto al notable interés por la hidroponia que hemos percibido por parte de los amantes de las plantas, hemos constatado que la literatura disponible en nuestra plaza es escasa y en general, de origen extranjero, adoleciendo en muchos casos, de falta de adecuación a las condiciones de nuestro país y con recomendaciones de técnicas, materiales y métodos de cultivo de dificil implementación, por lo que el esfuerzo lo centraremos en transmitir metodologías probadas, cuyos resultados positivos obtenidos, garanticen el éxito de los cultivos, con bajos costos de producción, una mínima dedicación por parte del cultivador y al alcance tanto del aficionado como del profesional hidroponísta.

Forraje Verde Hidropónico

El forraje verde hidropónico es el resultado del proceso de germinación de granos de leguminosas o gramíneas (alfalfa, trigo, cebada, sorgo, maíz, etc.), que se realiza captando la energía del sol y absorbiendo los nutrientes disueltos en la solución hidropónica, en ausencia total de suelo. El ciclo de producción es de 10 a 15 días y en ese período, la planta alcanza los 20-25 cm. de altura.

• Con el forraje verde hidropónico podemos alimentar sin inconvenientes ganado vacuno, porcino, caprino y equino, conejos y una gran cantidad de animales domésticos con excelentes resultados.

• El forraje hidropónico es totalmente diferente a los pastos tradicionales, ya que el animal consume las primeras hojas verdes, los restos de las semillas y la totalidad de las raíces, que constituyen una completa fórmula de carbohidratos, azúcares y proteínas. Su sabor y textura le confieren gran palatabilidad y fácil asimilación.

• La relación de producción es de aproximadamente 10 a 12 Kg. de forraje obtenido por cada kilo de semilla utilizado.

• Está comprobado que cada kilogramo de hierba hidropónica equivale nutricionalmente a 3 Kg. de alfalfa fresca .

• Las condiciones de luz, aire y temperatura son comunes a los cultivos en tierra, así como la limpieza y el tratamiento de las posibles enfermedades que se puedan desarrollar. La aplicación de la solución nutritiva se puede automatizar, no obstante, en caso de hacerse manualmente, se deberán efectuar de 3 a 4 aplicaciones diarias según la temperatura ambiente.

Nutrición Hidropónica

Nutrientes

Los elementos esenciales para el desarrollo normal de la planta, están contenidos en algunas sales y en sustancias químicas compuestas y son, el Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S), Cloro (Cl), Hierro (Fe), Cobre (Cu), Manganeso (Mn), Boro (B), Zinc (Zn) y Molibdeno (Mo). Cada uno de estos elementos tiene una o varias funciones en el proceso de crecimiento de la planta, así como su carencia se traduce en síntomas específicos que se reflejan en la estructura de la planta.

A este conjunto de elementos químicos, se los divide en dos grupos: Nutrientes principales, que son los que las plantas requieren en mayores cantidades, y los nutrientes menores, también llamados micronutrientes o elementos menores, que son tan esenciales como los primeros, pero requeridos solamente en cantidades ínfimas. Los que integran el primer grupo son el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio, el magnesio y el azufre; los restantes, son los considerados micronutrientes.

Nutrientes Menores o Microelementos

Los nutrientes menores o microelementos, son los que siendo esenciales para el desarrollo de las plantas, están contenidos en ellas, en muy pequeñas cantidades, que van desde 0,01 % hasta 0,0001 %. Este grupo de nutrientes está compuesto por los siguientes: hierro (Fe), cobre (Cu), manganeso (Mn), boro (B), zinc (Zn), molibdeno (Mo) y cloro (Cl).

Otros Elementos

Existen elementos cuyo valor nutricional es ínfimo, pero que sin embargo, en algunos casos puntuales, suelen tener influencia sobre la calidad de los frutos o semillas obtenidas y otros que son esenciales para el organismo humano o de los animales y que llegan a éstos, a través de los vegetales. También tienen presencia, aquellos que sin ser esenciales para las plantas, actúan indirectamente, ya sea como catalizadores de procesos o modificando el medio en que se desarrolla la planta, y permitiéndole a ésta, mejorar su perfomance.

Soluciones Nutritivas

La solución nutritiva, es quizá la parte más importante de toda la técnica hidropónica. Se trata nada menos que de la alimentación de la planta, que al estar exclusivamente a merced de nuestro acierto en la elección y preparación de los nutrientes que le suministraremos - ya que no dispondrá de la posibilidad que tienen cuando son cultivadas en tierra, de proporcionarse los alimentos y el agua por sus propios medios - deberá, cobra una vital importancia.

Frente a la resolución de éste tema, el hidroponista aficionado o profesional tiene tres opciones:

1 Adquirir directamente la mezcla balanceada de nutrientes de una marca comercial responsable, que puede ser en polvo o gránulos o líquido concentrado, ambas para ser posteriormente diluidas en agua. Estos productos pueden contener en un mismo recipiente los macro y los microelementos (o elementos mayores y menores) o bien venir presentados en forma separada.

En general, la tendencia es a utilizar los nutrientes en forma de sólidos y conteniendo ambos elementos en un mismo preparado,lo que permite obtener una solución más homogénea, máxime cuando se trata de pequeños cultivos.

En cuanto a las normas de dosificación, frecuencia entre la aplicaciones, etc., en éste caso es necesario atenerse estrictamente a las recomendaciones indicadas por el elaborador.

2 Disponer de una fórmula determinada y recurrir a un laboratorio comercial que efectúe el preparado correspondiente. Esta alternativa tiene la ventaja que le permite al hidroponista hacer su propia investigación, evaluar el comportamiento de diferentes soluciones y optimizar los resultados, sin necesidad de contar con una serie de instrumentos imprescindibles para realizar la tarea de preparación del balanceado nutricional.

3 Desarrollar fórmulas propias y efectuar la preparación del balanceado nutricional, a partir de la compra de las sales básicas, quelatos, etc. en un comercio especializado. En éste caso, se debe disponer de una balanza de precisión, instrumento para la medición de pH, una mini-moledora que es necesaria para procesar la mayoría de las sales que generalmente vienen presentadas en forma de cristales o piedras, algún elemento que sirva para deshidratar las sales con alto contenido de humedad, una mezcladora que permita una mezcla homogénea incluso de los elementos menores, que suelen estar presentes en pequeñísimas cantidades y otros elementos adicionales.

Obviamente, ésta última variante queda reservada para los cultivadores comerciales que dispongan de un establecimiento de cierta envergadura.

Materias Primas

El material esencial para la preparación de las soluciones hidropónicas, está representado por un grupo de sales inorgánicas que contienen uno o varios de los elementos que requieren las plantas para su crecimiento. Como éstas necesitan del aporte de una veintena de elementos, es necesario entonces, realizar una combinación de distintas sales en diferentes proporciones, a fin de que en la mezcla obtenida se encuentren presentes todos los nutrientes imprescindibles para la planta.

Es necesario destacar, que en toda formulación hidropónica es imposible lograr una solución nutricional óptima, o sea, que cubra exactamente todos los requerimientos de la planta, en las diversas condiciones ambientales y en los diferentes estado de desarrollo, puesto que depende de una serie de variables imposibles de controlar, tales como: temperatura, humedad, duración del día, intensidad de la luz, especie de la planta, variedades, estado de desarrollo y edad, tipo de cultivo (de hoja, fruto, raíz, bulbo, tallo, flores), etc.

Por lo tanto, la formulación hidropónica consiste en la obtención de un cóctel de nutrientes lo más aproximado posible al óptimo requerido por la planta, dejando librado a la propiedad que tienen éstas, de seleccionar los elementos que necesitan para vivir, a efectuar las correcciones periódicas de acuerdo a los cambios que se produzcan en las condiciones ambientales o en la propia estructura de la planta.

Hay que tener en cuenta, que la capacidad que tiene la planta de obtener los elementos minerales de la solución en una proporción determinada a sus necesidades, es limitada. Para que ello pueda ocurrir con normalidad, la planta debe encontrar esos elementos, también en una proporción determinada, ya que por encima de ciertos valores, comienza un proceso de intoxicación y por debajo de ellos, se produce un fenómeno de desnutrición, provocando, tanto uno como el otro, la muerte de la planta.

Marco Teorico

Los cultivos hidropónicos son una técnica de cultivo de plantas, en donde se reemplaza el suelo por un medio llamado sustrato, Esta forma de cultivo permite la producción a gran escala de plantas comestibles en zonas no adecuadas para ello.

La Ciencia de los Sustratos alternativos tiene como base el cultivo de plantas sin utilizar el suelo, de forma que las raíces de las mismas se encuentren suspendidas en un soporte inerte (grava, arena, turba) -lo que se conoce con el nombre de hidroponía-, en la propia disolución nutritiva, lo que exige una recirculación constante de la misma, impidiendo un proceso de anaerobiosis que causaría la muerte inmediata del cultivo-hidroponía pura- o en el interior de una cámara de PVC o cualquier otro material, con las paredes perforadas, por donde se introducen las plantas; en tal caso, las raíces están al aire, crecen en la oscuridad y la disolución nutritiva se distribuye por pulverización a media o baja presión-este sistema recibe el nombre de aeronomía-. Existen variantes más sofisticadas de la aeroponía tradicional como el Schwalbach System (SS) y el Aero-Gro System (AGS), desarrolladas ambas en Australia.

SUS VENTAJAS E INCONVENIENTES

En cuanto a ventajas

En los últimos años, se ha publicado un gran número de artículos donde se describen las ventajas de este tipo de cultivos. Sin embargo, es preciso resaltar que estas ventajas no son extensibles a todos los cultivos sin suelo, sino que existen diferencias apreciables de acuerdo con el grado de sofisticación del sistema que se considere e, indudablemente, del tipo de cultivo a estudio.

a. Incremento de la productividad

En general, un control preciso de la nutrición de las plantas, que crecen en los cultivos sin suelo, favorece un mayor rendimiento y una mejora cualitativa de los productos, pero éste no significa necesariamente que el rendimiento en los cultivos tradicionales sean muy inferior. Es evidente que en zonas con suelos excesivamente salinos, agotamiento de nutrientes o toxicidad por metales pesados, etc..los cultivos sin suelo producirían cosechas muy superiores. En los últimos 15 años la Bibliografía recoge numerosos artículos que presentan un estudio comparitivo de estos cultivos respecto a los convencionales, donde se muestran las ventajas de los primeros sobre los segundos; ventajas que engloban varios aspectos como la reducción del trabajo, rendimientos más elevados y uniformidad en la calidad de los productos. Es importante mencionar que en muchos de los experimentos la gestión de cultivos convencionales no estaba realmente controlada.

b. Nutrición controlada de las plantas

El control del aporte nutricional a las plantas es una de las principales ventajas de los cultivos hidropónicos. La disolución nutritiva debe "diseñarse a la carta"; la investigación en Química Agrícola ha centrado sus esfuerzos, en los últimos años, en optimizar disoluciones nutritivas ideales para cada tipo de cultivo, sin olvidar que una nutrición ideal debe respetar las necesidades de la planta en cada estadío de su desarrollo, esto es, mantener un balance nutriente evolutivo. De esta forma, se le da a la planta lo que necesita en cada momento, evitando lixiviaciones contaminantes y posibles toxicidades. En los cultivos convencionales resulta mucho más difícil calcular la dosis fertilizante adecuada, dado que se tiene que llegar a un equilibrio entre los nutrientes del suelo y los fertilizantes añadidos, sin olvidar los procesos antagónicos, la fijación a los coloides arcillosos o el mayor o menor grado de disponibilidad de los nutrientes en función de las condiciones físico-químicas y climatológicas del medio en que se desarrolla.

Cabe destacar, asimismo, la uniformidad de los productos obtenidos, mucho mayor en sistemas de hidroponía pura y alta sofisticación, y algo menor cuando se utilizan sistemas de riego más sencillo como el goteo.

c. Prácticas de esterilización

El suelo de los invernaderos deben encontrarse libre de organismos patógenos antes de plantar una cosecha. La operación de esterilización es dificil y costosa pero necesaria y de gran importancia. Los invernaderos requieren altas inversiones en estructuras, instalaciones, materiales, etc.. y es necesario obtener el máximo rendimiento para que resulte rentable. El procedimiento más efectivo para esterilizar el suelo es mediante chorros de vapor pero se trata de un método caro (debido a la energía que se consume). La esterilización química es menos costosa, pero cuenta con algunos inconvenientes (generalmente son problemas de toxicidad tanto por el manejo como por la generaración de residuos tóxicos)

En los cultivos sin suelo abiertos, no hay necesidad de esterilizacion cuando los materiales y los sustratos no se van a reutilizar. Para los cultivos cerrados, la necesidad de esterilización varia dependiendo de si se trata de hidroponía pura o sistemas NFT con reemplazamiento del film . Cuando se utilizan sustratos sólidos, es habitual aplicar una esterilización en vapor o química para volver a reutilizar el soporte. En cualquier caso la esterilización de los cultivos sin suelo resulta más sencilla que la fumigación del suelo tradicional.

d. Control del pH

Otra de las ventajas de estos cultivos es la posibilidad de controlar el pH de la disolución nutritiva, de acuerdo con los requerimientos óptimos del cultivo y de las condiciones ambientales. El pH idóneo suele oscilar en 5.5 y 6.5, de forma que el especialista puede ajustar su disolución nutritiva a estos valores mediante la adición de NaOH (sosa) para aumentar el pH, o HCl (ácido clorhídrico) para disminuirlo. En los cultivos tradicionales el ajuste de pH resulta bastante más complicado, un suelo con pH ácido puede corregirse con caliza dolomítica y la utilización de aguas duras, con un exceso de Ca (calcio) y Mg (magnesio). Suelos con valores altos de pH, requieren de cultivos capaces de adaptarse a esta situación con cierta facilidad.

e. Ahorro de agua

El agua es el factor más importante en la producción de cosechas. En zonas muy cálidas y en zonas áridas el gasto de agua es tal que se convierte en el factor limitante para el desarrollo agrícola. La ventaja de los cultivos sin suelo estriba en la facilidad para emplear técnicas de irrigacion con un consumo moderado del agua, como en el caso de los hidropónicos puros donde las raíces de las plantas están sumergidas en la disolución nutritiva, como mencionábamos anteriormente, o empleando la subírrigación en los sutratos (existen variaciones de acuerdo con el tipo de sustrato que se utilice). Además, en el caso de los cultivos cerrados, el agua se recicla, y posteriormente se aprovecha para otros riegos, pero existe una marcada desventaja, se consume gran cantidad de tiempo y de recursos en el control de la red de riego. Por ejemplo, en aguas duras (con excesiva cantidad de carbonato cálcico), existe un peligro evidente de obturación de las boquillas. Este problema se minimiza utilizando aguas ácidas de lavado (disoluciones de ácido nítrico) que disuelven los precipitados formados (costras salinas).

Otras ventajas y desventajas puntuales:

VENTAJAS

Permite aprovechar suelos o terrenos no adecuados para la agricultura tradicional.

Los rendimientos obtenidos con hidroponía superan tremendamente a la producción en suelo.

Menor consumo de agua y fertilizantes. La técnica es muy apropiada en zonas donde hay escasez de agua.

No contamina el medio ambiente.

Crecimiento más rápido y vigoroso de las plantas debido a que en un sistema hidropónico el agua y los nutrientes estén más disponibles.

La producción es intensiva, lo que permite tener mayor numero de cosechas por año.

El uso de agua potable o de pozo, garantiza que el cultivo hidropónico sea un producto libre de contaminación y de enfermedades.

DESVENTAJAS

Antes de iniciar un proyecto hidropónico, es importante conocer el manejo agronómico del cultivo, muchos proyectos. Entre las desventajas están:

El desconocimiento del método hidropónico apropiado para producir un determinado cultivo. Es muy importante tener o recibir una previa capacitación.

El desconocimiento del manejo agronómico puede reducir significativamente los rendimientos. El éxito de la producción hidropónica depende más del conocimiento del manejo agronómico (clima apropiado para el cultivo, siembra, riegos etc.).

La falta de experiencia en el manejo de las soluciones nutritivas puede alterar su composición y afectar la apariencia y la calidad de las plantas”6.

Características[editar • editar código]

Los aztecas fueron la primera civilización humana en usar agricultura hidropónica eficientemente. Esta técnica mediante el uso de unaChinampa ocupó 100% de lo que era el lago de Xochimilco.

Los investigadores en fisiología vegetal descubrieron en el siglo XIX que las plantas absorben los minerales esenciales por medio deiones inorgánicos disueltos en el agua. En condiciones naturales, el suelo actúa como reserva de nutrientes minerales, pero el suelo en sí no es esencial para que la planta crezca. Cuando los nutrientes minerales de la tierra se disuelven en agua, las raíces de la planta son capaces de absorberlos. Cuando los nutrientes minerales son introducidos dentro del suministro de agua de la planta, ya no se requiere el suelo para que la planta prospere. Casi cualquier planta terrestre puede crecer con hidroponía, aunque algunas pueden hacerlo mejor que otras. La hidroponía es también una técnica estándar en la investigación biológica y en la educación, y un popular pasatiempo.

Hoy en día, esta actividad está alcanzando un gran auge en los países donde las condiciones para la agricultura resultan adversas. Combinando la hidroponía con un buen manejo del invernadero se llegan a obtener rendimientos muy superiores a los que se obtienen en cultivos a cielo abierto.

Es una forma sencilla, limpia y de bajo costo para producir vegetales de rápido crecimiento y generalmente ricos en elementos nutritivos. Con esta técnica de agricultura a pequeña escala se utilizan los recursos que las personas tienen a mano, como materiales de desecho, espacios sin utilizar y tiempo libre.

En 2010 se puede decir que la hidroponía o cultivo sin suelo ha conseguido estándares comerciales, y que algunos alimentos, plantas ornamentales y jóvenes plantas de tabaco se cultivan de esta manera por diversas razones que tienen que ver con la falta de suelos adecuados; por suelos contaminados por microorganismos que producen enfermedades a las plantas o por usar aguas subterráneasque degradaron la calidad de esos suelos.

El cultivo hidropónico requiere conocimientos avanzados para quien se proponga realizar un cultivo comercial. Al no usar suelo, ya no se cuenta con el efecto amortiguador o buffer que brinda un suelo agrícola. Tiene también diversos problemas con la oxigenación de las raíces y no es algo que pueda llamarse limpio cuando se realiza a escala comercial. Para gente con tiempo libre que quiere divertirse, para investigación, para demostraciones a alumnos sobre la esencialidad de ciertos elementos químicos, aun para quien quiera cultivar en un contenedor o una pequeña tina, para cultivar en naves espaciales o para cultivos a gran escala, presentará diversos niveles de complejidad, sobre todo si se quiere que sea una actividad económica y tenga bajo impacto ambiental.

La clasificación de los cultivos hidropónicos ha evolucionado más recientemente hacia formas abiertas o cerradas, dependiendo de si vuelcan el efluente o reutilizan la solución nutritiva como forma de protección ambiental y una mayor economía en su utilización

Historia[editar • editar código]

Las soluciones minerales para el aporte de nutrientes requeridas para cultivos hidropónicos no fueron desarrolladas hasta el siglo XIX. Los jardines flotantes de los Aztecas (chinampas) utilizaban tierra. los Jardines Colgantes de Babilonia eran jardines supuestamente irrigados desde la azotea pero no hay evidencias de que utilizasen hidroponía.

El primer trabajo publicado sobre crecimiento de plantas terrestres sin suelo fue, Sylva Sylvarum (1627) de sir Francis Bacon. Después de eso, la técnica del agua se popularizó en la investigación. En 1699, John Woodward publicó sus experimentos de esta técnica con la menta verde. Woodward observó que las plantas crecían peor en agua destilada que en fuentes de agua no tan purificadas. Los primeros en perfeccionar las soluciones nutrientes minerales para el cultivo sin suelo fueron los botánicos alemanes Julius von Sachs y Wilhelm Knop en la década de 1860. El crecimiento de plantas terrestres sin suelo en soluciones minerales (solution culture) se convirtió rápidamente en una técnica estándar de la investigación y de la enseñanza y sigue siendo ampliamente utilizada. Esta técnica ahora se considera un tipo de hidroponía donde no hay medio inerte.

En 1928, el profesor William Frederick Gericke de la Universidad de Berkeley, en California fue el primero en sugerir que los cultivos en solución se utilizasen para la producción vegetal agrícola. Gericke causó sensación al hacer crecer tomates y otras plantas que alcanzaron tamaños notables (mayores que las cultivadas en tierra) en soluciones minerales. Por analogía con el término geopónica (que significa agricultura en griego antiguo) llamó a esta nueva ciencia hidroponía en 1937, aunque él afirma que el término fue sugerido por el Dr. W.A. Setchell, de la Universidad de California de hydros (regar) y ponos (trabajo).

Los informes sobre este trabajo y la fervientes afirmaciones de Gericke de que la hidroponía revolucionaría la agricultura provocaron una gran cantidad de peticiones de información adicional. Gericke rehusó desvelar sus secretos, ya que había realizado los estudios en su casa y en su tiempo libre. Este hecho provocó su abandono de la universidad de California. En 1940, escribió el libro, Complete Guide to Soilless Gardening (Guía Completa del Cultivo sin Suelo).

Se pidió a otros dos especialistas en la nutrición de las plantas de la universidad de California que investigasen acerca de las afirmaciones de Gericke. Dennis R. Hoagland y Daniel I. Arnon escribieron el típico boletín sobre agricultura en 1938, desacreditando las exageradas afirmaciones hechas sobre la hidroponía. Hoagland y Arnon llegaron a la conclusión de que las cosechas de cultivos hidropónicos no eran mejores que aquellos cultivos cosechados en buenas tierras. Los cultivos estaban limitados por otros factores que los nutrientes minerales, especialmente la luz. Estas investigaciones, sin embargo, pasaron por alto el hecho de que la hidroponía tenía otras ventajas incluido el que las raíces de la planta tienen acceso constante al oxígeno y que la planta puede tener acceso a tanta o a tan poca agua como necesite. Este es uno de los errores más comunes cuando el cultivo es sobre-irrigado o sub-irrigado, la hidroponía es capaz de prevenir que esto ocurra, drenando o recirculando el agua que no absorba la planta. En cultivos sobre tierra el agricultor necesita tener suficiente experiencia para saber con cuanta agua debe regar la planta. La solución con la que estarán en contacto las raíces debe estar suficientemente oxigenada para que el metabolismo radicular no se vea impedido.

Estos dos investigadores desarrollaron varias fórmulas para soluciones de nutrientes minerales. Unas versiones modificadas de las soluciones de Hoagland se siguen utilizando hoy en día.

Uno de los primeros éxitos de la hidroponía ocurrió durante la segunda guerra mundial cuando las tropas estadounidenses que estaban en el Pacífico, pusieron en práctica métodos hidropónicos a gran escala para proveer de verduras frescas a las tropas en guerra con Japón en islas donde no había suelo disponible y era extremadamente caro transportarlas.

En los años 60, Alen Cooper en Inglaterra desarrollo la Nutrient Film Technique. El Pabellón de la Tierra, en el Centro Epcot de Disney, abierto en 1982, puso de relieve diversas técnicas de hidroponía. En décadas recientes, la NASA ha realizado investigaciones extensivas para su CELSS (acrónimo en inglés para Sistema de Soporte de Vida Ecológica Controlada).

También en los 80 varias compañías empezaron a comercializar sistemas hidropónicos. En la actualidad (2010) es posible adquirir un kit para montar un pequeño sistema de cultivos hidropónicos hogareños por menos de 200 €. Las técnicas de cultivo sin suelo (CSS) son utilizadas a gran escala en los circuitos comerciales de producción de plantas de tabaco, (floating) eliminando así las almácigas en suelo que precisan bromuro de metilo para desinfectar el suelo de malezas, patógenos e insectos. También en Holanda y otros países con alto grado de desarrollo en cultivos intensivos las técnicas de CSS han avanzado, desarrollando industrias conexas y numerosas tecnologías que tienen que ver con el desarrollo de nuevos medios de cultivo como la perlita, la lana de roca, la fibra de coco o cocopeat, la cascarilla de arroz tostada y otros medios apropiados para sostener las plantas en casa

La mayoría de los cultivos comerciales hidropónicos utilizan sustratos sólidos para el sostén de las plantas y que las mismas estén bien asentadas. Son cultivos sin suelo, en lo que respecta a no contener suelo natural. Perlita agrícola, fibras de coco,turba2 o lana de roca, son sustratos de gran uso en lo que se denominan cultivos hidropónicos. La denominación equivalente o más utilizada pasa a ser cultivos sin suelo -CSS- o [soilless] (en inglés) pues el medio de sostén de las plantas pasó a ser una sustancia inorgánica como la perlita u orgánica como turbas o ciertos desechos agrícolas como cáscaras de frutos -arroz,almendras, etc-. En el caso de los cultivos sin suelo, al ser desarrollados por la industria o por aficionados, no fueron analizados en un principio, en cuanto al impacto que tendría su uso sobre el medioambiente, como ocurrió con otros desarrollos que redituaban comercialmente. De la misma manera, los sistemas hidropónicos fueron desde un principio "abiertos" al no considerarse el impacto ambiental que tendría el volcado de los efluentes tras su uso. El desarrollo de métodos "cerrados" que significan la economía en cuanto a la posibilidad de reutilización de los nutrientes y el evitar el impacto que tiene sobre el medio externo, volcar una solución que arrastra considerable cantidad de iones no utilizados por las plantas que se cultivan.

Al tener en cuenta la economía y el posible impacto ambiental se desarrollaron los sistemas cerrados o recirculantes. El manejo de estos nuevos sistemas requiere una tecnología más compleja. Como se menciona más arriba, existe una serie de desarrollos en el ámbito de los sustratos, además de ciertos automatismos desarrollados para facilitar el control de las soluciones y que éstas no varíen sus parámetros químicos. Tanto la hidroponia y la fertirrigación han dado pie al desarrollo de instrumental de control como PH-metros y conductímetros en línea, así como a procesadores que mantienen el control mediante válvulas solenoides o hidraúlicas, para que la solución pueda ser equilibrada mediante programas de computadoras que determinan el agregado de ácidos cuando sube el pH, la dilución cuando se eleva la conductividad eléctrica y otros procesos de control que llegan a interactuar con el ambiente en que las plantas están evolucionando en tamaño y en su desarrollo.

Gericke originalmente definió la hidroponía como un crecimiento de cultivos en soluciones minerales, sin ningún medio sólido para las raíces. Se opuso a aquellos quienes aplicaban el término hidroponía a otros tipos de cultivo sin tierra como los cultivos en arena o grava. Más recientemente, el autor académico más clásico de la hidroponia es Howard Resh. La distinción entre hidroponía y cultivos sin suelo ha sido a menudo confuso. "Cultivos sin suelo" es un término más amplio que hidroponía; tan sólo requiere que no haya suelos con arcilla o cieno. Nótese que la arena es un tipo de suelo, aunque es considerado cultivo sin suelo. La hidroponía es siempre un cultivo sin suelo agrícola, pero no todos los cultivos sin suelo son hidropónicos. Muchos tipos de cultivos sin suelo no usan las soluciones minerales requeridas por los hidropónicos.

Hidroponía y medio ambiente

El cultivo sin suelo es justamente un conjunto de técnicas recomendables cuando no hay suelos con aptitudes agrícolas disponibles. El esquema consiste en: una fuente de agua que impulsa por bombeo agua a través del sistema, recipientes con soluciones madre -nutrientes concentrados-, cabezales de riego y canales construidos donde están los sustratos, las plantas, los conductos para aplicación del fertiriego y el recibidor del efluente.

El cansancio de los suelos por alta carga de patógenos tras cultivos repetidos o la acumulación de iones que conllevan alcalinidad y/o elevación del tenor de sodio ha empujado a muchos productores a realizar cultivos hidropónicos o sin suelo. En cultivos comerciales -en cuanto a su superficie- se hace obligatorio seguir normas ambientales amigables con el ambiente y emplear métodos de recirculación de las soluciones volviéndolas al cultivo tras equilibrarlas y desinfectarlas o buscándoles un lugar de descarga que evite la llegada de los nutrientes efluentes al suelo, cursos de agua y a los acuíferos.

Ya existen métodos en sistemas abiertos que permiten un segundo cultivo, fijación por plantas que crecen en pequeñas lagunas de fondo impermeabilizado y otros ensayándose. Las recomendaciones de realizar cultivos hidropónicos o sin suelo solo por considerar su alta productividad y rendimiento económico, que no tengan en cuenta estos aspectos ambientales perniciosos, no son aconsejables. Los cultivos que son aptos para este método son el tomate, lechuga, repollo, pimiento, pepino, espinaca, entre otros.

Aunque este cultivo en circunstancias normales no es orgánico ya que utiliza sustancias químicas para la solución nutritiva que alimenta la planta, puede volverse orgánico utilizando sustancias naturales.

El suelo se deja con una ligera pendiente en el sentido longitudinal del saco y bien nivelado, para evitar que se produzcan encharcamientos o zonas secas en las irregularidades del terreno.

La colocación de la lámina de plástico y la arena se ha mecanizado, modificando un apero destinado originalmente a extender plástico, al que se le ha incorporado una tolva que vierte la arena, de este modo una vez nivelado el suelo la preparación de los sacos es muy rápida y económica. En casos en que resulta imposible la mecanización, se ha optado por preparar pequeños sacos de 1 m. de largo que van distribuidos posteriormente en el invernadero. Sin embargo esto supone un costo adicional, pero tiene la ventaja que en caso de una infección, se limita ésta, a un solo saco y por tanto afecta pocas plantas.

El drenaje del sustrato se efectúa por un extremo del saco o mediante unos cortes a 5 cm. de altura del mismo para mantener siempre una reserva de agua.

El riego se efectúa mediante goteros de botón situados junto a cada planta, con un caudal de trabajo de 2 lt/hora. Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena son necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. En los meses de máxima demanda fácilmente son necesarios 12 riegos diarios.

Paralelamente a esta técnica de cultivo en arena se ha ido adoptando toda una tecnología de control de riego y fertilización, la cual se realiza mediante ordenadores que ajustan la inyección de fertilizantes y ácido según los registros medidos en el cabezal de acuerdo a los valores escogidos por el agricultor. El riego se hace con fertilizantes disueltos a una concentración preestablecida y con un pH que suele estar alrededor de 5. Para ello se disponen de 3 depósitos independientes, uno para el ácido nítrico, dado que las aguas utilizadas contienen una alta concentración de bicarbonato y es necesario un aporte importante de ácido para corregir el pH, y los otros dos para los fertilizantes, separando convenientemente los que son incompatibles en el medio concentrado. El fósforo se suministra siempre en forma de ácido fosfórico, para reducir el aporte de ácido nítrico y con ello el nivel total de nitrógeno en la solución.

Los ordenadores dispuestos para el control del cabezal, son de alta tecnología diseñados para el control total del invernadero, es decir, calefacción, ventilación, concentración de CO*, pero hasta el momento son subutilizados porque requiere de la implementación de una mayor infraestructura.

La experiencia en Quillota contribuyó a sentar algunas bases prácticas para las experiencias que iniciarán otros agricultores en la zona de Limache - Quillota a nivel más comercial que experimental por las superficies involucradas (0.25 a 0.5 ha.).

Las bases prácticas esencialmente están referidas a :

• Drenaje: Debido a que el encharcamiento de agua por pequeña que sea, produce asfixia radicular, hay que evitar que se produzca. El drenaje que se efectuó por un extremo del saco fue insuficiente, porque primero es casi imposible micronivelar un terreno con terrones o piedras y segundo aunque el suelo se lograse micronivelar con una pendiente pareja, se observó que las propias raíces de las plantas a medida que se van desarrollando obstaculizan el flujo de agua produciendo los apozamientos que no se desean, por lo que fue necesario drenar a través de cortes efectuados a ambos costados del saco a una altura de 5 cm. del suelo. El drenaje también está relacionado con la colocación del saco; asunto muy importante cuando recién se está iniciando en esta técnica. La razón de poner el saco fue para buscar mejorar las bajas temperaturas nocturnas de invierno que limitan el desarrollo radicular.

• Nivelación: Aunque los problemas de drenaje por mala nivelación se evitan en gran parte con los cortes laterales, no se evitan los problemas de deficiencia hídrica.

• Riego: Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena fueron necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. El problema es que cuando las superficies son pequeñas, se puede hacer con los sistemas actualmente en uso, pero al aumentar las superficies se hace impracticable, requiriéndose de programadores y ordenadores que ajusten el riego e inyección de fertilizantes según mediciones periódicas.

A su vez esta experiencia planteó interrogantes y problemas que tendrán que irse solucionando en futuras experiencias con la ayuda de profesionales y agricultores.

En cuanto a los costos de la implementación del cultivo en arena, significa aumentar en un 10% los costos de inversión. Pero a su vez reduce los costos de operación en un 10% aproximadamente, ya que elimina múltiples labores manuales entre las que se incluyen: rotura de suelo, aradura, rastraje, aplicación e incorporación de guano, confección de mesas de plantación, fumigación de suelo y postura del mulch de polietileno. Además se elimina la compra de guano y fumigantes.

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.

Arena

Ente los sustratos mencionados, el que tendría mayores posibilidades de ser usado en nuestro país sería la arena, por ser el más económico y además supone un distanciamiento menos drástico de las metodologías tradicionales del cultivo en suelo.

Las características físicas de la arena se pueden resumir en una alta densidad y una baja capacidad de retención de humedad útil para la planta. Estas propiedades se han aprovechado usándola en mezclas con otros sustratos como la turba, proporcionando un mayor drenaje y aireación del sustrato.

Las propiedades químicas dependen fundamentalmente del origen granítico o silíceas presentan una baja actividad química. Cuando proceden de rocas calcáreas provocan alteraciones químicas en la solución nutritiva que se les aplica, aumentan el pH, liberan Calcio y Magnesio, pueden retener o bloquear a otros nutrientes, como el Hierro, Cobre, Magnesio, Boro y Fósforo. Con el tiempo también se alteran sus propiedades físicas iniciales, tendiendo a descomponerse en partículas más finas y producir sedimentos. Es evidente por tanto que estas arenas no son las más adecuadas, puesto que al modificar los parámetros nutritivos de referencia, se pierde una de las principales ventajas, como es el control directo de la nutrición del cultivo.

Como la experiencia en nuestro país usando la técnica de la arena se restringe a un reciente ensayo efectuado en Quillota, que corresponde a una reproducción modificada de la técnica que en los tres últimos años ha tenido un crecimiento espectacular en España, es que se describirá esta técnica española con los detalles prácticos más importantes a considerar.

La arena se pone en el centro de una lámina de polietileno coextrusado blanco - negro, (blanco por fuera y negro por dentro). El color blanco en la parte externa permite por reflexión de la luz solar aumentar la luminosidad al interior del invernadero. El color negro por la interior, impide el paso de la luz y por lo tanto inhibe el crecimiento de malezas y algas; de espesor 0.07 mm. a 0.1 mm. y de 1.5 m. de ancho aproximadamente. Posteriormente los lados de esta lámina se cierran sobre la arena formando un largo saco, de unos 50 - 60 cm. de ancho y 15 - 20 cm. de altura en su parte central.

El suelo se deja con una ligera pendiente en el sentido longitudinal del saco y bien nivelado, para evitar que se produzcan encharcamientos o zonas secas en las irregularidades del terreno.

La colocación de la lámina de plástico y la arena se ha mecanizado, modificando un apero destinado originalmente a extender plástico, al que se le ha incorporado una tolva que vierte la arena, de este modo una vez nivelado el suelo la preparación de los sacos es muy rápida y económica. En casos en que resulta imposible la mecanización, se ha optado por preparar pequeños sacos de 1 m. de largo que van distribuidos posteriormente en el invernadero. Sin embargo esto supone un costo adicional, pero tiene la ventaja que en caso de una infección, se limita ésta, a un solo saco y por tanto afecta pocas plantas.

El drenaje del sustrato se efectúa por un extremo del saco o mediante unos cortes a 5 cm. de altura del mismo para mantener siempre una reserva de agua. 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.

Arena

Ente los sustratos mencionados, el que tendría mayores posibilidades de ser usado en nuestro país sería la arena, por ser el más económico y además supone un distanciamiento menos drástico de las metodologías tradicionales del cultivo en suelo.

Las características físicas de la arena se pueden resumir en una alta densidad y una baja capacidad de retención de humedad útil para la planta. Estas propiedades se han aprovechado usándola en mezclas con otros sustratos como la turba, proporcionando un mayor drenaje y aireación del sustrato.

Las propiedades químicas dependen fundamentalmente del origen granítico o silíceas presentan una baja actividad química. Cuando proceden de rocas calcáreas provocan alteraciones químicas en la solución nutritiva que se les aplica, aumentan el pH, liberan Calcio y Magnesio, pueden retener o bloquear a otros nutrientes, como el Hierro, Cobre, Magnesio, Boro y Fósforo. Con el tiempo también se alteran sus propiedades físicas iniciales, tendiendo a descomponerse en partículas más finas y producir sedimentos. Es evidente por tanto que estas arenas no son las más adecuadas, puesto que al modificar los parámetros nutritivos de referencia, se pierde una de las principales ventajas, como es el control directo de la nutrición del cultivo.

Como la experiencia en nuestro país usando la técnica de la arena se restringe a un reciente ensayo efectuado en Quillota, que corresponde a una reproducción modificada de la técnica que en los tres últimos años ha tenido un crecimiento espectacular en España, es que se describirá esta técnica española con los detalles prácticos más importantes a considerar.

La arena se pone en el centro de una lámina de polietileno coextrusado blanco - negro, (blanco por fuera y negro por dentro). El color blanco en la parte externa permite por reflexión de la luz solar aumentar la luminosidad al interior del invernadero. El color negro por la interior, impide el paso de la luz y por lo tanto inhibe el crecimiento de malezas y algas; de espesor 0.07 mm. a 0.1 mm. y de 1.5 m. de ancho aproximadamente. Posteriormente los lados de esta lámina se cierran sobre la arena formando un largo saco, de unos 50 - 60 cm. de ancho y 15 - 20 cm. de altura en su parte central.

El suelo se deja con una ligera pendiente en el sentido longitudinal del saco y bien nivelado, para evitar que se produzcan encharcamientos o zonas secas en las irregularidades del terreno.

La colocación de la lámina de plástico y la arena se ha mecanizado, modificando un apero destinado originalmente a extender plástico, al que se le ha incorporado una tolva que vierte la arena, de este modo una vez nivelado el suelo la preparación de los sacos es muy rápida y económica. En casos en que resulta imposible la mecanización, se ha optado por preparar pequeños sacos de 1 m. de largo que van distribuidos posteriormente en el invernadero. Sin embargo esto supone un costo adicional, pero tiene la ventaja que en caso de una infección, se limita ésta, a un solo saco y por tanto afecta pocas plantas.

El drenaje del sustrato se efectúa por un extremo del saco o mediante unos cortes a 5 cm. de altura del mismo para mantener siempre una reserva de agua.

El riego se efectúa mediante goteros de botón situados junto a cada planta, con un caudal de trabajo de 2 lt/hora. Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena son necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. En los meses de máxima demanda fácilmente son necesarios 12 riegos diarios.

Paralelamente a esta técnica de cultivo en arena se ha ido adoptando toda una tecnología de control de riego y fertilización, la cual se realiza mediante ordenadores que ajustan la inyección de fertilizantes y ácido según los registros medidos en el cabezal de acuerdo a los valores escogidos por el agricultor. El riego se hace con fertilizantes disueltos a una concentración preestablecida y con un pH que suele estar alrededor de 5. Para ello se disponen de 3 depósitos independientes, uno para el ácido nítrico, dado que las aguas utilizadas contienen una alta concentración de bicarbonato y es necesario un aporte importante de ácido para corregir el pH, y los otros dos para los fertilizantes, separando convenientemente los que son incompatibles en el medio concentrado. El fósforo se suministra siempre en forma de ácido fosfórico, para reducir el aporte de ácido nítrico y con ello el nivel total de nitrógeno en la solución.

Los ordenadores dispuestos para el control del cabezal, son de alta tecnología diseñados para el control total del invernadero, es decir, calefacción, ventilación, concentración de CO*, pero hasta el momento son subutilizados porque requiere de la implementación de una mayor infraestructura.

La experiencia en Quillota contribuyó a sentar algunas bases prácticas para las experiencias que iniciarán otros agricultores en la zona de Limache - Quillota a nivel más comercial que experimental por las superficies involucradas (0.25 a 0.5 ha.).

Las bases prácticas esencialmente están referidas a :

Drenaje: Debido a que el encharcamiento de agua por pequeña que sea, produce asfixia radicular, hay que evitar que se produzca. El drenaje que se efectuó por un extremo del saco fue insuficiente, porque primero es casi imposible micronivelar un terreno con terrones o piedras y segundo aunque el suelo se lograse micronivelar con una pendiente pareja, se observó que las propias raíces de las plantas a medida que se van desarrollando obstaculizan el flujo de agua produciendo los apozamientos que no se desean, por lo que fue necesario drenar a través de cortes efectuados a ambos costados del saco a una altura de 5 cm. del suelo. El drenaje también está relacionado con la colocación del saco; asunto muy importante cuando recién se está iniciando en esta técnica. La razón de poner el saco fue para buscar mejorar las bajas temperaturas nocturnas de invierno que limitan el desarrollo radicular.

Nivelación: Aunque los problemas de drenaje por mala nivelación se evitan en gran parte con los cortes laterales, no se evitan los problemas de deficiencia hídrica.

Riego: Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena fueron necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. El problema es que cuando las superficies son pequeñas, se puede hacer con los sistemas actualmente en uso, pero al aumentar las superficies se hace impracticable, requiriéndose de programadores y ordenadores que ajusten el riego e inyección de fertilizantes según mediciones periódicas.

A su vez esta experiencia planteó interrogantes y problemas que tendrán que irse solucionando en futuras experiencias con la ayuda de profesionales y agricultores.

En cuanto a los costos de la implementación del cultivo en arena, significa aumentar en un 10% los costos de inversión. Pero a su vez reduce los costos de operación en un 10% aproximadamente, ya que elimina múltiples labores manuales entre las que se incluyen: rotura de suelo, aradura, rastraje, aplicación e incorporación de guano, confección de mesas de plantación, fumigación de suelo y postura del mulch de polietileno. Además se elimina la compra de guano y fumigantes

El riego se efectúa mediante goteros de botón situados junto a cada planta, con un caudal de trabajo de 2 lt/hora. Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena son necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. En los meses de máxima demanda fácilmente son necesarios 12 riegos diarios.

Paralelamente a esta técnica de cultivo en arena se ha ido adoptando toda una tecnología de control de riego y fertilización, la cual se realiza mediante ordenadores que ajustan la inyección de fertilizantes y ácido según los registros medidos en el cabezal de acuerdo a los valores escogidos por el agricultor. El riego se hace con fertilizantes disueltos a una concentración preestablecida y con un pH que suele estar alrededor de 5. Para ello se disponen de 3 depósitos independientes, uno para el ácido nítrico, dado que las aguas utilizadas contienen una alta concentración de bicarbonato y es necesario un aporte importante de ácido para corregir el pH, y los otros dos para los fertilizantes, separando convenientemente los que son incompatibles en el medio concentrado. El fósforo se suministra siempre en forma de ácido fosfórico, para reducir el aporte de ácido nítrico y con ello el nivel total de nitrógeno en la solución.

Los ordenadores dispuestos para el control del cabezal, son de alta tecnología diseñados para el control total del invernadero, es decir, calefacción, ventilación, concentración de CO*, pero hasta el momento son subutilizados porque requiere de la implementación de una mayor infraestructura.

La experiencia en Quillota contribuyó a sentar algunas bases prácticas para las experiencias que iniciarán otros agricultores en la zona de Limache - Quillota a nivel más comercial que experimental por las superficies involucradas (0.25 a 0.5 ha.).

Las bases prácticas esencialmente están referidas a :

• Drenaje: Debido a que el encharcamiento de agua por pequeña que sea, produce asfixia radicular, hay que evitar que se produzca. El drenaje que se efectuó por un extremo del saco fue insuficiente, porque primero es casi imposible micronivelar un terreno con terrones o piedras y segundo aunque el suelo se lograse micronivelar con una pendiente pareja, se observó que las propias raíces de las plantas a medida que se van desarrollando obstaculizan el flujo de agua produciendo los apozamientos que no se desean, por lo que fue necesario drenar a través de cortes efectuados a ambos costados del saco a una altura de 5 cm. del suelo. El drenaje también está relacionado con la colocación del saco; asunto muy importante cuando recién se está iniciando en esta técnica. La razón de poner el saco fue para buscar mejorar las bajas temperaturas nocturnas de invierno que limitan el desarrollo radicular.

• Nivelación: Aunque los problemas de drenaje por mala nivelación se evitan en gran parte con los cortes laterales, no se evitan los problemas de deficiencia hídrica.

• Riego: Debido al reducido volumen disponible y la baja capacidad de retención de agua útil que tiene la arena fueron necesarios numerosos riegos diarios a bajas dosis. El problema es que cuando las superficies son pequeñas, se puede hacer con los sistemas actualmente en uso, pero al aumentar las superficies se hace impracticable, requiriéndose de programadores y ordenadores que ajusten el riego e inyección de fertilizantes según mediciones periódicas.

A su vez esta experiencia planteó interrogantes y problemas que tendrán que irse solucionando en futuras experiencias con la ayuda de profesionales y agricultores.

En cuanto a los costos de la implementación del cultivo en arena, significa aumentar en un 10% los costos de inversión. Pero a su vez reduce los costos de operación en un 10% aproximadamente, ya que elimina múltiples labores manuales entre las que se incluyen: rotura de suelo, aradura, rastraje, aplicación e incorporación de guano, confección de mesas de plantación, fumigación de suelo y postura del mulch de polietileno. Además se elimina la compra de guano y fumigantes

¿Que es la Hidropónia?

Hidroponia es la forma de cultivar plantas sin tierra. Para ello, se utiliza una combinación precisa de diferentes sales minerales que contienen todos los nutrientes que requieren las plantas para su desarrollo y que habitualmente les entrega la tierra, diluidas en agua potable (solución nutritiva), la cual se aplica directamente a las raíces de diferente forma, segun el método de cultivo hidropónico que se adopte.

La hidroponia es una forma de cultivo que se puede aplicar a cualquier tipo de plantas, ya sean para consumo o decorativas y puede practicarse tanto en espacios abiertos como cerrados.

Existen muy diversos métodos de cultivos hidropónicos, pero todos se ajustan a un principio esencial, que consiste en el cultivo de plantas sin tierra y sin materia orgánica.

Actualmente, el concepto de hidroponia es conocido mundialmente. En EEUU, Europa y Japón existen grandes establecimientos dedicados a la producción de este tipo de cultivos, destinados fundamentalmente al abastecimiento de hortalizas frescas a la población. También las repúblicas que integraban la ex Unión Soviética fomentan la expansión de los cultivos hidropónicos. Alli se encuentran inmensos invernáculos que producen alimentos en gran escala bajo condiciones climaticas extremas.

Dentro de las técnicas de cultivo que el hombre ha desarrollado durante miles de años, la hidroponia representa lo mas avanzado y moderno. Es sin duda, la forma de cultivar del futuro.

Importancia de la Hidropónia

En un mundo superpoblado, con suelos erosionados e índices cada vez mayores de contaminación; con climas cambiantes y persistentes requerimientos ecológicos de la población, la hidroponia, por sus especiales caracteristicas, brinda nuevas posibilidades donde los cultivos tradicionales están agotados como alternativa,

Particularmente en las grandes urbes. En ellas, el ciudadano es afectado por dos factores convergentes: los precios de los alimentos vegetales, que son a medida que el tiempo avanza, comparativamente mas caros que los productos industrializados, y la dudosa e irregular calidad de los mismos. Este último aspecto, que hace a la salud del consumidor, pone en un mismo plano de vulnerabilidad y desprotección, a grandes y chicos como a ricos y pobres.

Y no es casualidad, que hayamos comenzado resaltando estos dos aspectos negativos, ya que durante muchos años, los consumidores de latinoamérica han estado protegidos contra los altos costos que tenía la alimentación en otras partes del mundo, a causa de la confluencia de varios factores positivos en su geografia agrícola, tales como la calidad de los suelos, la diversidad de climas, un adecuado régimen de lluvias, el bajo costo de producción y mercadeo, etc., que les permitió prescindir durante un largo período, de la incorporación de las modernas técnicas de cultivo que se empleaban en los países mas avanzados del mundo, sin ver afectados sus intereses particulares. Por otro lado, los alimentos que llegaban a su mesa, eran casi sin excepción, de óptima calidad y sabor, y gozaban de un aceptable estado sanitario.

Lamentablemente, la situación ha cambiado: ya no es una región de alimentos baratos y menos aún de alimentos de calidad confiable. Actualmente se utilizan pesticidas prohibidos en el resto del mundo por su altísima toxicidad y se carece de los controles adecuados que aseguren el respeto a las normas vigentes en materia de sanidad vegetal. Un gran porcentaje de los alimentos que se consumen contienen elementos nocivos para la salud, y entre ellos, las verduras y frutas son las más expuestas, por ser las que transportan directamente a la mesa los residuos de los insecticidas y plaguicidas, a diferencia de lo que ocurre con la carne, la leche, los huevos, etc, que ingresan al organismo de los animales y de allí pasan a los alimentos que consumimos, por lo que de alguna forma, los efectos llegan atenuados.

Este cambio de circunstancias, es lo que nos ha inducido a profundizar en las posibilidades de aplicación masiva de la hidroponia en la producción de verduras, frutas y aromáticas, asi como también de plantas decorativas, florales, forraje para animales, etc.

Junto al notable interés por la hidroponia que hemos percibido por parte de los amantes de las plantas, hemos constatado que la literatura disponible en nuestra plaza es escasa y en general, de origen extranjero, adoleciendo en muchos casos, de falta de adecuación a las condiciones de nuestro país y con recomendaciones de técnicas, materiales y métodos de cultivo de dificil implementación, por lo que el esfuerzo lo centraremos en transmitir metodologías probadas, cuyos resultados positivos obtenidos, garanticen el éxito de los cultivos, con bajos costos de producción, una mínima dedicación por parte del cultivador y al alcance tanto del aficionado como del profesional hidroponísta.

Forraje Verde Hidropónico

El forraje verde hidropónico es el resultado del proceso de germinación de granos de leguminosas o gramíneas (alfalfa, trigo, cebada, sorgo, maíz, etc.), que se realiza captando la energía del sol y absorbiendo los nutrientes disueltos en la solución hidropónica, en ausencia total de suelo. El ciclo de producción es de 10 a 15 días y en ese período, la planta alcanza los 20-25 cm. de altura.

• Con el forraje verde hidropónico podemos alimentar sin inconvenientes ganado vacuno, porcino, caprino y equino, conejos y una gran cantidad de animales domésticos con excelentes resultados.

• El forraje hidropónico es totalmente diferente a los pastos tradicionales, ya que el animal consume las primeras hojas verdes, los restos de las semillas y la totalidad de las raíces, que constituyen una completa fórmula de carbohidratos, azúcares y proteínas. Su sabor y textura le confieren gran palatabilidad y fácil asimilación.

• La relación de producción es de aproximadamente 10 a 12 Kg. de forraje obtenido por cada kilo de semilla utilizado.

• Está comprobado que cada kilogramo de hierba hidropónica equivale nutricionalmente a 3 Kg. de alfalfa fresca .

• Las condiciones de luz, aire y temperatura son comunes a los cultivos en tierra, así como la limpieza y el tratamiento de las posibles enfermedades que se puedan desarrollar. La aplicación de la solución nutritiva se puede automatizar, no obstante, en caso de hacerse manualmente, se deberán efectuar de 3 a 4 aplicaciones diarias según la temperatura ambiente.

Nutrición Hidropónica

Nutrientes

Los elementos esenciales para el desarrollo normal de la planta, están contenidos en algunas sales y en sustancias químicas compuestas y son, el Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S), Cloro (Cl), Hierro (Fe), Cobre (Cu), Manganeso (Mn), Boro (B), Zinc (Zn) y Molibdeno (Mo). Cada uno de estos elementos tiene una o varias funciones en el proceso de crecimiento de la planta, así como su carencia se traduce en síntomas específicos que se reflejan en la estructura de la planta.

A este conjunto de elementos químicos, se los divide en dos grupos: Nutrientes principales, que son los que las plantas requieren en mayores cantidades, y los nutrientes menores, también llamados micronutrientes o elementos menores, que son tan esenciales como los primeros, pero requeridos solamente en cantidades ínfimas. Los que integran el primer grupo son el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio, el magnesio y el azufre; los restantes, son los considerados micronutrientes.

Nutrientes Menores o Microelementos

Los nutrientes menores o microelementos, son los que siendo esenciales para el desarrollo de las plantas, están contenidos en ellas, en muy pequeñas cantidades, que van desde 0,01 % hasta 0,0001 %. Este grupo de nutrientes está compuesto por los siguientes: hierro (Fe), cobre (Cu), manganeso (Mn), boro (B), zinc (Zn), molibdeno (Mo) y cloro (Cl).

Otros Elementos

Existen elementos cuyo valor nutricional es ínfimo, pero que sin embargo, en algunos casos puntuales, suelen tener influencia sobre la calidad de los frutos o semillas obtenidas y otros que son esenciales para el organismo humano o de los animales y que llegan a éstos, a través de los vegetales. También tienen presencia, aquellos que sin ser esenciales para las plantas, actúan indirectamente, ya sea como catalizadores de procesos o modificando el medio en que se desarrolla la planta, y permitiéndole a ésta, mejorar su perfomance.

Soluciones Nutritivas

La solución nutritiva, es quizá la parte más importante de toda la técnica hidropónica. Se trata nada menos que de la alimentación de la planta, que al estar exclusivamente a merced de nuestro acierto en la elección y preparación de los nutrientes que le suministraremos - ya que no dispondrá de la posibilidad que tienen cuando son cultivadas en tierra, de proporcionarse los alimentos y el agua por sus propios medios - deberá, cobra una vital importancia.

Frente a la resolución de éste tema, el hidroponista aficionado o profesional tiene tres opciones:

1 Adquirir directamente la mezcla balanceada de nutrientes de una marca comercial responsable, que puede ser en polvo o gránulos o líquido concentrado, ambas para ser posteriormente diluidas en agua. Estos productos pueden contener en un mismo recipiente los macro y los microelementos (o elementos mayores y menores) o bien venir presentados en forma separada.

En general, la tendencia es a utilizar los nutrientes en forma de sólidos y conteniendo ambos elementos en un mismo preparado,lo que permite obtener una solución más homogénea, máxime cuando se trata de pequeños cultivos.

En cuanto a las normas de dosificación, frecuencia entre la aplicaciones, etc., en éste caso es necesario atenerse estrictamente a las recomendaciones indicadas por el elaborador.

2 Disponer de una fórmula determinada y recurrir a un laboratorio comercial que efectúe el preparado correspondiente. Esta alternativa tiene la ventaja que le permite al hidroponista hacer su propia investigación, evaluar el comportamiento de diferentes soluciones y optimizar los resultados, sin necesidad de contar con una serie de instrumentos imprescindibles para realizar la tarea de preparación del balanceado nutricional.

3 Desarrollar fórmulas propias y efectuar la preparación del balanceado nutricional, a partir de la compra de las sales básicas, quelatos, etc. en un comercio especializado. En éste caso, se debe disponer de una balanza de precisión, instrumento para la medición de pH, una mini-moledora que es necesaria para procesar la mayoría de las sales que generalmente vienen presentadas en forma de cristales o piedras, algún elemento que sirva para deshidratar las sales con alto contenido de humedad, una mezcladora que permita una mezcla homogénea incluso de los elementos menores, que suelen estar presentes en pequeñísimas cantidades y otros elementos adicionales.

Obviamente, ésta última variante queda reservada para los cultivadores comerciales que dispongan de un establecimiento de cierta envergadura.

Materias Primas

El material esencial para la preparación de las soluciones hidropónicas, está representado por un grupo de sales inorgánicas que contienen uno o varios de los elementos que requieren las plantas para su crecimiento. Como éstas necesitan del aporte de una veintena de elementos, es necesario entonces, realizar una combinación de distintas sales en diferentes proporciones, a fin de que en la mezcla obtenida se encuentren presentes todos los nutrientes imprescindibles para la planta.

Es necesario destacar, que en toda formulación hidropónica es imposible lograr una solución nutricional óptima, o sea, que cubra exactamente todos los requerimientos de la planta, en las diversas condiciones ambientales y en los diferentes estado de desarrollo, puesto que depende de una serie de variables imposibles de controlar, tales como: temperatura, humedad, duración del día, intensidad de la luz, especie de la planta, variedades, estado de desarrollo y edad, tipo de cultivo (de hoja, fruto, raíz, bulbo, tallo, flores), etc.

Por lo tanto, la formulación hidropónica consiste en la obtención de un cóctel de nutrientes lo más aproximado posible al óptimo requerido por la planta, dejando librado a la propiedad que tienen éstas, de seleccionar los elementos que necesitan para vivir, a efectuar las correcciones periódicas de acuerdo a los cambios que se produzcan en las condiciones ambientales o en la propia estructura de la planta.

Hay que tener en cuenta, que la capacidad que tiene la planta de obtener los elementos minerales de la solución en una proporción determinada a sus necesidades, es limitada. Para que ello pueda ocurrir con normalidad, la planta debe encontrar esos elementos, también en una proporción determinada, ya que por encima de ciertos valores, comienza un proceso de intoxicación y por debajo de ellos, se produce un fenómeno de desnutrición, provocando, tanto uno como el otro, la muerte de la planta.

Metodología

La investigación es de tipo descriptivo o experimental según el objetivo de la investigación, se desea describir todos sus componentes, es decir se seleccionan unas variables y se mide o evalúan cada una de ellas independientemente. La investigación a realizar también es de tipo exploratorio, por lo que no ha sido suficientemente estudiado el problema. Además se esto como la investigación que se ha seleccionado toma variables en fenómeno y se estudian de manera integral para llegar a la respuesta de un problema general, el estudio es de tipo analítico, donde tomamos una serie de factores, se analizan y posteriormente se obtendrán resultados que tienen que ver con estas variables.

En la investigación de la hidroponía casera, se tomaran como muestra una población total de 6 plantas de frijol verde, las cuales serán plantadas en las zonas verdes de las casas de los investigadores. Estas plantas serán distribuidas en camas de 3 plantas para facilitar la variación de sus factores.

La variación de ciertos factores por medio de plástico de invernadero y de aumentos graduales en los niveles de agua cantidad de fertilizante orgánico (gramilla de arroz) en la clase de sustrato que se le agrega a cada planta facilitara la observación de posibles cambios que pueden ocurrir cuando se altera el medio donde estos cultivos hidropónicos se encuentran.

El muestreo se realizara en observación semanal del progreso o atraso que presente cada planta a partir de los datos obtenidos se analizara si hay algún factor externo que influya en el desarrollo de la planta en medio hidropónico.

Para llevar un registro claro y efectivo de las variables que se van a estudiar, se han realizado una serie de tablas que agilizaran el proceso de análisis de datos y además de esto permitirán observar el proceso de cada planta estudiada.

Variable temperatura Nivel de agua superficialidad Cantidad de gramilla Clase de sustrato Tiempo de florecimiento desnivel

planta 1

Planta 2

Planta 3

Planta 4

Planta 5

Planta 6

Tabla uno: registro de variables de cada planta en medio hidropónico

Además se utilizara una segunda tabla la cual registrara de forma cualitativa el proceso de cada planta

variable Eficiencia de producción tamaño aspecto Calidad del producto Aspecto del producto observaciones

Planta 1

Planta 2

Planta 3

Planta 4

Planta 5

Planta 6

Tabla numero dos: registro cualitativo de la planta y del producto de la misma

Cada una de estas tablas serán utilizadas durante todo el proceso investigativo, requiriendo 1 de cada una de estas cada semana.

Cronograma

8 de febrero el grupo se reunió para empezar hacer los cultivos, en este día fuimos a una tienda de cultivos, y conseguimos semillas de frijol y se inició a hacer la gravilla de arroz. En este día al ya tener nuestras semillas armamos la estructura del cultivo, nos tomó alrededor de 3 horas tener todo listo, luego se pusieron las semillas para que empezaran su proceso de germinación.

22 de Febrero el grupo había dejado el cultivo en la casa de Juan Camilo Marín y nos dimos cuenta que habían filtraciones y entonces como solución tuvimos que desmontar todo , volverlo a reestructurar con el fin de evitar que el agua se desperdiciara, entonces consultamos a el hermano de Carlos Reyes y nos dijo que estos cultivos no necesitaban tanta agua en climas como los de Bogotá ya que era un clima húmedo y que solo había que humedecerlo tres veces a la semana , dependiendo de la resequedad del cultivo.

8 de marzo se reúne el grupo de nuevo y se empieza a visualizar que el cultivo está empezando a germinar, pero solo se ve un resultado muy bajo, además solo es de la semilla del frijol, las demás semillas no muestran progreso alguno, el motivo de la reunión es con el fin de ver resultados y tener un control, en esta oportunidad el grupo decide darle el cultivo que un miembro resida con todas las plantas y la observe semanalmente y las cuide.

29 de marzo hubo reunión extraordinaria ya que el cultivo estaba presentando una especie de infección, como si un agente externo estuviera existiendo allí por la humedad, entonces tuvimos que reunir dinero de todo el grupo para poder cambiar el agua e iniciar el proyecto casi desde 0 , aunque la mayoría de los materiales son reciclables, la mala noticia fue que la semilla del frijol ya tenía un avance significativo y sus raíces se infectaron así que tuvimos que cortarlas haciendo mas lento el proceso de germinación.

12 de abril solo se hizo un pequeño control para evitar infecciones y otros problemas externos que pueden aparecer durante el proceso, en este ya hay un resultado grande en las semillas de frijol pero en algunas camas es más lenta.

26 de abril se reúne para que se haga cambio de contenedores, además Javier Arias se los lleva a la casa para cuidarlos, pero como los cultivos ya tienen un mayor proceso, necesitan más agua cada día , entonces se torna un poco agotador el trabajo y pues costoso ya que la idea es cambiar de camas para medir variables una vez al mes.

17 de mayo el equipo se reúne junto al hermano de Carlos Reyes para que nos asesore en la cuestión de regulación del pH ya que lo ideal de estos cultivos es que su pH este alrededor de 5.5 y 5.6 entonces con la ayuda del hermano de Reyes se consiguen los elementos necesarios. En los cultivos tradicionales el ajuste de pH resulta bastante más complicado, un suelo con pH ácido puede corregirse con caliza dolomítica y la utilización de aguas duras, con un exceso de Ca (calcio) y Mg (magnesio). Suelos con valores altos de pH, requieren de cultivos capaces de adaptarse a esta situación con cierta facilidad.

24 de mayo nuestra última reunión del grupo para supervisar el proceso y se hace cambio de persona para que lo cuide y en esta oportunidad Jhon Sanchez se lleva los cultivos, ya es mas fácil de cuidarlos no hay que hacerle tanto mantenimiento ya que las semillas ya tienen muy buenos resultados menos de plantas 1,2,3 aunque esta ya se nota un poco mas de resultado, se tiene planeado para el 7 de junio otra reunión para hacer cambio de contenedores.

Resultados

Posteriormente de haber realizado las observaciones de las plantas y haber analizado las variaciones que se vieron en cada una de las plantas se logró obtener los siguientes resultados con respecto a la investigación:

Los cultivos Hidropónicos pueden acelerar y hacer mucho más fácil la producción de un determinado cultivo, sin embargo estos requieren semillas de una calidad y fisiología específica, estas deben tener un porcentaje de germinación del 75% o superior, ya que una semilla promedio (de 40% o menos) no alcanza a sobrevivir en el medio de alta humedad.

Este tipo de cultivo al requerir una gran cantidad de agua, también requiere una excelente iluminación, la cual acelera la fotosíntesis, previene de posibles infecciones a las plantas sometidas a ese y además facilita la alimentación y crecimiento de la planta, aunque debe ser bastante buena esta no debe ser directa al sol ya que si se hace de esa manera puede haber consecuencias negativas como lo son un daño en el fruto, quemaduras y endurecimiento.

De la mano con la iluminación requerida por el cultivo hidropónico se logró descubrir que estos requieren una elevada temperatura para que el cultivo logre sobrevivir. Una temperatura ambiente en Bogotá (8-18 grados centígrados) no es suficiente para suplir el grado calórico de una planta de este tipo, lo ideal para que el cultivo se mantenga con vida y de frutos de buena calidad es entre los 23 y 26 grados centígrados, esta facilita la captación de fotones, y un flujo adecuado de la gravilla, residuo orgánico y agua dentro de la planta del cultivo.

Si hacemos referencia a la humedad, esta juega un papel esencial en un cultivo hidropónico debido a que en si es la mayoría de la base de las camas donde son ubicadas tales plantas. Para que el proceso sea normal y las plantas tengan un crecimiento adecuado en el medio, la humedad deber siempre ser constante, y no ser menor al 90% del total de la cama, si se hace una variación ya sea aumentando o disminuyendo ocurren consecuencias poco negativas como lo son secado de la cama que lleva a una deshidratación y posible envejecimiento prematuro de la planta o en cambio si se eleva el nivel de humedad el cultivo se puede ahogar, estancar e impedir su crecimiento y desarrollo del fruto llevándola a la turgencia.

El Ph que se maneje en el cultivo hidropónico debe ser en un acido-neutro que va idealmente de 5.2 a 7 este permite que se prevengan infecciones o demás agentes que puedan entrar en el cultivo que por su abundancia de agua tiende a adquirir agentes externos.

Se obtuvo que el número de gravilla es directamente proporcional al número y calidad de frutos que produce a mata sujeta a esta variable. La gravilla como la parte de la base del cultivo que aporta la nutrición a la planta es fundamental, sin esta la panta no obtendría las vitaminas suficientes debido a que en su mayoría el cultivo está en un medio acuoso. Este debe ser administrado en buenas cantidades o sino la planta se demorara mucho más en producir frutos y la calidad de estos no será la mejor.

Conclusiones

Tras finalizar la investigación y análisis de los datos obtenidos se pudo concluir que:

• Los cultivos hidropónicos están sujetos a factores externos que aseguran la aceleración o la desaceleración del crecimiento de la planta, cada uno de estos factores es controlable en su totalidad por el ser humano.

• Factores como la cantidad de agua, la cantidad de luz y la cantidad gravilla son determinantes a la hora de la calidad del fruto pero estos también deben estar regulados por la calidad del agua, el modo en el que se aplica, el modo en que entra la luz al cultivo, la calidad de la gravilla, su composición y frecuencia de aplicación, estos serán igual o más importantes que las variables cuantitativas inicialmente mencionadas

• Podemos concluir que un cultivo hidropónico al estar libre de componentes químicos puede resultar más económico, pero requiere una mayor en inversión de recursos humanos, esfuerzo y tiempo ya que este tipo de cultivos necesita más atención al ser delicados y predispuestos a obtener gran cantidad de infecciones.

Bibliografía

http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-873283

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidropon%C3%ADa

http://www.labioguia.com/sistema-de-cultivo-hidroponico

http://listado.mercadolibre.com.co/cultivos-hidroponicos

http://www.dailymotion.com/video/xca80m_los-cultivos-hidroponicos-en-casa-2_tech

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