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UNIVERSIDAD EVANGELICA BOLIVIANA FACULTAD DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECUARIAS, FORESTALES Y VETERINARIAS CARRERA DE AGROPECUARIA

PRODUCCION DE FORRAJE VERDE HIDROPONICO DE MAIZ CON DOS TIPOS DE SUSTRATOS (FVH)

Elaborado por: Lain Mendez Carreño (peta)

Santa cruz de la Sierra, Bolivia, 2017

I.

ANTECEDENTES

Las practicas de los cultivos a raíz desnuda, tienen antecedentes desde hace más de tres siglos, uno de los primeros en reportar estas prácticas fue Robert Boyle, en donde realizaba cultivos de semillas en agua. A finales de ese mismo siglo Jhon Woodward realizó germinaciones con distintos tipos de agua y comparó las diferentes concentraciones con los resultados en la composición del germinado de granos regados con esas aguas, sin muchos resultados o procesos. Fue Nicolas Saussure en el siglo XIX, quien estableció la teoría de que la estructura de las plantas se forma por medios elementos químicos que toman del agua y los nutrientes del suelo que se disuelven, así como también del aire, sirviendo como base para que llevara a cabo más experimentos. En el año 1929, el Dr. William F. Gricke, trató de producir cosechas sin el recurso de tierra con gran éxito, llamándolo cultivo hidropónico. Los resultados publicados son pocos, en Latinoamérica, la práctica de esta técnica lleva varias décadas implementándose, en Buenos Aires Argentina desde 1976 se habla de estos cultivos en conferencias de hidroponía, pero realmente los estudios a fondo para su producción industrial empiezan desde los 90`s. Esta técnica de producción de forraje verde tiene mayor acogida en lugares donde la agricultura extensiva no es posible por la falta de disponibilidad de tierras, agua o recursos económicos para la siembra extensiva. En Bolivia la producción de forraje verde hidropónico es algo reciente con algunos productores principalmente lecheros que están incursionando en este tipo de producción y la aparición de las primeras empresas dedicadas a la venta de equipamiento para esta técnica y asesoramiento. El presente trabajo de investigación sobre la producción F.V.H. de maíz con dos diferentes sustratos pretende contribuir a incrementar las opciones de nuevos materiales para la obtención de forraje verde hidropónico en nuestro medio y de esta manera incitar a más productores a hacer uso de esta técnica de producción que tiene gran potencial.

II.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Problemática general sobre el sector agrícola Hay tres clases de preocupaciones que se relacionan con el desarrollo agrícola: La primera, es el impacto del desmonte o recuperación de nuevas tierras para algún proyecto agrícola. Al incorporarse por primera vez tierras nuevas a la producción agrícola, se producen impactos iniciales importantes como erosion de los suelos, desaparecen las especies ya que se afecta el hábitat de la fauna silvestre o sea que se perjudican los habitantes de los bosques u otras minorías étnicas vulnerables, que dependen del ecosistema que fue eliminado. La segunda, es el efecto de la intensificación de la producción de las tierras agrícolas existentes. En la agricultura surgen los problemas ambientales más convencionales como resultado de la intensificación de la producción de la tierra agrícola existente: comprensión del suelo excesivo de fertilizantes y biosidas. La tercera, se relaciona con la sustentabilidad de los proyectos agrícolas. Para poder apreciar la sostenibilidad, se requiere una evaluación de los costos económicos, sociales y ambientales de la continuación a largo plazo del proyecto. ¿La utilización de forraje verde hidropónico será una alternativa para su producción y aprovechamiento como alimento en la crianza de animales?

III. JUSTIFICACIÓN En el mundo agropecuario la producción de forraje se caracteriza por realizarse en grandes extensiones de terrenos y depender directamente del agua proveniente de las lluvias. En Santa Cruz esta práctica, es una forma de alimentación de bajo costo pero debido a la estacionalidad de las lluvias la producción de forraje se ve limitada. El forraje verde hidropónico es una alternativa para la producción que permite una reducción en los costos de producción e inversiones, por ende logra un aumento en la rentabilidad, esta producción se realiza dentro de invernaderos lo cual nos permite una producción de forraje bajo cualquier condición climática y constante durante todo el año, siendo los requerimientos de agua, energía, área y mano de obra mínimos.

IV. OBJETIVOS 4.1.

Objetivo General

Evaluar la producción y adaptabilidad de forraje verde hidropónico de maíz con los dos diferentes sustratos. 4.2. • • • •

Objetivos Específicos

Evaluar el rendimiento de la producción de forraje verde hidropónico de maíz en los distintos sustratos Comparar el rendimiento de forraje verde hidropónico producido con los dos tratamientos Observar la incidencia de plagas en los diferentes sustratos Realizar un análisis del costo-beneficio de los diferentes tratamientos.

V.

REVISIÓN BIBLIOGRAFICA 5.1.

Forraje

Forraje puede referirse a: • • •

El pasto, hierba de la que los animales se alimentan, especialmente la que el ganado come en el mismo terreno donde se cría; El pienso compuesto, alimento para animales preparado a base de plantas forrajeras; El heno, alimento para animales hecho de hierba secada al sol; los ensilajes, conservados a través de un proceso de fermentación.

Podemos definir forraje como todas aquellas plantas que se cultivan con el fin de alimentar a los animales. Puede ser consumida en pie o diferida, según sean las necesidades del proceso productivo. La producción de forrajes depende del ambiente donde se desarrolla, por lo que variará según las condiciones climáticas y del suelo de un lugar; como así también según la producción ganadera a la que se aplica (ganado ovino, bovino, porcino, etc.)

5.2.

Cultivo Hidroponico

Es un conjunto de técnicas que sustituye al suelo también es denominada agricultura sin suelo. La hidroponía te permite diseñar estructuras simples y/o complejas favoreciendo las condiciones ambientales idóneas para producir cualquier planta de tipo herbáceo aprovechando en su totalidad cualquier área (azoteas jardines, suelos infértiles, terrenos escabrosos, etc) sin importar las dimensiones como el estado físico de estas.

5.2.1. Forraje Verde Hidroponico En este tipo de técnica consiste en el diseño de una pequeña infraestructura en la cual se hace una germinación directa utilizando charolas y nebulizaciones hasta obtener plantas completas en un periodo 10 -15 días que dando disponible para la alimentación de ganado (bovino, ovino, caprino, porcino, cunícola y avícola). Cada una de las técnicas antes mencionadas no pude ser comparadas una con otra, ya que responden a diferentes necesidades y se adaptan fácilmente o se conjuga una con otra para obtener un buen resultado, como ejemplo en una zona en donde escasea el agua se recomienda un sistema NFT ya que el diseño de este implica protección de el liquido con la formula nutritiva disuelta en este contra factores del medio ambiente que aumentas la perdidas por agua, gracias a esto las pérdidas que se tienen solo son por transpiración de la

planta las cuales son mínimas y no tienes que utilizar más infraestructura para proteger tanto para principiantes como grandes productores . Algo que no debemos pasar por alto es que algunas técnicas como NFT y raíz flotante no pueden producir o no permiten un desarrollo ideal para ciertas especies vegetales en este caso planta con raíces de tipo carnosas (papa, ajo, jícama, zanahoria etc.), órganos de almacenamiento ya sean bulbos y cormos (cebolla, lilis, tulipán, rábano, gladiola etc.), esto se debe a que no resisten el contenido de humedad presente y empiezan con problemas de pudrición hasta fallecer completamente.

5.3.

Semilla

5.3.1. Clasificación Taxonómica Según Acosta indica que la clasificación taxonómica del maíz es: Reino:

Plantae

División:

Magnoliophyta

Clase:

Liliopsida

Orden:

Poales

Familia:

Poaceae

Subfamilia:

Panicoidae

Tribu:

Maydeae

Género:

Zea

Especie:

Mays

5.3.2. Composición Química de la Semilla El valor principal del maíz como alimento está en ser una magnifica fuente de energía, contiene además proteínas 8-9%, aceites 3-4%, fibras 2%, cenizas 1%. 5.3.3. Tiempo de Germinación

El vigor es una característica genética de la planta expresada a través de la semilla, que es afectada por factores externos como la nutrición de la planta madre, daños mecánicos ocasionados durante la cosecha y el procedimiento lo que puede influir notoriamente el tiempo de germinación y la viabilidad de la semilla.

Según Marzocca menciona que el tiempo de germinación de semilla de maíz oscila entre los 3 y 8 días dependiendo de diversos factores como ser: humedad del suelo, temperatura y estado de la semilla.

5.3.4. Desarrollo Vegetativo Inicial

Una vez nacido el maíz, aparece una nueva hoja cada tres días en condiciones normales. A los 15-20 días siguientes a la emergencia la planta debe tener 5 o 6 hojas. Por su parte Ritchie indica que el desarrollo vegetativo inicial se divide en cuatro estadios; VE (emergencia), V1 (primera hoja), V2 (segunda hoja), V3 (tercera hoja), normalmente se alcanza al estadio V3 a los 12 días de la germinación.

5.3.5. Requerimientos Climáticos Parsons, menciona que el maíz exige un clima relativamente cálido, la mayoría de variedades de maíz se cultivan en regiones de clima caliente, subtropical húmedo. Para una buena producción de maíz, la temperatura debe oscilar entre 20 y 30 grados.

5.4.

Sustrato

Un sustrato es un medio sólido e inerte, que protege y da soporte a la planta para el desarrollo de la raíz en las hortalizas y flores, permitiendo que la “solución nutritiva” se encuentre disponible para su desarrollo. 5.4.1. Características del Sustrato Desde los inicios de la hidroponía, los sustratos eran considerados como materiales de gran importancia, pero estos debían de reunir una mezcla de características favorables para nuestro cultivo. Sin embargo, no siempre un sustrato reúne todas las características deseables; por ello es que recurrimos a realizar mezclas de los mismos, buscando que unos aporten lo que les falta a otros. A continuación te mencionaremos las propiedades generales que debe de reunir un buen sustrato:

5.4.1.1.

Retención de humedad

La retención de humedad por el sustrato, determina la posibilidad de que la planta tenga disponibles los nutrientes para que esta pueda realizar sus procesos metabólicos (fotosíntesis, traspiración, respiración y procesos reproductivos). Para que esta retención de humedad se encuentre disponible va a depender mucho de su granulometría (tamaño de las partículas) y porosidad (espacio que hay entre las partículas). Mientras más elevada sea la capacidad de retención de agua del sustrato, menos frecuentes serán los riegos. 5.4.1.2.

La capilaridad

Esta propiedad consiste en que el sustrato tenga la capacidad de absorber y distribuir en todas las direcciones la solución nutritiva a través de los microporos. Es esencial cuando se utiliza un sistema de riego por goteo, en el cual se necesita que el agua se distribuya horizontalmente a partir del punto de goteo.

5.4.1.3.

Capacidad de aireación en la raíz

El nivel de capacidad de aireación óptimo varía entre un 20% y un 30%, esto se define como la proporción del volumen de oxígeno que se encuentra disponible en el sustrato, después de que éste se haya saturado de agua y haya terminado de drenar. Durante todo este proceso la raíz de nuestra planta debe tener una respiración adecuada y por ello es importante elegir un sustrato con estructura estable, muy poroso y la aireación complementaria de la solución, ya que de esta forma evitaremos el peligro de la falta de oxígeno en la zona radicular (raíces); por lo antes mencionado se considera que los sustratos utilizados en hidroponia proporcionan mayor oxigenación en comparativa a la obtenida en suelos naturales.

5.4.1.4.

Estabilidad física

La compactación y descomposición del sustrato puede causar una reducción en el espacio poroso y en la capacidad de aireación a lo largo del cultivo. Es por ello que la estabilidad de las propiedades físicas son de vital importancia en cultivos de larga duración. Los sustratos más inadecuados son aquellos que se desmoronan fácilmente con la acción del agua.

5.4.1.5.

Buen drenaje

Todo tipo de recipiente y de sustrato que se estén utilizando, deberá permitir un buen drenaje. Cuando una planta hidropónica requiere una mayor cantidad de solución nutritiva o agua, debemos aplicar mayor cantidad de riegos, pero

nunca debemos de inundar el sustrato, ya que esto va contra la disponibilidad del oxígeno.

5.4.1.6.

Químicamente inerte

Significa que No debe suministrar ningún elemento que pueda representar una alteración en la solución nutritiva.

5.4.1.7.

Biológicamente inerte

El sustrato hidropónico debe ser a diferencia del suelo, un medio carente de actividad biológica; en este sentido, cualquier presencia de microorganismos o insectos tendría un carácter contraproducente ya que puede causar daños, infecciones o enfermedades a nuestros cultivos.

5.4.1.8.

Disponibilidad

Esta es una condición lógica, pero a veces no se toma en cuenta. Al seleccionar el sustrato debemos de cerciorarnos que este disponible en el medio.

5.4.2. Bagazo de Caña El bagazo de caña es el residuo que queda de la molienda de la caña de azúcar efectuada para extraer el jugo de la misma, es un subproducto agrícola está formado por un conjunto de partículas de diferentes tamaños de entre 2 a 4 mm relativamente largas, de textura fibrosa. Su superficie especifica es de 175 mm2/g, con partículas relativamente homogéneas, su porcentaje de porosidad es elevado 60,2%, una densidad aparente de 69 kg/m3 y densidad real de 173 kg/m3.

5.4.3. Pasto Taiwán Morado Picado Es una gramínea tropical de hasta 4m. de largo al picarse y dejar secar al sol queda un pienso muy parecido al bagazo de caña fibroso pero de color más oscuro y partículas más largas. No se encontró información acerca de las características físicas de la fracción solida de este sustrato, pero se puede tomar como referencia los valores del bagazo de caña debido a su gran parecido.

VI. MATERIALES Y MÉTODOS 6.1.

Materiales

6.1.1. Semilla de Maiz Semilla de maíz fresca que sea de alto grado de germinación, ya que el forraje se basa en la germinación de la semilla. 6.1.2. Sustratos Los sustratos que se utilizaran en esta comparación son los de bagazo de caña y pasto taiwan picado. 6.1.3. Bandejas Las bandejas a utilizar tienen que ser metálicas y que permitan el drenaje del agua que se aplicará 6.1.4. Reactivos 6.1.4.1.

Hipoclorito de Sodio

La lavandina será útil a la hora de desinfectar la semilla que dara origen al forraje verde hidroponico 6.1.5. Abono Foliar 6.1.5.1.

Humus de lombriz

Este producto aporta los nutrientes y materia organica que necesita el forraje, además sustituye cualquier abono comercial y esto baja los costos 6.1.5.2.

Soda Caustica

La soda caustica va en conjunto con el humus de lombriz ayudando al desarrollo foliar del forraje que es lo mas importante.

6.2.

Procedimiento

6.2.1. Selección de la Semilla Para la selección de la semilla se toma un puñado del grano de maíz y se vierte en un recipiente, para que sea aceptado solo se debe permitir un hundimiento del 80% por debajo de este porcentaje no se debe utilizar el grano para semilla. Lo ideal esta por encima del 95%.

6.2.2. Lavado y Germinación Lavado: El lavado de la semilla se lo realiza con una solución de hipoclorito de sodio (lavandina) tomando cinco ml de lavandina diluido en la cantidad de agua necesaria para cubrir la cantidad de maíz seleccionado, se deja remojar durante 12hrs. En la solución de hipoclorito de sodio. Se procede a orear el maíz remojado con la solución de lavandina durante una hora. Pasado este tiempo se procede a remojar el maíz durante once horas, solo con agua y así se completa el lavado que tiene una duración 24 horas. Pre germinación: para que suceda la pre germinación se deposita el maíz lavado en un recipiente durante 48 horas, el cual debe estar sin agua y cubierto de los rayos del sol.

6.2.3. El trasplante o siembra El trasplante o siembra se lo realiza sobre una superficie solida de mampostería, previa mente desinfectada, en un area de 0,6 m2, se utiliza bagazo de caña de azúcar para realizar un capa donde se depositan las semillas de maíz pre germinadas, luego se procede a tapar con otra capa de bagazo donde ambas capas aproximadamente de una pulgada.

6.2.4. Riego El riego se realiza cada dos horas durante diez minutos por dia, durante nueve días, que es cuando se debe cosechar el FVH

6.2.5. Fertilización La fertilización lo realizamos entre los días tres y siete del proceso, con abono foliar.

6.2.6. Producto Final Al cabo de nueve días se procede a realizar la cosecha del forraje, realizando un proceso de picado para luego darlo al ganado.

6.2.7. Preparación del abono Foliar El abono foliar se obtiene a partir de lo siguiente: Soda caustica (NaOH) 200g diluido en dos litros de agua. Humus de lombriz 10kg diluido en cincuenta litros de agua. Las dos mezclas final se reaccionan durante tres días batiendo una o dos veces al dia. Filtrado: pasado los tres días se realiza el filtrado para luego realizar la fertilización entre los días tres a cinco se aplica un litro de solución filtrado por metro cuadrado por día, entre el día seis y siete dos litros por metro cuadrado por día.

VII. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Durante el primer día las bandejas alcanzaron a humedecerse; al segundo día, el grano se hinchó; en el tercer día inicia la germinación, poco uniforme, debido al tiempo que transcurre en empaparse las charolas por el riego; durante los siguientes días el crecimiento fue uniformizándose y alcanzando los siguientes valores promedio: (3,5, 5,9, 8,6, 12,3, 15,0) cm en los días (4, 5, 6, 7 y 8) días, respectivamente. La altura promedio del forraje para la cosecha fue de (15 a 20) cm, siendo el estado fenológico más adecuado para almacenar el contenido de nutrientes al máximo, con ello se asegura un alto contenido energético, protéico y de nutrientes digestibles totales por su bajo contenido de fibra. El tapete formado por la relación sustrato/grano reventado y el sistema radicular del follaje alcanzó un espesor de 2,5 cm aproximadamente, tornándose de un color blanquecino lo que garantizó la sanidad del tapete y una excelente produccion. Para facilitar la recolección de la producción del FVH es recomendable que los tapetes de producción se enrollen y posteriormente desmenuzar el forraje antes de proporcionarlo a los animales en sus comederos. El forraje producido debe ser ingerido el mismo día de cosecha, lo que no impide almacenarlo. Preparación y desarrollo del forraje, con un suministro de agua, el FVH puede durar de (2 a 3) días más, pero no se recomienda extender el tiempo de cosecha, pues el contenido nutricional empieza a alterarse significativamente y pierde mucho valor nutritivo. El FVH se debe ofrecer combinado con otros alimentos de tal forma que la ración sea completa. La producción obtenida en cada bandeja presentó, en promedio, un valor de 4,6 kg/charola. En el caso de los dos dos sustratos utilizados no hay significancia alguna por lo que se recomienda a la hora de decidir el tipo de sustrato simplemente la disponibilidad del mismo.

VIII. CONCLUSIONES Las principales conclusiones que pueden extraerse de este estudio sobre la Producción de Forraje Verde Hidropónico son: 

El FVH es un alimento vivo, de alta digestibilidad y calidad nutricional, excepcionalmente apto para la alimentación animal.



El FVH representa una herramienta alimentaria de alternativa, cierta y rápida, con la cual se puede hacer frente a los clásicos y repetitivos problemas que enfrenta hoy la producción animal (sequías, inundaciones, suelos empobrecidos y/o deteriorados, etc.)



El uso del FVH nos ofrece una seguridad alimentaria en cuanto al suministro constante de alimentos y nutrientes al animal si contamos con reservas de semillas a costos aceptables. Con el FVH se logra independizarse de las adversas condiciones agroclimatológicas.



La producción de FVH puede ser modular para aumentar o disminuir los volúmenes a obtenerse según los requerimientos alimentarios de los animales, sin variar significativamente los costos unitarios.



Dado que el FVH se entrega en estado fresco, no es necesario disponer de bodegas, suprimiéndose de esta forma los costos de construcción de las mismas, así como su mantenimiento.

 La utilización de espacio para la producción de FVH es muy reducido, por lo tanto libera lugar para llevar a cabo otro tipo de actividades. 

El consumo de FVH tiene un efecto de ensalivación por parte del animal lo cual le permite digerir con mayor facilidad el resto del alimento.

IX. RECOMENDACIONES 

 



 

Utilizar la técnica de producción de forraje verde hidropónico como alternativa de alimentación para ganado en pequeños predios, con la intención de sostener pequeños módulos pecuarios y fomentar el desarrollo rural en las diferentes regiones de nuestro país. Se recomienda el uso de forraje verde hidropónico como complemento del concentrado para alimentación de especies animales. Evaluar diferentes especies de cereales para la producción de forraje verde hidropónico según la facilidad y disponibilidad en las diferentes regiones de nuestro país y realizarles análisis bromatológicos, para establecer puntualmente los contenidos nutricionales y poder tener elementos de juicio para recomendar los más idóneos. Se recomienda el uso de semillas frescas, es decir con un alto porcentaje de germinación para asegurarnos un buen rendimiento por unidad de área, mejorando la productividad en la explotación y asegurándose de antemano el éxito en la producción del forraje. Utilizar un buen drenaje en los contenedores de producción de forraje verde hidropónico para evitar hongos y pudriciones. Realizar un buen manejo desde la selección de la semilla hasta la cosecha especialmente en aspectos como porcentaje de germinación, desinfección de semillas, riego con solución nutritiva, ventilación de la estructura, con la intención de mejorar la productividad por unidad de área y de esta manera reducir los costos de producción con la intención de mejorar los beneficios.

X.

BIBLIOGRAFÍA

1. Acosta, I. 1999. Sugerencias para enfrentar mejor la crisis. Revista del Plan Agropecuario N° 89. Montevideo, Uruguay. 2. Arano, C. 1998. Forraje Verde Hidropónico y Otras Técnicas de Cultivos sin Tierra. Editado por el propio autor. Prov. de Buenos. Aires, Argentina. 3. Astigarraga, L. 2001. Comunicación Personal. Montevideo, Uruguay. 4. Bravo Ruiz, M. R. 1988. Niveles de Avena Hidropónica en la Alimentación de Conejos Angora. Facultad de Ciencias Agropecuarias y Forestales de la Universidad de Concepción, Sede Chillán. Chile. 5. Carámbula, M; Terra, J. 2000. Las Sequías: Antes, durante y después. INIA, Treinta y tres. Montevideo, Uruguay. 6. Carámbula, M. 1977. Producción y manejo de pasturas sembradas. Editorial Hemisferio Sur. Montevideo, Uruguay. 7. Carámbula, M; Terra, J. 2000. Alternativas de manejo de pasturas postsequía. Revista Plan Agropecuario N° 91. Montevideo, Uruguay. 8. Carrasco, G; Izquierdo. J. 1996. La Empresa Hidropónica de Mediana Escala: La Técnica de la Solución Nutritiva Recirculante (“NFT”). FAO- Univ. De Talca. Santiago, Chile. 9. Chang, M; Hoyos, M; Rodríguez, A., 2000. Producción de Forraje Verde Hidropónico. Centro de Investigación de Hidroponía y Nutrición Mineral. Lima, Perú.