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Informe Hortalizas Hidroponía

NOMBRE: Matías Mena Dadihan Angulo Francisco Vildosola Maximiliano Molina CARRERA: Tecnología Agrícola ASIGNATURA: Hortalizas PROFESOR: Paula Ormeño FECHA:

Índice

Introducción............................................................................................................... 3 Objetivos:..................................................................................................................... 3 Sistemas utilizados en Hidroponía.........................................................................4 SISTEMA FLOTANTE............................................................................................... 4 SISTEMA NFT (NUTRIENT FLOW TECHNIC)..............................................................4 SISTEMA DFT (DEEP FLOW TECHNIQUE).................................................................4 Sustratos utilizados en Hidroponía........................................................................5 Sustratos Inorgánicos.............................................................................................. 5 Sustratos Orgánicos................................................................................................ 5 Sustratos Sintéticos................................................................................................ 5 Ventajas y desventajas............................................................................................ 6 VENTAJAS.............................................................................................................. 6 DESVENTAJAS........................................................................................................ 6 Hidroponía y el medio ambiente............................................................................ 7 Clase práctica en invernadero................................................................................ 8 Conclusión.................................................................................................................. 9 Bibliografía.............................................................................................................. 10 Anexos...................................................................................................................... 11

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Introducción El cultivo de las plantas sin suelo se desarrolló a partir de investigaciones llevadas a cabo para determinar que sustancias hacían crecer a las plantas y la composición de ellas. A comienzos de los años treinta, científicos de la Universidad de California, pusieron los ensayos de nutrición vegetal a escala comercial, denominando “Hidropónico” a este sistema de cultivo, palabra derivada de las griegas hydro (agua) y ponos (labor, trabajo), es decir literalmente “trabajo en agua”. Los cultivos hidropónicos o hidroponía pueden ser definidos como la técnica del cultivo de las plantas sin utilizar el suelo, usando un medio inerte, al cual se añade una solución de nutrientes que contiene todos los elementos esenciales vitales por la planta para su normal desarrollo. Puesto que muchos de estos métodos hidropónicos emplean algún tipo de medio de cultivo se les denomina a menudo “cultivo sin suelo”, mientras que el cultivo solamente en agua sería el verdadero hidropónico La primera aplicación comercial se inició durante la Segunda Guerra Mundial, ocasión en que las tropas norteamericanas solucionaron su problema de abastecimiento de verduras frescas con esta técnica de cultivo. Hacia los años 60 - 70 como consecuencia de los diversos problemas que plantea el suelo, entre los que se destaca el difícil control hídrico nutricional y su creciente población de patógenos, la investigación de los países más avanzados técnicamente, sobre todo en el campo de la horticultura, se orientó hacia la búsqueda de sustratos que pudiesen sustituir al suelo. Desde entonces han sido varios los sustratos utilizados en horticultura, siendo los más importantes por su expansión a nivel comercial: turba, perlita, acícula de pino, arena, grava, diversas mezclas de estos materiales, lana de roca y N.F.T. (cultivo hidropónico puro). Todos ellos tienen un mayor o menor carácter hidropónico. Durante los años 70 en Europa tuvieron un gran desarrollo los cultivos en turba y el N.F.T. (Nutrient Film Technique). Sin embargo, ambos tipos de cultivos están siendo ahora desplazados a un segundo plano por el cultivo en lana de roca (Rock wool).

Objetivos: 1. Identificar los sistemas de hidroponía 2. Conocer el funcionamiento de los sistemas de hidroponía 3. Aplicar el conocimiento teórico en la clase práctica del invernadero de la institución

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Sistemas utilizados en Hidroponía SISTEMA FLOTANTE El sistema flotante es el más sencillo de realizar, de bajo costo y no demanda el uso de energía extra. Consta de un recipiente en donde se coloca la solución nutritiva y sobre ella flotando la plancha de espuma que soporta las plantas. En este sistema es necesario Elementos del Sistema Los elementos del sistema utilizado comprenden: 

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Un bastidor de madera de 15-20 cm de altura y un 1.10 m de ancho por el largo que se desee, de todos modos, el largo no puede ser excesivo ya que de realizarse sobre el suelo éste deberá estar muy bien nivelado. Planchas de poliuretano de 2cm de grosor, de utilizar un grosor inferior se tendrá una menor durabilidad y se producirá un bandeo de la plancha debido al peso de las plantas. Esta plancha se agujereará simétricamente produciendo una abertura de 2 x 2 cm. por los que se introducirán las plántulas. Esponja de polyfoam de baja densidad, 2 cm de ancho para permitir el enraizamiento o fijación de la plántula. Además es más barata que la de alta densidad, este elemento es descartable del sistema. Lámina de plástico de doble capa (blanca y negra, similar a la usada para la producción de silos) (100-150 micrones)

SISTEMA NFT (NUTRIENT FLOW TECHNIC) El sistema NFT se basa en el flujo permanente de una pequeña cantidad de solución a través de tubos de PVC de los que el cultivo toma para su nutrición. En general este sistema está catalogado como de elevado costo, requiere del suministro de un volumen de agua constante, y para ello se gasta energía en el proceso de bombeo. El sistema consta de tubos de distribución, un tanque de almacenamiento de la solución, tanques de formulación y una bomba que contemple las necesidades del sistema. En este sistema se instalan cultivos que por el largo de ciclo o por el consumo de solución no podrían realizarse de otra manera, ejemplo: tomate, morrón, melón etc. Las desventajas del mismo son el uso de energía, el costo, la necesidad de contemplar el efecto de la temperatura sobre el nivel de oxígeno en el sistema de distribución, para ello los caños son pintados frecuentemente de colores claros. Requiere de formulación y chequeo frecuente del pH y salinidad de la solución. Los elementos del sistema utilizado comprenden:    

Un Tanque: Para almacenar y colectar la solución, el tamaño del tanque estará determinado por la cantidad de plantas y tamaño del sistema. Tubos o canales para el cultivo: Generalmente en este sistema las plantas pueden ser colocadas en estos tubos o canales donde corre la solución nutritiva. Bomba impulsora en el reciclaje de la solución, existen dos tipos principales aquellas que son sumergibles y las que no. Red de Distribución y cañería colectora Se refiere a los implementos necesarios para acercar la solución nutritiva a los caños o canales para el cultivo.

SISTEMA DFT (DEEP FLOW TECHNIQUE) El sistema DFT, se cataloga como un híbrido entre los dos sistemas anteriores, presenta recirculación de la solución nutritiva igual que el NFT, por medio de una bomba, eliminando la necesidad de aireación y presenta la disposición de una plancha sobre la superficie de la solución nutritiva con las mismas ventajas y desventajas del sistema flotante. En este sistema pueden ser instalados preponderantemente los mismos cultivos que en el sistema flotante: cultivos de hoja y plantas aromáticas.

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Sustratos utilizados en Hidroponía Sustratos Inorgánicos En este grupo se incluyen los sustratos que tengan partículas mayores a 2 mm de diámetro. Tales como: Piedra pómez: Es un material disponible en países con yacimientos volcánicos. Posee una retención de agua de un 38%, tiene una buena estabilidad física y gran durabilidad y desde el punto de vista biológico es un material completamente libre de microorganismos, lo que le hace atractivo para el uso en cultivos muy delicados y susceptibles a agentes biológicos parasitarios como las flores.  Grava: Está constituida por pequeñas partículas que se obtienen de materiales triturados procedentes de depósitos naturales o canteras, y las que se utilizan en la hidroponía miden alrededor de 1 a 2 mm de diámetro. La grava proporciona una excelente aireación; sin embargo la retención de humedad es muy escasa, cercana a un 17% aproximadamente.  Perlita: Es básicamente un silicato de aluminio de origen volcánico, de color blanco a grisáceo, que tiene una baja densidad y buenas propiedades; tiene una retención de humedad de 63% y algunas de sus grandes ventajas como sustrato son la capacidad que presenta para mantener la humedad constante a lo largo de la zona radicular y una excelente aireación gracias a su porosidad.  Vermiculita: Es un silicato de aluminio con una estructura laminar, que tiene una capacidad de expansión de hasta 12 veces su volumen. Se utiliza y es recomendable para lugares de clima cálido debido a que tiene una capacidad de retención de humedad del 68%.  Lana de Roca: Esta se obtiene de pequeñas fibras hechas de roca, tiene la capacidad de retener humedad de hasta un 78% y es muy ligera, permitiendo que la raíz tenga un buen desarrollo. 

Sustratos Orgánicos Este grupo se trata regularmente de la recuperación de productos de desecho de alguna actividad agropecuaria o industrial, así como de productos importados de otros países. Entre los que se utilizan mayormente para la hidroponía, tenemos: Aserrín: Este abunda y es muy barato en algunos países de Latinoamérica, sobre todo el aserrín de maderas tropicales. Dado el desconocimiento que se tiene de su procedencia no es muy utilizado. Sin embargo este sustrato tiene una retención de humedad de un 54%, lo que lo hace ideal para climas templados y secos, pero no todos los aserrines ofrecen buenas condiciones para el cultivo hidropónico, pues sólo si éste fue sometido a un proceso de eliminación de sustancias tóxicas (como los taninos) será sostenible.  Fibra de Coco: Esta se encuentra dentro de los residuos agroindustriales de origen tropical; se genera después de que el fruto del cocotero ha sido procesado con fin de obtener las fibras más largas. La fibra de coco es empleada en hidroponía por la alta relación de carbono/nitrógeno que tiene, permitiendo que se mantenga químicamente estable. La retención de humedad que alcanza es muy buena, con un 57%.  Peat Moss: Es un material de importación fabricado ampliamente en Canadá, que posee características similares a las de fibra de coco. No requiere de ningún proceso y es muy utilizado para la germinación y desarrollo por sus características físicas con una excelente retención de humedad (70%) 

Sustratos Sintéticos Estos son sustratos que han atravesado procesos industriales para su creación. Tienen mayores ventajas en cuanto al combate de microorganismos y agentes patógenos, pues la intervención industrial ha permitido que sean completamente limpios, pero su uso se discute puesto que su fabricación suele llevar a cabo procesos contaminantes y en la mayoría de los casos no son biodegradables. Entre estos se encuentran:

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Gel: Durante mucho tiempo se han producido, probado y promovido un determinado número de polímeros de geles, pero la mayoría ha desaparecido del mercado puesto que su utilización es muy reducida. Tiene un precio elevado, pero su rendimiento es grande.  Espuma de poliuretano, que se emplea en la confección de semilleros y es mezclado con otros sustratos livianos.  Espuma de poliestireno, que se utiliza como material para mezclarlo con otro sustrato y para confeccionar semilleros.

Ventajas y desventajas VENTAJAS Las ventajas en el uso de los sistemas hidropónicos pueden resumirse en los siguientes aspectos: 

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Menor número de horas de trabajo y más livianas: En general estos sistemas requieren de un menor número de horas de trabajo que los sistemas convencionales de producción, ya que no sólo pueden automatizarse sino que además la naturaleza de las tareas es sensiblemente diferente en estos sistemas. Además en general las tareas son más livianas que en los sistemas convencionales, por lo que puede existir un ahorro sensible en mano de obra y por lo tanto en costos. No es necesaria la rotación de cultivos: En estos sistemas no es necesaria la rotación de cultivos en el sentido estricto como se utiliza en los sistemas convencionales, básicamente por la no existencia de suelo. No existe la competencia por nutrientes: No existe la competencia por nutrientes, ya sea por plantas voluntarias o por microorganismos de suelo. Las raíces se desarrollan en mejores condiciones de crecimiento: Tanto en medios artificiales como en agua el desarrollo radicular adquiere su mejor desarrollo sin impedimentos físicos ni nutricionales, comparados con los sistemas tradicionales donde se suceden problemas de compactación, baja infiltración, condiciones de anaerobiosis para las raíces, que conspiran en su desarrollo. Mínima pérdida de Agua: A través de estos sistemas se realiza un uso eficiente del agua, ya que ésta es aportada en las cantidades necesarias y en forma controlada. Además en sistemas hidropónicos se minimizan las pérdidas por infiltración y evaporación. Mínimo problema con las Malezas: El problema de malezas se considera mínimo en estos sistemas, ya sea que los medios son estériles o son esterilizados, además que el problema de formación de algas en el sistema puede ser minimizado. De hecho al no existir suelo, el problema de las malezas tiende a desaparecer. Reducción en Aplicación de Agroquímicos: En general la aplicación de agroquímicos se reduce en estos sistemas, ya que el suelo como fuente de hospedaje o ciclo de enfermedades desaparece, de todos modos los sistemas hidropónicos no son inmunes a la presencia de patógenos sobre todo aquellos que pueden colonizar medios líquidos. Por otro lado las plagas pueden tener una incidencia similar que en los sistemas tradicionales, pero en la medida que se implementen estrategias de control, como el control integrado de plagas y enfermedades, así como un mejor control de las condiciones de crecimiento, redundará en una aplicación menor de plaguicidas. El Sistema se ajusta a áreas de producción no tradicionales: La implementación de estos sistemas permite ampliar el horizonte agrícola permitiendo la inclusión de áreas urbanas y suburbanas para la producción. En general es posible desarrollar producciones comerciales exitosas en áreas tan pequeñas como el fondo de una casa. Esto permite una plasticidad en la evolución del volumen y el área de cultivo muy diferente a la obtenida con los cultivos realizados en los sistemas tradicionales.

DESVENTAJAS 

Costo inicial: alto Estos sistemas presentan un costo inicial alto debido a las inversiones a realizar, de todos modos esto variará dependiendo del sistema elegido y del control que se desee realizar del ambiente de crecimiento. Si vamos a sistemas donde se controla la temperatura,

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humedad y luz del lugar de crecimiento del cultivo, tendremos mayores grados de inversión en equipos de medición y control. Por otro lado sistemas que requieran un aporte energético, como los sistemas circulantes, diferirán en los costos de aquellos sistemas flotantes o estáticos.  Se requieren conocimientos de fisiología y nutrición: Este tipo de producciones demandan una mayor especialización del productor, exigiéndole un grado mayor de conocimientos respecto al funcionamiento del cultivo y de la nutrición de éste. Repentinos cambios de temperatura o de ventilación tendrán respuesta directa en el cultivo, sobre todo en ambientes protegidos. El íntimo contacto del productor con el cultivo permitirá prevenir tales cambios ambientales y la regulación de las necesidades nutricionales de acuerdo a las exigencias de éste.  Desbalances nutricionales causan inmediato efecto en el cultivo: Al no existir suelo se pierde la capacidad buffer de éste frente a excesos o alteraciones en el suministro de nutrientes, es por ello que de forma inmediata se presentan los síntomas tanto de excesos como de déficits nutricionales. El productor deberá estar muy atento al equilibrio de la fórmula nutricional y a sus cambios durante el ciclo. .

Hidroponía y el 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 y cursos de agua.   

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la lixiviación de los nutrientes, especialmente en sistemas abiertos, a solución perdida, el vertido de materiales de desecho, la emisión de productos fitosanitarios y gases y el consumo extra de energía, consecuencia de los sistemas de calefacción y mantenimiento del nivel higroscópico adecuado, la desinfección del medio de cultivo.

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Clase práctica en invernadero  La profesora da instrucciones en el aula de clases, para luego ponerlo en práctica en el sistema hidropónico presente en la institución  En el invernadero existen dos tipos de sistemas hidropónicos en los cuales trabajamos y pusimos en funcionamiento. Estos sistemas son NFT(anexo 1) Y Sistema flotante (anexo2)   En el caso del sistema flotante para iniciar el funcionamiento del sistema, se rellena con agua y se pone flotando sobre el recipiente el plumavit con el marco de plantación ya determinado (Anexo 3)  En el sistema NFT se inicia el funcionamiento del agua (impulsado mediante una bomba desde el recipiente de almacenamiento hasta los tubos). Una vez que los tubos se encuentran en su totalidad rellenos con la solución nutritiva, se procede a introducir las plantas en los agujeros ubicados en los tubos del sistema (anexo 5)  Las plantas antes de ser introducidas en los sistemas hidropónicos, se debe cubrir la raíz con esponja para que este facilite la absorción de la solución nutritiva y sirva de soporte (Anexo 6)  Una vez que los sistemas se encuentran rellenos de agua y con las plantas ya insertadas en los agüeros se prepara el fertilizante(Anexo 7) y se inicia el funcionamiento para que la solución nutritiva circule por los sistemas y así entregar el fertilizante a las plantas.

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Conclusión 

La actividad hidropónica es una de las formas más sustentables de la actualidad de obtener recursos económicos en las familias atraves de la técnica de hidroponía popular.

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La hidroponía a escala no requiere tanta inversión solo necesita insertar una tecnología de riego y nutrición y los productos se desarrollan prácticamente solos.

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Bibliografía 

FAO, La Empresa Hidropónica de Mediana Escala, La técnica de la solución Nutritiva Recirculante (NFT), (1996)

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FAO, La Huerta Hidropónica Popular (1996) Manual Técnico

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MINAGRI, Características, ventajas y desafíos de los Sistemas Hidropónicos asociados a la Horticultura 2013

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Anexos

Anexo 1: hidropónico NFT

Sistema

Anexo 2: Sistema flotante Anexo 4: El sistema ya se encuentra en funcionamiento con las plantas ya introducidas

Anexo 3: Sistema flotante relleno con agua y con el soporte para las plántulas

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Anexo 5: El sistema NFT con las plantas

Anexo 6: Plantín con esponja en la raíz

Anexo 7: Fertilizante utilizado Phostrogen

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