empresa hidroponica med escala

7/30/2019 Empresa Hidroponica Med Escala

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ORGANIZACION DE LAS NACIONES UNIDASPARA LA AGRICULTURA Y LA ALIMENTACIN

UNIVERSIDAD DE TALCA

MANUAL TECNICO

LA EMPRESA HIDROPONICA DE MEDIANA ESCALA:LA TECNICA DE LA SOLUCION NUTRITIVA

RECIRCULANTE ("NFT")

Gilda Carrasco, Ph. D.Profesor, Escuela de Agronoma

Universidad de Talca, Chile

Juan Izquierdo, Ph. D.Oficial Regional de Produccin Vegetal

Oficina Regional de la FAO para Amrica Latina y el Caribe

OFICINA REGIONAL DE LA FAO PARA AMERICA LATINA Y EL CARIBE1996


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La informacin, denominaciones y puntos de vista que aparecen en este libro no constituyen la expresin de ningn tipo de opinin de partede la Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin (FAO), con respecto ala situacin legal de cualquier pas,territorio, ciudad o rea, o de susautoridades, o en loconcerniente a la delimitacinde sus fronteras o lmites. La mencin de empresasespecficas, marcas de productos o ciertas compaas manufactureras, no implica que ellas estn siendo recomendadas por la FAO, porsobre otras de la misma naturaleza y caractersticas, que no aparezcan indicadas en el texto.

La OficinaRegional de la FAO para Amrica Latina y el Caribe autoriza la reproduccin fiel del contenido total o parcial de este libro, siempre

que se haga sin fines comerciales y se mencione lafuente del documento. Se agradecer enviar a esta Oficina Regional un ejemplar delmaterial reproducido.

Registro de Propiedad Intelectual N 95. 473

ISBN: 956 - 7059 - 16 - 0

Editorial Universidad de Talca

Talca, Febrero de1996

Diseo GrficoMarcela Albornoz Dachelet

Revisin de TextosMara Cecilia Tapia Castro

FotografasGilda Carrasco Silva

DibujosPabla Rebolledo Gonzlez

Impreso en ChileImpresora Gutenberg - Talca

Fotografa portada: Estacin Experimental Panguilemo, Universidad de Talca, Chile


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INDICE

PROLOGO 10

NOTA DE LOS AUTORES 11

CAPITULO 1 12

INTRODUCCION 12

CAPITULO 2 13

LA TECNICA DE LA SOLUCION NUTRITIVA RECIRCULANTE 13

ANTECEDENTES 13

COMPONENTES Y MATERIALES DEL SISTEMA "NFT" 14Estanque colector 14

Canales de cultivo 18Bomba 22Red de distribucin 24Tubera colectora 24

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA "NFT" 26Altura de la lmina de la solucin nutritiva 26Flujo de la solucin nutritiva 27Oxigenacin de la solucin nutritiva 28Pendiente 29Longitud de los canales de cultivo 29Localizacin del sistema "NFT" 30

CAPITULO 3 31

SOLUCION NUTRITIVA: FORMULACION Y MANEJO 31

ELECCION DE LAS SALES MINERALES SOLUBLES 32Fuentes de nitrgeno (N) 32Relacin Potasio (K)/Nitrgeno (N) 32Hierro (Fe) 33

FORMULACION DE LA SOLUCION NUTRITIVA 33Tipos y eleccin de formulaciones nutritivas 34Preparacin de soluciones nutritivas concentradas 34

Anlisis qumico del agua y correccin de la formulacin 35

MANEJO DE LA SOLUCION NUTRITIVA 37Conductividad elctrica 37pH 37

PREPARACION Y MANEJO DE LA SOLUCIONNUTRITIVA RECIRCULANTE 38Control diario de la solucin nutritiva 39Duracin y renovacin de la solucin nutritiva 39


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Intermitencia del flujo de la solucin 40

CAPITULO 4 41

ESPECIES HORTICOLAS: ALMACIGO Y ESTABLECIMIENTO 41

ELECCION DE LA ESPECIE Y EL CULTIVAR 41

ASPECTOS GENERALES DE LA PRODUCCION DE ALMACIGOS 42Almcigo de hortalizas de hoja 43Almcigo de hortalizas de fruto 44Riego y nutricin de la almaciguera 45Momento del trasplante 45

ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO EN EL SISTEMA "NFT" 45

MANEJO DE CULTIVOS EN EL SISTEMA "NFT" 47

LECHUGA 47

Tiposy cultivares 47Estacionalidad de cultivo 49Observaciones de la especie 49

TOMATE 50Tipos y cultivares 51

PEPINO 52Cultivares 52Observaciones de la especie 52

MELON 53Tipos y cultivares 53

ALBAHACA 55

CAPITULO 5 56

UTIILIDAD ECONOMICA DEL SISTEMA "NFT" 56

COSTOS DE INVERSION 56Otros costos de inversin 56Capital de trabajo 57Depreciacin 57

COSTOS OPERACIONALES 58

INGRESOS POR VENTAS 59

COSTO TOTAL 59

UTILIDAD 59

INDICE DE RENTABILIDAD 59


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INDICE DE FIGURAS

1. Sistema de recirculacin continua y sus elementos constituyentes: 151. estanque colector; 2. canales de cultivo; 3. bomba; 4. red dedistribucin y 5. tubera colectora

2. Canal confeccionado con polietileno para cultivos altos, porejemplo 18para tomate

3. Tubera colectora abierta 25

4. Tubera colectora cerrada 25

5. a) Pendiente longitudinal y b) pendiente transversal en el sistema de 29recirculacin continua

INDICE DE FOTOGRAFIAS

1. Estanque colector de plstico cubierto con polietileno coextrusado 15

2. Estanque colector de PVC 15

3. Estanque colector de fibra de vidrio 16

4. Estanque colector con tapa 16

5. Canal de baja altura, de seccin rectangular 19

6. Canal de cultivo de asbesto, de tipo ondulado 19

7. Cubierta de poliestireno expandido individual para canal de tipo 20ondulado

8. Cubierta de poliestireno expandido para varios canales de cultivo 20

9. Canales de cultivo de PVC de seccin semicircular (tomate, pepino, 21pimentn, meln, etc.)

10. Canal conformado por polietileno coextrusado, especialmente 21utilizado para cultivos altos, como por ejemplo: pepino

11. Bomba impulsora no sumergible instalada con el estanque colector 23

12. Bomba no sumergible con tubo de descarga de PVC 23

13. Tubera de distribucin de la solucin nutritiva 25

14. Tubera de retorno de la solucin nutritiva y acumulacin de races 26en la salida del canal

15. Lmina fina de solucin nutritiva que permite la exposicin de la 27mayor parte de las races


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16. Lmina de solucin nutritiva y races desarrolladas en un canal de 27seccin rectangular

17. "Colchn de races" de Tagetes erecta 28

18. Turbulencia originada al retomar la solucin al estanque colector 28

19. Tcnica de la solucin nutritiva recirculante al aire libre (Campo 30demostrativo hortcola de laUniversidad Ain Sham, El Cairo, Egipto)

20. Tcnica de la solucin nutritiva recirculante bajo invernadero 30(Estacin Experimental Panguilemo, Universidad de Talca, Talca, Chile)

21. Estanques contenedores de soluciones concentradas y de solucin 35cida para la Solucin Cooper

22. Medidores porttiles de pH (a la izquierda de la fotografa) y 38conductividad elctrica (a la derecha)

23. Programador de detencin de circulacin de solucin nutritiva 40

24. Almaciguera en tnel 42

25. Plantas de almcigo en sustrato, sembradas en lneas 43

26. Cubo de poliuretano de baja densidad para almcigo de lechuga 44

27. Plantas de lechuga del cultivar "Parker", con dos hojas verdaderas 44creciendo en cubos de poliuretano

28. Cubo de poliuretano de baja densidad para tomate 46

29. Planta de lechuga con 5 hojas verdaderas, ptimo estado de 46desarrollo para el trasplante

30. Lechuga tipo mantecosa, cultivar "Espaola" 48

31. Lechuga tipo mantecosa, cultivar "Divina" 48

32. Lechuga tipo mantecosa, cultivar "Sierra" 49

33. Lechuga tipo hoja suelta, cultivar "Parker" 49

34. Cultivo de tomate "cherry" en el sistema "NFT" 52

35. Cultivo de meln en el sistema "NFT" 54

INDICE DE CUADROS

1.Clculo de la capacidad del estanque segn la especie cultivada 17

2. Elementos minerales esenciales para las plantas 31


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3. Sales fertilizantes utilizadas en hidropona 32

4. Rangos de concentracin de elementos minerales esenciales segn 33diversos autores

5. Ajuste de una formulacin de solucin nutritiva en base a un anlisis 36qumico de agua

6. Correccin de la Solucin Wye segn clculos en Cuadro 5 36

7. Ficha del cultivo de lechuga en el sistema "NFT" 50

8. Ficha del cultivo de tomate en el sistema "NFT" 51

9. Ficha del cultivo de pepino en el sistema "NFT" 53

10. Ficha del cultivo de meln en el sistema "NFT" 54

11. Ficha del cultivo de albahaca en el sistema "NFT" 55

12. Costos de inversin 57

13. Depreciacin del equipo 58

14. Costos operacionales para una cosecha de lechugas en la unidad 58"NFT"


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PROLOGO

Entre los mandatos ms sustantivos recibidos por la Organizacin de las Naciones Unidas para la Agriculturay la Alimentacin (FAO), el desarrollo y la transferencia de tecnologa apropiada adquieren, a la luz de losactuales desafos de mega-urbanizacin, pobreza urbana y limitaciones alimentarias, una especialsignificacin.

En el contexto anterior, conceder una atencin prioritaria a la agricultura periurbana y al suministro ydistribucin de alimentos en los ncleos urbanos para hacer frente al proceso de urbanizacin acelerada, esparte de las lneas generales del programa de mediano plazo de la FAO. Dicha accin requiere demecanismos de adopcin y puesta en marcha de procesos productivos hortcolas orientados al mercado.

La hidropona a escala popular, esfuerzo auspiciado por la FAO a nivel regional desde 1992, ha sidodemostrada como una herramienta til en la lucha contra la pobreza. Sin embargo, intentar un enfoque denivel empresarial de mediana escala requiere un sistema tecnolgico acorde. Dentro de este contexto, se

destacan los resultados promisorios obtenidos desde 1993 por el programa de investigacin en cultivoshortcolas de la Escuela de Agronoma de la Universidad de Talca en Chile.

El presente manual preparado como un aporte a los productores suburbanos y rurales intenta dar un pasoadelante en la tecnologa bsica de produccin hidropnica de hortalizas a nivel popular, propuesta en lapublicacin de la FAO y el PNUD, La huerta hidropnica popular, publicada en 1993 por la OficinaRegional de la FAO.

El manual La empresa hidropnica a mediana escala: la tcnica de la solucin nutritivarecirculante ("NFT") intenta entregar una nueva contribucin al desarrollo de empresas de pequea ymediana escala de produccin hortcola, a travs de una tecnologa intermedia de amplia utilizacin enpases desarrollados. Dicha tecnologa apropiada a las condiciones prevalecientes de los pases de AmricaLatina y el Caribe es presentada a travs de un documento de autoinstruccin apto para su difusin.

La hidropona de mediana escala, en su nivel bsico o tecnificado representa una opcin complementariapara obtener diversos productos hortcolas de alta calidad y sanidad, apropiados parasu comercializacin atravs de empresas flexibles y eficientes, dirigidas a lacreciente demanda actual de hortalizas.

Alvaro Rojas Marn Severino de Melo AraujoRector Subdirector General y

Universidad de Talca Representante Regional de FAO


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NOTA DE LOS AUTORES

Preparar este manual ha sido un desafo. Su objetivo es promover que otros profesionales, personasinteresadas e instituciones de los pases de Amrica Latina y el Caribe conozcan, adopten y especialmentetransfieran la tcnica de la solucin nutritiva recirculante "NFT" en empresas de produccin hidropnica dehortalizas.

El desafo es mltiple dado que, adems, queremos vincular esta tecnologa a un mercado creciente yexigente, abriendo oportunidades para la creacin de empresas de mediana escala, operativas en elcontexto de la problemtica que afecta a las zonas periurbanas marginalizadas de nuestras ciudades.

Este desafo ha sido tambin valientemente aceptado por jvenes estudiantes, tcnicos y personas que, atravs de un proceso en marcha y reciente, estn colaborando dedicadamente con la investigacin y latransferencia de esta tecnologa en Chile.

Mtodos y tcnicas de agricultura urbana, orientadas a la superacin de la pobreza y al desarrollo equitativo,requieren un especial esfuerzo de todos y para todos. Confiamos que con la ayuda brindada y recibida,hemos dado realmente un pequeo paso adelante.

Los autores


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CAPITULO I

INTRODUCCION

La posibilidad de producir alimentos, especialmente hortalizas de alta calidad, reviste importancia en zonasaltamente pobladas. Sin embargo, su factibilidad est limitada por el rpido crecimiento de la ciudad y de laindustria utilizando la mayor parte de los suelos cercanos a los centros urbanos.

La reduccin del espacio de suelo cultivable, la menor disponibilidad de agua saneada para el riego y elaumento de las exigencias del mercado en calidad y sanidad de las hortalizas, especialmente las deconsumo en fresco, han hecho que las tcnicas hidropnicas de cultivo sean potencialmente atrayentes.

Iniciativas anteriores promovidas por la FAO, han sido orientadas a la formacin, en distintos pases de

Amrica Latina y el Caribe, de monitores populares capacitados en la tecnologa de la "huerta hidropnicapopular" (Marulanda e Izquierdo, 1993), cuyo principal objetivo es satisfacer la demanda por hortalizas delncleo familiar.

En tales condiciones, para abastecer en forma permanente al mercado, se requiere de otros sistemas demayor nivel tecnolgico como lo es el sistema de la solucin nutritiva recirculante, "NFT" . Este sistemaposibilita cultivar un gran nmero de especies hortcolas, principalmente de hoja y fruto.

El sistema "NFT"', desarrollado y utilizado por muchos pases del hemisferio norte, ha requerido invertir eninsumos de alto costo lo que limit su aplicacin en Amrica Latina y el Caribe. Sin embargo, actualmente,es posible lograr implementar este sistema con materiales y equipos de menor precio, ya sea, a travs de lautilizacin de madera, diferentes tipos de plstico (PVC, polietileno, poliuretano, poliestireno), caos ybombas de agua de costo reducido.

La ventaja del sistema "NFT", que destaca en relacin a otros sistemas hidropnicos, es la alta calidadobtenida de diferentes productos hortcolas, en un corto perodo de cultivo como tambin de rendimiento.La constante oferta de agua y elementos minerales permite a las plantas crecer sin estrs y obtener elpotencial productivo del cultivo. Adems, es posible obtener precocidad lo que para algunos mercadoslocales conlleva un mejor precio.


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CAPITULO 2

LA TECNICA DE LA SOLUCION NUTRITIVA RECIRCULANTE

ANTECEDENTES

El sistema de recirculacin de solucin nutritiva "NFT" -Nutrient Film Technique-, fue desarrollado en elGlasshouse Crop Research Institute, Inglaterra, en la dcada de los sesenta. El principio de este sistemahidropnico consiste en la circulacin constante de una lmina fina de solucin nutritiva que pasa a travsde las races del cultivo, no existiendo prdida o salida al exterior de la solucin nutritiva, por lo que seconstituye en un sistema de tipo cerrado. A diferencia del sistema propuesto para las huertas hidropnicaspopulares, las plantas se cultivan en ausencia de sustrato, por lo cual las plantas se encuentran suspendidasen canales de cultivo con o sin un contenedor de soporte. Otra caracterstica del sistema, es la necesidad decontar con una pendiente o desnivel de la superficie de cultivo, ya que por medio de sta, se posibilita larecirculacin de la solucin nutritiva.

Su creador, el Dr. Allan Cooper, mont originalmente un sistema consistente de un complejo circuito decanales de concreto donde el flujo de la solucin nutritiva se mantena gracias al funcionamiento de dosbombas. Luego, este sistema fue simplificado al disearlo con una sola bomba impulsora, aunque persistipor largo tiempo la utilizacin de canales de cemento. Desde esa poca, parte de la produccin bajoinvernadero fue reemplazada por la tcnica "NFT" debido a la alta incidencia y costo del control deenfermedades de suelo. Pases del norte de Europa, especialmente, han utilizado el sistema bajoinvernadero para cultivar hortalizas de consumo en fresco y de alta calidad. Destaca la produccin delechugas con un alto nmero de rotaciones anuales y la de tomates, con un perodo extendido deproduccin que permite la obtencin de muy altos rendimientos.

El sistema "NFT" est siendo implementado, en sus distintas formas, especialmente en zonas ridas deAmrica Latina. Sin embargo esta tcnica es posible expandirla tambin a productores o empresas de otras

condiciones agroecolgicas. Para ello es importante un conocimiento previo de las tcnicas hidropnicas decarcter popular o periurbano y contar con un nivel de inversin mayor al requerido para stas, con lafinalidad de aumentar la capacidad de produccin por unidad de superficie y de tiempo de cultivo. Su xitoen condiciones locales, se basa asimismo en la utilizacin y apropiacin de materiales existentes en lascercanas y contar con personal idneo en las tcnicas de preparacin y manejo de soluciones nutritivas, delsistema y del cultivo de la especie elegida.

Una de las ventajas que ofrece el sistema "NFT" es su mayor eficiencia en cuanto a la utilizacin de loselementos minerales esenciales para el crecimiento de las plantas, de agua y oxgeno. En contraste a lossistemas hidropnicos populares de sustrato slido o a "raz flotante", el "NFT" maximiza el contacto directode las races con solucin nutritiva que es constantemente renovada y por ende el crecimiento es aceleradosiendo posible obtener en el ao ms ciclos de cultivo. Con la ausencia de sustrato se evitan las labores dedesinfeccin de ste, as como se favorece el establecimiento de una alta densidad de plantacin.

Entre las desventajas sealadas para el sistema "NFT" destaca la necesidad de una mayor inversin inicial,sin embargo, en la medida que sta se realice con materiales de fcil acceso, el costo de implementacindisminuir, siendo una tcnica competitiva con otras en sistemas de cultivo forzado.

Otro requerimiento que se destaca, es la necesidad de contar con personal adiestrado en nociones bsicasde qumica para la preparacin de soluciones nutritivas. A travs de la transferencia tecnolgica ycapacitacin es posible lograr un equipo preparado al respecto, y no slo en soluciones nutritivas, sinotambin en el manejo de las bombas impulsoras y del cultivo.


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La mayor adopcin del sistema "NFT" radica no slo en la posibilidad de reducir la inversin inicial y enposeer conocimientos tcnicos, sino adems de contar con un mercado que facilite la comercializacin,valorando la alta calidad que caracteriza a los productos obtenidos por "NFT". As, se hace imprescindible,antes de decidir su adopcin, la necesidad de realizar un proyecto de inversin.

COMPONENTES Y MATERIALES DEL SISTEMA "NFT"

El sistema bsico "NFT" (Figura 1) se constituye de cinco elementos iniciales:

Estanque colectorCanales de cultivoBombaRed de distribucinTubera colectora.

A continuacin se detallan las caractersticas ms relevantes de cada elemento y los materiales factibles deutilizar para su implementacin.

ESTANQUE COLECTOR

El estanque colector tiene por funcin almacenar la solucin nutritiva a travs del perodo de cultivo. Existeuna gran gama de tipos de contenedores que pueden utilizarse como estanques colectores de solucinnutritiva (Fotografas 1, 2 y 3). Sin embargo, su eleccin debiera estar basada en el tipo de material,tamao y aislacin. Si se desconoce la reaccin del material con la solucin nutritiva, es necesariopreviamente realizar alguna prueba para evaluar la reaccin qumica existente entre ambos. En otraspalabras, es vital observar si ocurre algn tipo de corrosin del estanque y cambio de color de ste o lasolucin. Si as ocurriera, ese estanque no debiera utilizarse.

Si se cuenta con contenedores de metal o asbesto, se aconseja aislar su cara interior con una capa depintura epxica. La aislacin interna de los estanques metlicos con una bolsa de polietileno de gran calibre

no es relevante pues, aparte de ser una labor engorrosa, es insegura por la posibilidad de que el polietilenopresente futuras roturas. Idealmente, los estanques colectores debieran ser de material PVC o de fibra devidrio tratado para sustancias txicas. Estos ltimos de mayor costo, representan un ahorro por sudurabilidad. No es aconsejable localizarlos bajo el nivel de suelo donde exista una napa fretica, porposibles levantamientos y ruptura de la instalacin.

Actualmente, se ofrecen en el mercado estanques de segunda mano o desecho a reducido costo. Si ste esel caso, es aconsejable averiguar qu tipo de resina u otra sustancia ha sido almacenada en el estanque,pues es posible que su contenido original sea txico para las plantas, y a pesar de repetidos lavados,pudieran an contener trazas de la sustancia inicial.


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Figura 1: Sistema de recirculacin continua y sus elementos constituyentes: 1) estanque colector;2. canales de cultivo; 3. bomba; 4. red de distribucin y 5. tubera colectora

Fotografa 1: Estanque colector de plstico cubierto con polietileno coextrusado

Fotografa 2: Estanque colector de PVC


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Fotografa 3: Estanque colector de fibra de vidrio

Fotografa 4: Estanque colector con tapa

La eleccin de un estanque colector no slo est determinada por el material constituyente, sino tambinpor su capacidad de almacenamiento de solucin nutritiva. El volumen del estanque est en funcin directadel nmero de plantas, especies a cultivar y modalidad de correccin qumica de la solucin nutritiva(sistema de correccin manual o automtico). Los siguientes ejemplos clarifican este concepto.

En el caso del tomate, especie de gran desarrollo comparado a la lechuga, en pleno perodo productivo y enverano, consume un volumen aproximado de 2,5 litros por planta y por da, de solucin nutritiva diluida (esdecir, agua ms solucin concentrada).

Una planta de pepino en poca de fructificacin y desarrollo de frutos requiere aproximadamente 3 litros porplanta al da, a diferencia de una planta de lechuga que consume alternativamente 0,3 litros de solucin.


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Por otra parte, no slo es necesario dimensionar la capacidad del estanque en base al volumen requerido desolucin segn las necesidades fisiolgicas de la planta en particular y la poca del ao, sino tambin enrelacin al volumen remanente en el estanque, el cual asegura que la bomba no deje de funcionar. En elCuadro 1 se describe un ejemplo de cmo calcular la dimensin del estanque segn la especie en cultivo.Para producir 1.200 lechugas en 50 m2, el estanque debera contener al menos 450 litros de solucin.

Adems, no se debe olvidar que al momento de elegir el tamao del estanque se deber contemplar si a

futuro se trabajar con mayores superficies o con otra especie de mayor demanda hdrica.

Cuadro 1:Clculo de la capacidad del estanque segn la especie cultivada

Especie Volumen aproximado desolucin consumida(l planta/da) (1)

Densidad de plantacin

(planta/m2)

Capacidad aproximadadel estanque (2)

(l/m2)

Lechuga 0.3 24 9Tomate 2,5 5 16

Pepino 3,0 5 19

(1) Para una planta en su mximo estado de desarrollo(2) Este valor al multiplicarse por la superficie real de cultivo estima el tamao del estanque. Se considera un 25 % ms del volumen

consumido como volumen remanente

En la medida que se cuente con un estanque de pequea capacidad, el volumen de la solucin disminuirrpidamente por lo que las correcciones de la solucin sern ms frecuentes, incluso llegando a ms de unacorreccin por da, lo que hace prcticamente al sistema inoperable. Por este motivo al contar coninstrumentos manuales que controlan la solucin nutritiva, se deber optar por volmenes de solucin almenos que dupliquen los requerimientos diarios del cultivo.

A su vez, si se cuenta con un estanque colector de gran volumen, los cambios de temperatura de la solucinnutritiva sern ms graduales en relacin a la temperatura ambiental. Este aspecto es de suma importanciaen zonas donde se registran amplias fluctuaciones de temperaturas entre el da y la noche, especialmenteen zonas con veranos calurosos y donde se cultive bajo invernadero. Al trabajar en ambiente de cultivoforzado y con este sistema hidropnico, sumado a la utilizacin de un estanque pequeo bajo estascondiciones, la temperatura de la solucin puede alcanzar cifras muy altas daando irreversiblemente lasraces, y por lo tanto al cultivo.

La aislacin del estanque colector es otro elemento a considerar en el xito de la conservacin de lasolucin. El estanque colector debe permanecer cubierto para evitar el desarrollo de algas, las cualesconsumen oxgeno de la solucin, aumentan la degradacin de compuestos qumicos de sta y favorecen sucontaminacin con restos orgnicos. As, es vital que el estanque sea cubierto con una tapa de fcil

remocin y que tambin posibilite el paso de la parte final del tubo colector hacia el interior del estanque(Fotografa 4). Si se considera la compra de algn estanque sin cubierta, es aconsejable fabricar una tapacon polietileno coextrusado, con la cara interna de color negro, y la externa -de color blanco opaco- queevite el calentamiento de la solucin.


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CANALES DE CULTIVO

El sistema "NFT" se caracteriza por no utilizar ningn tipo de sustrato, sino por el contrario, es un sistemaestrictamente hidropnico, o sea, se cultiva directamente en agua con sales minerales disueltas. As, al nocontar con un medio slido de sostn, ste es brindado a las plantas por el tipo de contenedor utilizadocomo tambin por el canal de cultivo, el cual permite la sujecin de las plantas.

La segunda funcin de los canales y de igual importancia a la anterior, es permitir que la solucin nutritivapase en forma expedita a travs de ellos. As, es recomendable utilizar canales de seccin rectangular, yaque sta permite mantener la fina lmina de solucin circulante en la seccin transversal a lo largo decanal. Tambin se requiere que la superficie de los canales sea lisa para facilitar el rpido desplazamientode la solucin a travs del canal de cultivo.

Existen diferentes tipos de canales de cultivo de acuerdo a la especie a cultivar. Si se cultiva alguna depequeo tamao -lechuga por ejemplo-, se aconseja utilizar uncanal de baja altura (Fotografas 5 y 6) quepermita la sujecin dela planta y su contenedor (cubo de espuma por ejemplo). Este se recubre con algnmaterial aislante, de bajo costo y fcil reposicin, como lo es elpoliestireno expandido ya sea para cubrir uncanal individual (Fotografa 7) o varios, a travs deluso de una lmina del mismo material (Fotografa 8).

En el caso de un cultivo de crecimiento alto como lo es el tomate, se requiere la implementacin de canales(Fotografa 9) que permitan mantener tanto a las plantas de mayor desarrollo areo y radical, como tambina sus contenedores. Generalmente se trabaja con mangas abiertas de polietileno coextrusado formando uncanal sostenido (Figura 2). Este tipo de material permite su reutilizacin, limpindolos antes de establecerel siguiente cultivo. Son recomendables, estos canales, para especies como tomate, pimentn, berenjena,meln, pepino y zapallito italiano (Fotografa 10).

Figura 2: Canal confeccionado con polietileno paracultivos altos, por ejemplo para tomate


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Fotografa 5: Canal de baja altura, de seccin rectangular

Fotografa 6: Canal de cultivo de asbesto, de tipo ondulado


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Fotografa 7: Cubierta de poliestireno expandido individual para canal de tipo ondulado

Fotografa 8: Cubierta de poliestireno expandido para varios canales de cultivo


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Fotografa 9: Canales de cultivo en PVC de seccin semicircular (tomate, pepino, pimentn, meln, etc.)

Fotografa 10: Canal conformado por polietileno coextrusado, especialmente utilizado para cultivos altos, como por ejemplo:pepino


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BOMBA

Corresponde a uno de los componentes claves del sistema, el cual requiere una preocupacin especial noslo en cuanto a su eleccin, sino tambin a su operacin. Su funcin es impulsar permanentemente lasolucin nutritiva desde el estanque colector hasta la parte alta de los canales de cultivo. Por ello,dependiendo de la magnitud del mdulo de produccin y grado de supervisin debieran considerarse

dispositivos de alarma que indiquen una interrupcin no deseada. Una detencin prolongada puede traerserios inconvenientes que inclusive causaran la prdida total de la produccin.

Dentro de la gran variedad de tipos de bombas y caractersticas de funcionamiento (Fotografas 11 y 12),destacan las de accionamiento elctrico de operacin sumergida o no sumergida. Aun cuando las primerasson de operacin ms silenciosa y requieren menor cantidad de energa elctrica para su puesta en marcha,su costo es varias veces superior a las del segundo tipo por la calidad del blindaje que necesitan para evitarla entrada de lquido, en este caso solucin nutritiva, al sistema elctrico del motor.

Entre las de operacin no sumergida, destacan por su menor costo las de tipo centrfugo, unicelular, de ejehorizontal, accionadas por un motor elctrico monofsico o trifsico, montadas en un solo cuerpo.

La necesidad del "cebado", es decir, mantener la tubera de succin y cmara de la bomba completamente

llena de lquido, y el requerimiento de mayor cantidad de accesorios para su instalacin, no resultan serinconvenientes de importancia para constituirse en una buena alternativa para el sistema "NFT"'.

La eleccin de una bomba adecuada a las reales necesidades del mdulo productivo, es de particularimportancia no slo por la inversin inicial, sino especialmente por los gastos posteriores de operacin ymantenimiento, gravitantes dentro de los costos de produccin.

Para la seleccin de la bomba deben considerarse los siguientes aspectos:

a) Solidez y calidad de los componentes del motor y bomba. Con la utilizacin de una bomba slida yconstituida por elementos de buena calidad se permitir resistir una gran cantidad de horas defuncionamiento, como lo son las requeridas para cualquier especie que se establece en el sistema"NFT"'.

b) Resistencia de la bomba a la accin corrosiva de la solucin nutritiva a travs del tiempo. Si labomba no es resistente a la corrosin, la vida til de sta disminuir rpidamente, por lo cual sedebern reponer frecuentemente los elementos deteriorados para mantener su operacin.

c) Caudal de operacin en relacin a la altura manomtrica requerida y eficiencia. Dado que engeneral existe una escasa diferencia de altura entre el nivel mnimo de solucin nutritiva dentro delestanque y el punto ms alto de los canales de cultivo, la bomba deber ser capaz de impulsareficientemente (a baja altura manomtrica) un caudal mximo equivalente al producto del caudalque se maneja para cada canal de cultivo (2-3 litros por minuto) por el nmero de canales decultivo. Este valor debe aumentarse en un 20% como margen de seguridad frente a mayoresdemandas de alguna especie que se cultive eventualmente en el sistema.

Es importante considerar las futuras ampliaciones del mdulo productivo, de manera de evaluar eltamao ms conveniente. Ello puede considerar, desde un comienzo, la adquisicin de una bombade mayor tamao, con los consiguientes costos de operacin, o simplemente contar posteriormentecon otra unidad acorde al incremento de la superficie productiva.

La bomba debe localizarse en forma prxima al estanque colector, sobre una base firme para evitarmovimientos y vibraciones. Al mismo tiempo, deber tenerse especial preocupacin de no hacer funcionarla bomba en seco y adoptar las protecciones termoelctricas necesarias que eviten la prdida total de labomba frente a eventuales fallas en el sistema.


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Por lo general, la bomba es instalada al nivel superior del estanque colector siendo necesario que la tuberade succin cuente con una vlvula de retencin para mantener el sistema de succin "cebado" frente adetenciones voluntarias o involuntarias como podra ser una cada de la energa en el sector.

Finalmente, es necesario que su funcionamiento sea observado peridicamente, no slo en trminos del

flujo que se est entregando tanto en la parte alta, como en la ms baja de los canales de cultivo, sinoadems, en trminos de ruidos o vibraciones que puedan detectarse, lo cual sera indicativo de unfuncionamiento defectuoso que requerira una reparacin.

Fotografa 11: Bomba impulsora no sumergible instalada con el estanque colector

Fotografa 12: Bomba no sumergible con tubo de descarga de PVC


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RED DE DISTRIBUCION

La solucin nutritiva es distribuida a travs deuna red compuesta por tuberas y mangueras de PVC o gomadesde la bomba impulsora hacia la parte superior de los canales de cultivo. En la actualidad se utiliza estetipo de materiales que han desplazado los de aleacin metlica, ya que stos interactan con los elementosminerales que componen la solucin nutritiva. En relacin a su dimensin, depende del volumen a

transportar a travs del sistema, sin embargo como el flujo requerido no supera los 2 a 3 litros por minuto,normalmente el dimetro de las tuberas es de 1 pulgada.

Si se trabaja con sistemas de cultivo de pequea superficie (menor a 100 m2) no es necesario utilizartuberas de PVC, y con slo ocupar mangueras de jardn, de dimetro interno de 1 a 2 cm, sera suficientepara distribuir la solucin nutritiva hacia los canales de cultivo (Fotografa 13). Para superficies mayores,donde los canales de cultivo son de gran longitud, y por lo tanto, el volumen de solucin circulante essuperior, es recomendable la utilizacin de tuberas de PVC.

TUBERIA COLECTORA

La tubera colectora recoge la solucin nutritiva desde los canales de cultivo y la lleva de retorno hacia el

estanque (Fotografa 14). La localizacin de esta tubera se ubica frente y en un nivel ms bajo que laaltura inferior de los canales, de esta forma la solucin nutritiva desciende por gravedad, oxigenndose.

Adems, esta tubera se encuentra en pendiente descendente hacia el estanque colector. Al final de sta, serequiere colocar un codo de PVC recubierto con material aislante (polietileno) para facilitar su cada.

Los materiales preferentemente utilizados son aquellos que no reaccionan con alguno de los elementosminerales disueltos en la solucin nutritiva. As, actualmente se usan tuberas de PVC, o tambin es posibleacondicionar alguna canaleta abierta de madera u otro material, recubierto con plstico para su aislacin.

De la superficie de cultivo y las temperaturas mximas obtenidas depender la utilizacin del tipo de tuberacolectora: abierta (Figura 3) -recomendable para pequeas superficies, bajo un rgimen de temperaturasmoderadas-, para as evitar cualquier taponamiento producto de las races que desembocan en los canalesde cultivo. Se recomienda cubrirla con algn polietileno opaco (de preferencia color blanco), para evitar la

contaminacin de la solucin nutritiva y su evaporacin.

Se utiliza una tubera colectora cerrada (Figura 4) cuando se cuenta con superficies mayores y en ambientesclidos, prefirindose la inclusin de aberturas individuales frente a cada canal para as recibir la solucinnutritiva. El dimetro de esta tubera debera ser igual o mayor al ancho del canal de cultivo, ya que laacumulacin de races de las plantas del borde podra taponearla (Fotografa 14).


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Figura 3: Tubera colectora abierta

Figura 4: Tubera colectora cerrada

Fotografa 13: Tubera de distribucin de la solucin nutritiva


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Fotografa 14: Tubera de retorno de la solucin nutritiva y acumulacin de races en la salida del canal

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA "NFT"

Para la obtencin de una produccin comercial exitosa, es necesario conocer los requerimientos de estesistema hidropnico los cuales se describen a continuacin.

ALTURA DE LA LAMINA DE LA SOLUCION NUTRITIVA

El sistema "NFT"' consiste en recircular en forma permanente una lmina fina de solucin nutritiva quepermita la oxigenacin de las races y el aporte de agua y sales nutritivas durante todo el perodo de cultivo.Idealmente, esta lmina no debera alcanzar una altura superior a los 4 a 5 mm, para favorecer as la

aireacin de la solucin y por ende la oxigenacin de las races. Con esta lmina delgada de solucinnutritiva las races no se asfixian, al no encontrarse enteramente sumergidas (Fotografa 15).

Otro aspecto a considerar para asegurar la escasa altura de la lmina de solucin, es el tipo de seccin delcanal de cultivo a utilizar. Los canales con seccin cncava, obtenidos generalmente al cortar en formalongitudinal tubera de PVC, o las de tipo ondulado (planchas de asbesto), dificultan tanto el logro de unalmina fina circulante en el sistema, como tambin la obtencin de un sistema radical expandido a lo anchodel canal de cultivo. De preferencia, entonces, se aconseja emplear canales de seccin rectangular quefaciliten la obtencin de la lmina de solucin y la distribucin transversal de las races (Fotografa 16).


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Fotografa 15: Lmina fina de solucin nutritiva que permite la exposicin de la mayor parte de las races

Fotografa 16: Lmina de solucin nutritiva y races desarrolladas en un canal de seccin rectangular

FLUJO DE LA SOLUCION NUTRITIVA

Para el logro y mantencin de la lmina de solucin nutritiva recirculante, es recomendable ajustar su flujoen aproximadamente 2 litros por minuto. Este caudal permite que las races de las plantas posean unaoferta adecuada de oxgeno, agua y nutrientes. Sin embargo, a travs del perodo de crecimiento delcultivo, el flujo de la solucin puede aumentarse, para favorecer el contacto ntimo de la solucin con lasraces, ya que stas crecen en tal magnitud que se entrecruzan originando un conglomerado, quecomnmente se denomina "colchn de races" (Fotografa 17). Este "colchn" es un impedimento para ellibre paso de la solucin nutritiva y su absorcin. Adems, se forman "bolsones" de solucin al interior deste, los cuales favorecen no slo la acumulacin de sales, sino tambin la muerte sectorizada de races alno recibir solucin nutritiva. Por esta razn, para especies de gran desarrollo radical (tomate, pepino porejemplo) se hace necesario, desde el momento que se forma el "colchn de races" hasta el fin del cultivo,aumentar la tasa de flujo sobre los 2 litros por minuto hasta visualizar que las races son efectivamentealcanzadas por la solucin nutritiva.

Por el contrario, si se cuenta con canales de seccin cncava, es recomendable disminuir la circulacin desolucin a un flujo que permita cumplir el principio de este sistema hidropnico, es decir, que las races nose encuentren sumergidas, y slo una lmina delgada de solucin, circule a travs de ellas.


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OXIGENACION DE LA SOLUCION NUTRITIVA

La solucin nutritiva se oxigena no solamente por su circulacin a travs de los canales de cultivo, sinoprincipalmente, al caer abruptamente sobre el remanente de solucin en el estanque colector, donde seproduce turbulencia y por lo tanto su aireacin. De esta forma es aconsejable dejar la mayor distancia

posible entre la desembocadura de la tubera colectora y el nivel de solucin en el estanque para facilitar laaireacin de sta. Es aconsejable considerar al menos 50 cm de altura (Fotografa 18).

Fotografa 17: "Colchn de races" de Tagetes erec ta

Fotografa 18: Turbulencia originada al retornar la solucin al estanque colector


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PENDIENTE

Para que la solucin nutritiva fluya constantemente en el sistema, se requiere que sta sea impulsada desdeel estanque hacia la parte elevada de los canales de cultivo, y luego descienda a travs de ellos porgravedad. Este descenso se produce gracias a la pendiente longitudinal de los canales de cultivo (Figura 5).

En general, se recomienda que esta inclinacin sea de alrededor de un 2 %. Pendientes superiores a 4%,dificultan la absorcin de agua y nutrientes por las races del cultivo; en cambio las pendientes menores a2%, no facilitan el adecuado retorno de la solucin al estanque colector, ni tampoco la mantencin de laaltura de la lmina de solucin nutritiva.

Se recomienda aumentar la pendiente de los canales, slo en el caso de que se cultive alguna especie quepresente un gran desarrollo radical, que impida el paso sostenido de la solucin nutritiva. De esta forma seevitara el estancamiento de la solucin en el interior del "colchn de races".

Figura 5: a) Pendiente longitudinal y b) pendiente transversal en el sistema de recirculacin continua

Adems de la pendiente longitudinal de los canales de cultivo, tambin debe existir pendiente transversal alos canales de cultivo en la tubera colectora, como se muestra en la Figura 5. La magnitud de estapendiente debiera ser de similar valor que la pendiente longitudinal, para que se permita el fcil retorno dela solucin nutritiva al estanque.

LONGITUD DE LOS CANALES DE CULTIVO

Para la mantencin de los requerimientos mencionados anteriormente, se necesita adems considerar un

largo mximo de canales de cultivo no superior a los 15 metros. De esta forma, se logra que la solucinnutritiva se mantenga con un adecuado contenido de oxgeno posible de ser absorbido por las races de lasplantas. Longitudes superiores a la indicada posibilitan la existencia de baja concentracin de oxgeno ensolucin y por lo tanto conlleva un menor crecimiento de las plantas, especialmente de las ubicadas en elextremo final del canal. Adems, al trabajar con canales muy extensos se dificulta la sujecin de stos.


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LOCALIZACION DEL SISTEMA "NFT"

El sistema de solucin nutritiva recirculante puede ser establecido, ya sea, al aire libre (Fotografa 19) comotambin bajo invernadero (Fotografa 20). Sin embargo, en base a la inversin inicial realizada y, a quegeneralmente su objetivo es la obtencin de productos "primores" de mayor precio, se recomienda

establecer este sistema bajo un sistema forzado.

Es recomendable que el invernadero en el cual se monte el sistema "NFT", se localice cercano a la fuente deagua y a la elctrica. Adems, es recomendable ubicarlo en un lugar protegido de vientos fuertes y en loposible prximo a una casa habitacin, para as contar con el resguardo de los materiales y productosexistentes en el invernadero.

Fotografa 19: Tcnica de la solucin nutritiva recirculante al aire libre(Campo demostrativo hortcola de la Universidad Ain Sham,

El Cairo, Egypto)

Fotografa 20: Tcnica de solucin recirculante bajo invernadero(Estacin Experimental Panguilemo, Universidad de Talca,Talca, Chile)


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CAPITULO 3

SOLUCION NUTRITIVA: FORMULACION Y MANEJO

En hidropona, los elementos minerales nutritivos esenciales son aportados exclusivamente en la solucinnutritiva, a travs de las sales fertilizantes que se disuelven en agua (Cuadro 2). Por esta razn, laformulacin y control de lasolucin junto a una adecuada eleccin de las fuentes de las sales mineralessolubles, se constituyen en una de las bases para el xito del cultivo hidropnico. En el sistema "NFT" esteaspecto es de suma importancia.

La eficiencia de utilizacin de los nutrientes por las plantas depende del sistema hidropnico elegido. En elcaso de esta tcnica,la eficiencia de utilizacin es continua, pues al existir una circulacin permanente de lasolucin nutritiva, la oferta de nutrientes en las races es constante. Adems, la solucin se formula de talforma que suministre un nivel adecuado de todos los nutrientes, permitiendo as, un fcil manejo de sta.Los aspectos de eleccin de sales solubles, la formulacin y manejo de la solucin nutritiva se explican eneste captulo.

Cuadro 2:

Elementos minerales esenciales para las plantas

Elemento mineral Smbolo qumico Peso atmico

MACRONUTRIENTESNitrgenoFsforoPotasioCalcioMagnesio

Azufre

MICRONUTRIENTESHierroManganeso

ZincBoroCobreMolibdenoCloro

NPKCaMgS

FeMn

ZnBCuMoCl

143139402432

5655

65,5116496

35,5


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ELECCION DE LAS SALES MINERALES SOLUBLES

Las sales fertilizantes utilizadas para la preparacin de soluciones nutritivas que se usan en el sistema "NFT",se caracterizan por su alta solubilidad, deesta forma se debern elegir aquellos que se presentan en susformas hidratadas. A continuacin se mencionan algunos de los ms requeridos en hidropona con sus

respectivas frmulas qumicas y constantes de solubilizacin (Cuadro 3).

Cuadro 3:

Sales fertilizantes utilizadas en hidropona

Nombre qumico Frmula qumica Solubilidad(gramos por litro)

Nitrato de calcioNitrato de potasioNitrato de magnesioFosfato monopotsicoSulfato de magnesioSulfato de potasioSulfato de manganeso

Acido bricoSulfato de cobreSulfato de zincMolibdato de amonio

Ca(NO3)2KNO3Mg(NO3)2. 6H2OKH2PO4MgSO4. 6H2OK2SO4MnSO4H3BO3CuSO4 .5H20ZnSO4 .7H2O(NH4)6Mo7O24. 4H2O

122013027923071011198060310960430

FUENTES DE NITROGENO (N)

Considerando que en el caso del nitrgeno, el uso deuna fuente amoniacal reducira el costo de lasolucinnutritiva, existen sin embargo, evidencias a nivel experimental que una proporcin mayoritaria de NH4, seraperjudicial, por ejemplo, para el crecimiento del tomate. Por consiguiente, se recomienda que al formularuna solucin no debera incluirse ms all de un 20% de esta forma nitrogenada, empleando sales ntricaspara suplir la mayor parte del nitrgeno de la solucin.

RELACION POTASIO (K)/NITROGENO (N)

Durante la fase del llenado de frutos, las especies hortcolas como el tomate, pepino y meln, demandanpotasio (K) en mayor proporcin que nitrgeno (N) para la formacin de frutos firmes y de mayor calidad.Ello constituye una preocupacin del productor al cultivar estas hortalizas en un sistema "NFT" donde setrabaja con una sola formulacin durante el cultivo para facilitar su manejo. Sin embargo, ya que serecircula una solucin nutritiva constantemente, las plantas son cultivadas con una alta oferta de nutrientesobservndose que stas cuentan con el aporte adecuado de potasio (K), an trabajando con


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concentraciones bajas de este elemento. Por otra parte, esta inquietud sera superada al escoger unasolucin nutritiva que cuenta con una relacin K/N de 2: 1.

Alternativamente, algunos estudios sugieren que se debera suplementar la solucin con potasio (K) desde elinicio de la fructificacin, incrementando esta relacin K/N a 2,5:1. Para ello, en forma prctica sesuplementa con potasio (K) por medio de un mayor aporte (20 - 25%) de la solucin concentrada que

posee la fuente de potasio (K), no importando que la concentracin de otros elementos aumenteproporcionalmente, pues este incremento no sera perjudicial para las plantas. Otra alternativarecomendable es la aplicacin foliar de soluciones (de rpida absorcin a nivel foliar) ricas en K y Ca.

HIERRO (Fe)

El hierro (Fe) se encuentra disponible en el mercado bajo la forma de distintas sales. Sin embargo, algunasde ellas no permiten una adecuada absorcin de este elemento por las plantas. Esto ocurre porque las salesfrricas son inestables y son fcilmente transformadas en formas insolubles y por lo tanto de difcilabsorcin. Por esta razn se recurre a las formas "queladas", es decir, aquellas sales en las cuales el inhierro se encuentra unido a un compuesto orgnico. Un ejemplo de quelato de hierro es la sal EDTA.

FORMULACION DE LA SOLUCION NUTRITIVA

La formulacin de una solucin nutritiva se refiere a la concentracin de los elementos nutritivos que lacomponen, expresados, generalmente, en partes por milln (ppm), miligramos por litro (mg/l) o gramos por1000 litros (g/1000 l). A lo largo del proceso de investigacin y desarrollo del sistema "NFT", se handescrito un gran nmero de formulaciones que difieren en los fertilizantes que aportan los elementosnutritivos, pero no mayormente en los rangos de concentracin ptimos de cada elemento, como semuestra en el Cuadro 4.

Cuadro 4:

Rangos de concentracin de elementos minerales esenciales segn diversos autores

Concentracin (ppm)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

N 210 168 150-225 106 172 200-236 167P 31 41 30-45 62 41 60 31K 234 156 300-500 156 300 300 277Mg 34 36 40-50 48 48 50 49Ca 160 160 150-300 93 180 170-185 183S 64 48 -- 64 158 68 --Fe 2,5 2,8 3-6 3,8 3 12 2-4

Mn 0,5 0,54 0,5-1 0,81 1,3 2 0,62B 0,5 0,54 0-0,4 0,46 1 0,3 0,44Cu 0,02 0,064 0,1 0,05 0,3 0,1 0,02Zn 0,05 0,065 0,1 0,09 0,3 0,1 0,11Mo 0,01 0,04 0,05 0,03 0,07 0,2 --

(1) Hoagland y Arnon (1938) (2) Hewitt (1966) (3) FAO (1990)(4) Jensen (s/fecha) (5) Larsen (s/fecha) (6) Cooper (1979)(7) Steiner (1984)

Fuente: (1), (2),(3) y (7) en Windsor and Schwarz (1990); (4)y (5) en Lorenz and Maynard (1988); (6) en Cooper (1988)


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TIPOS Y ELECCION DE FORMULACIONES NUTRITIVAS

Cules son los parmetros que determinan la eleccin de una formulacin en particular, especialmente si seencuentran disponibles diferentes formulaciones y la concentracin de nutrientes esenciales es similar?

Uno de los aspectos a considerar, es la incorporacin mnima de elementos minerales no esenciales para elcrecimiento de las plantas (sulfatos por ejemplo), ya que su acumulacin aumenta la concentracin de salesde manera innecesaria, que de llegar a un nivel lmite, inhibe la absorcin de agua por las plantas. De estaforma, la formulacin elegida debera contener aquellos fertilizantes que aporten en mayor proporcin loselementos esenciales y, en una reducida cantidad aquellos no deseados.

Otra razn de buscar esta combinacin, y que es de vital importancia, se relaciona al manejo de la solucin.Ms adelante se explica con detalle que la correccin de la solucin nutritiva en este sistema se basa en laestimacin de la concentracin de nutrientes a travs de la conductividad elctrica. As, al existir una granacumulacin de elementos no esenciales se interfiere con la estimacin del contenido de los elementosrequeridos por las plantas.

Tambin es necesario evaluar el costo de la solucin nutritiva al momento de optar por una formulacin.

Estudios preliminares1 en lechuga, para este sistema hidropnico sobre la eficiencia de diferentes tipos desolucin nutritiva, han mostrado que no existiran diferencias entre el rendimiento y calidad del cultivo alutilizar las soluciones de Cooper, Wye y HHP (FAO). As, en base a estos antecedentes, para el caso enparticular de estas tres soluciones, se debiera optar por la ms econmica y de fcil correccin.

PREPARACION DE SOLUCIONES NUTRITIVAS CONCENTRADAS

El sistema hidropnico "NFT" mantiene constantemente en circulacin a la solucin nutritiva,por lo cual serequiere buscar una modalidad prctica y de fcil adicin de nutrientes a medida que stos son absorbidospor las plantas. As, se recurre a la utilizacin de una solucin concentrada, la cual se aplica en pequeosvolmenes a la solucin circulante para su correccin. Las diversas formulaciones existentes en la literatura,generalmente son presentadas en esta forma, con el nombre de soluciones concentradas o "stock". Estasformulaciones se presentan como el contenido de sales fertilizantes requeridas para ser diluidas en un

volumen conocido de agua para as aportar una concentracin determinada de elementos minerales.

Generalmente la formulacin concentrada se separa en dos soluciones concentradas, denominadas SolucinConcentrada A y Solucin Concentrada B (Fotografa 21). El propsito de separar los fertilizantes en dosgrupos se basa en reacciones de ciertas sales que forman compuestos de muy baja solubilidad y por lotanto precipitan. Por ejemplo si se mezcla en una solucin concentrada nitrato de calcio y sulfato demagnesio, se obtendr un precipitado de sulfato de calcio. De esta forma, la solucin concentrada A (otambin llamada Solucin A) se compone de nitrato de calcio, como nica sal o junto a quelato de hierro,mientras que en la solucin concentrada B (o Solucin B) se mezcla el resto de los fertilizantes. Adems, lamodalidad de dos soluciones concentradas, permite realizar un fcil ajuste de la relacin de K/N en lasolucin nutritiva para el cultivo de tomate por ejemplo, al separar una gran proporcin del elementomineral nitrgeno (N) -existente en la Solucin A- del potasio (K) presente en la Solucin B.

1Proyecto hidropona, DIAT, Universidad de Talca, Chile


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Fotografa 21: Estanques contenedores de soluciones concentradas y de solucin cida para la Solucin Cooper

ANALISIS QUIMICO DEL AGUA Y CORRECCION DE LA FORMULACION

En la introduccin de este manual se sealaba la importancia de la calidad del agua a utilizar. Pero nosolamente se debe tener en cuenta su calidad bacteriolgica, sino tambin su calidad qumica, es decir suaporte de elementos minerales. Por este motivo, se deber realizar al menos un anlisis qumico del agua2

al inicio del cultivo para conocer si existe un aporte significativo de algunos elementos minerales.

Para diferentes zonas y pocas del ao, el contenido de algunos elementos en el agua flucta, por lo quealgunos investigadores indican ajustar la formulacin de la solucin. Sin embargo, para ello se debercontar con un laboratorio en las cercanas, como tambin con los recursos econmicos para cubrir los costosde los diversos anlisis a realizar en forma regular para mantener la solucin nutritiva ajustada a lasvariaciones de la composicin mineralgica del agua.

Si la concentracin de calcio y/o magnesio en el agua local fuera superior a las 30 partes por milln, sepodra ajustar la solucin nutritiva para abaratar su valor. En los cuadros siguientes se presenta un ejemplode correccin, de acuerdo al anlisis qumico del agua local. En el Cuadro 5 se muestra el anlisis que indicaque el agua analizada contiene calcio (Ca) y magnesio (Mg), la formulacin de la solucin escogida y luegola corregida. Este ajuste se explica a travs de la siguiente ecuacin para cada elemento mineral existenteen el agua:

Concentracin en - Concentracin = Concentracinla formulacin en el agua a aplicar

Para efectos de este ejercicio, se indica una formulacin de la Solucin Wye que fue estimada para alcanzaruna C.E. aproximada de 2,5 mS/cm. Adems, se considera como mezcla de quelatos el producto comercial"Sequelene (R)", aunque ste puede ser reemplazado por otro similar.

La correccin de la formulacin concentrada considera la reduccin del aporte de nitrato de calcio y nitratode magnesio. La disminucin del contenido de nitrgeno (N) se contrarresta con el aumento en laconcentracin de nitrato de potasio aplicada (Cuadro 6). La correccin de la solucin debe ser previamenteanalizada segn el costo de cada sal fertilizante.

2El anlisis qumico de agua se realiza a travs de espectrofometra o potenciometra en una institucin que provea estos servicios


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Cuadro 5:

Ajuste de una formulacin de solucin nutritiva en base a un anlisis qumico de agua

Elemento Anlisis de agua

(ppm)

Formulacin de SolucinWye(*)(ppm)

Formulacin ajustada

(ppm)

NPKCaMgSFeMnB

CuMoZn

00

0,936,85,80000

000

16535

33978234950,20,11

0,10,030,14

16535

33941,217,24950,20,11

0,10,030,14

Cuadro 6:

Correccin de la Solucin Wye segn clculos realizados en Cuadro 5

Solucin Wye *(g/l)

Solucin Wye ajustada segn anlisis(g/l)

Solucin Concentrada A:

Nitrato de calcio 43,3

Solucin Concentrada B:

Nitrato de potasio 82,95Nitrato de magnesio 32,7Monofosfato de potasio 20,7Sulfato de potasio 36,65Quelato de hierro 4Mezcla de quelatos 0,0125

23,05

113,925,0320,736,65

40,0125

* Adaptado de Varley and Burrage, 1981


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MANEJO DE LA SOLUCION NUTRITIVA

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA

Es posible determinar la concentracin de cada uno de los elementos nutritivos en la solucin a travs del

anlisis qumico. Alternativamente a nivel de la empresa de mediana escala, operar el sistema "NFT"'requiere realizar controles o estimaciones diarias de la concentracin de los elementos nutritivos. En elprimer caso muestrear la solucin y llevarla a analizar a algn laboratorio, se transforma en una tareaengorrosa y de alto costo, adems de desconocer oportunamente el estado real de la solucin. Lapropuesta sugerida en este manual estima la concentracin total de elementos nutritivos disueltos ensolucin por medio de la conductividad elctrica utilizando un conductivmetro porttil (Fotografa 22), engeneral de costo no muy alto.

La efectividad del uso de este estimador -la conductividad elctrica (C.E.)-, se basa en el concepto de laproporcionalidad de la conductividad elctrica de una solucin en relacin a la concentracin de salesdisueltas, junto con utilizar una solucin nutritiva que contiene una baja concentracin de elementos noesenciales. Por esta razn, uno de los xitos del sistema "NFT" se encuentra en la eleccin de unaadecuada formulacin de la solucin nutritiva.

La unidad de la C.E. es el milisiemens (mS/cm) - anteriormente conocido como milimhos (mmho)-, pero enhidropona para fines prcticos, se trabaja con el Factor de conductividad (Fc), que se define como:

Factor de conductividad (Fc) =C.E. (mS/cm) x 10, es decir, un Fc=20 equivale a 2 mS/cm.

El rango de conductividad elctrica usualmente requerido para un adecuado crecimiento del cultivo, seencuentra entre un Fc de 15 a 30. La utilizacin del valor inferior de este rango o uno superior dependerde la especie y sus requerimientos segn su hbito de crecimiento, como tambin de la C.E. del agua con lacual se prepara la solucin nutritiva. Por ejemplo para un cultivo de lechuga recin establecido (con unestado de desarrollo de 5 hojas verdaderas) el factor de conductividad no debera ser superior a 15. Porotra parte, se debe cuidar no sobrepasar el lmite superior de 30, ya que debido a una mayor concentracinde elementos minerales disueltos en la solucin nutritiva, la absorcin de agua, y por ende la de nutrientes,

disminuye afectando as el crecimiento del cultivo.

La medicin de la conductividad elctrica se realiza a travs de un medidor porttil o automtico. No sedebe descuidar la calibracin del instrumento segn lo indicado por su proveedor.

pH

Otro parmetro que se debe controlar para mantener disponibles los elementos nutritivos en la solucinnutritiva es el pH, o sea el grado de acidez o alcalinidad de la solucin. El rango de pH en el cual losnutrientes se encuentran disponibles ocurre entre 5,5 y 7. Para medir el pH se utiliza un medidor porttil(Fotografa 22), el cual debe estar calibrado durante todo el perodo de uso, de acuerdo a las instruccionescomerciales.

Las correcciones de pH generalmente se realizan para acidificar la solucin al rango ptimo anteriormentesealado. Esto se explica en el hecho de que a medida que se repone el volumen consumido, se agregaagua hasta obtener el volumen inicial aumentndose el pH.

Para disminuir el pH a un valor minimo de 5,5, se agrega una solucin cida, la cual se compone de unamezcla de cido ntrico (HNO3) y cido ortofosfrico (H3PO4 ) en una proporcin de 3 : 1, preparada al 5%.Es decir, al preparar 10 litros de solucin con la mezcla indicada, se agrega a 9.500 cc de agua contenidosen un contenedor, 380 cc de cido ntrico (HNO3) y 120 cc de cido ortofosfrico (H3PO4). Si no se


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dispusiera de alguno de estos dos cidos, se sugiere preparar la solucin con el cido existente, agregando500 ml de cido ntrico (HNO3) o cido ortofosfrico (H3PO4 ) a 9.500 cc de agua.

La manipulacin de la solucin cida como tambin su preparacin, la debe realizar una personaresponsable que use gafas y guantes protectores para evitar quemaduras por cido. Adems, debe cuidarque no existan derrames de los cidos concentrados ni de la solucin cida. Tampoco se debe olvidar que

al prepararla, siempre el cido se debe agregar a un volumen de agua previamente depositado en elestanque contenedor. De otra forma es posible que ocurra una explosin. Los tipos de cidos utilizados norequieren ser productos puros, por el contrario, utilice de preferencia cidos ofrecidos para uso comercialcon un 85 % de pureza. Adems son de menor costo.

Si es requiere alcalinizar la solucin nutritiva, o sea aumentar el pH hasta el rango ptimo, se deberpreparar una solucin bsica al 10% de hidrxido de potasio (KOH) para luego aplicar un pequeo volumena la solucin. Los grnulos de este compuesto se agregan a 500 cc de agua agitando constantemente hastadisolver la sal. Luego se rellena con el agua restante hasta alcanzar 1 litro de solucin.

Fotografa 22: Medidores porttiles de pH (a la izquierda de la fotografa) y conductividad elctrica (a la derecha)

PREPARACION Y MANEJO DE LA SOLUCION NUTRITIVA RECIRCULANTE

Al establecer las plantas en el sistema "NFT"', se recircula slo agua sin sales nutritivas por al menos 24

horas. Posteriormente se procede a aplicar los nutrientes y alcanzar la concentracin deseada. Sinembargo, se sugiere comenzar con niveles bajos de factores de conductividad entre 15 y 18, para evitarestrs al cultivo. A la semana de establecidas las plantas, se sugiere alcanzar el rango de conductividadpreestablecido de acuerdo a la especie.

El volumen de solucin nutritiva a utilizar, est en relacin al nmero de plantas a cultivar. Observacionesrealizadas de absorcin de solucin nutritiva en el sistema "NFT", indican que para el cultivo de lechugadesde el establecimiento de ste con 4 a 5 hojas verdaderas a roseta, una planta absorbe, por da,aproximadamente entre 50 y 100 ml de solucin. Posteriormente, ya al alcanzar las plantas su tamaocomercial, absorben al da aproximadamente entre 200 y 300 ml de solucin nutritiva. Adems, se debe


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considerar un 25 % ms del volumen requerido para que ste permanezca en el estanque colector y permitael funcionamiento constante de la bomba.

Luego de definir este volumen, se procede a medir y registrar el pH del agua utilizada. Enseguida seagregan volmenes iguales de solucin concentrada A y de solucin concentrada B por separado, agitandoconstantemente entre aplicaciones, evitando as la precipitacin de las sales fertilizantes. Para la obtencin

del rango deseado de factor de conductividad (Fc) se aplican volmenes iguales de solucin concentrada A yB, se mide la conductividad elctrica, repitiendo esta operacin las veces que sea necesario hasta alcanzar elvalor Fc requerido. Por ejemplo una aplicacin de 5 litros de cada solucin concentrada a 600 litros de aguapermitira alcanzar un Fc de 15 aproximadamente, dependiendo del Fc del agua empleada. Luego esnecesario medir el pH obtenido con las soluciones concentradas aplicadas, y si el pH encontrado es superioral requerido, se agrega solucin cida en pequeos volmenes hasta alcanzarlo, no olvidando agitar lasolucin cada vez que se aplique la solucin cida. Finalmente se enciende la bomba y se comienza con larecirculacin de la solucin.

CONTROL DIARIO DE LA SOLUCION NUTRITIVA

Al utilizar un sistema manual de control de solucin, sta requiere ser corregida a diario, como se explica

detalladamente a continuacin. Inicialmente se detiene el funcionamiento de la bomba por algunos minutosy se espera que la mayor parte de la solucin circulante retorne al estanque colector. Posteriormente, serellena con agua hasta el nivel inicial de solucin (marcado en el estanque colector), luego se agita lasolucin y se mide el pH primeramente. Si el pH es superior al valor mnimo del rango ptimo de pH -5,5-se aplica un pequeo volumen de solucin cida a la solucin, se agita profusamente y se mide el pHnuevamente. Esta operacin se repite hasta alcanzar el pH deseado.

Luego, se mide el Fc de la solucin por medio del medidor de conductividad elctrica. Si el valor obtenidoes inferior al valor mnimo del rango de conductividad elctrica, se aplican volmenes iguales de solucinconcentrada A y de solucin concentrada B, se agita y se vuelve a medir. Si an el valor de conductividadelctrica fuese menor al rango requerido, se repite la operacin antes explicada. La anotacin de los valoresde Fc y pH en todas las lecturas as como las correcciones realizados sern muy tiles para evaluar elfuncionamiento del sistema.

DURACION Y RENOVACION DE LA SOLUCION NUTRITIVA

La duracin de la solucin nutritiva est en funcin de su formulacin y los cuidados en su mantencin. Si lafrmula contiene altas concentraciones de iones indeseados (sulfatos, carbonatos) la cantidad de elementosnutritivos esenciales puede estimarse a travs de la conductividad elctrica por un perodo extenso de uso.

As, es factible mantener una solucin nutritiva en circulacin con slo correcciones frecuentes deconductividad elctrica y pH por un perodo de 3 a 4 meses, que por ejemplo para condiciones localescubrira el tiempo de cultivo de tomate3.

La mantencin de la solucin no slo se basa en las correcciones diarias de ajuste de volumen de agua,conductividad elctrica y pH, sino tambin, que debe encontrarse limpia y en la oscuridad, condicin que se

logra al mantener permanentemente el estanque colector y los tubos colectores cubiertos. De esta forma sereduce la proliferacin de algas y la evaporacin de la solucin, como tambin la inclusin de animales.

3Referido al cultivo de tomate en invernadero en la zona central de Chile


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INTERMITENCIA DEL FLUJO DE LA SOLUCION

El principio del sistema "NFT"' se basa en la circulacin constante del flujo de solucin permitiendo unaoferta regular de oxgeno, agua y elementos nutritivos a las plantas. Sin embargo, se han realizado

investigaciones para evaluar regmenes de intermitencia con el fin de favorecer la precocidad en tomate.Estos cortes de suministro de solucin son de pequea duracin por lo que no afectaran el desarrollo delcultivo. Otra razn del uso de este sistema con circulacin intermitente es la reduccin del consumo deenerga elctrica lo que incidira en los costos variables de produccin.

Estudios preliminares realizadas en lechuga4 confirmaran que sera posible detener la bomba por algunashoras durante la noche e incluso por perodos cortos a travs del da, sin afectar el rendimiento y calidad delas plantas. Sin embargo, an es necesario repetir estas experiencias en ste y otros cultivos, especialmentepara el perodo estival.

Si se utilizara un sistema intermitente en una instalacin comercial, la detencin de la bomba se hace posiblepor medio del uso de un reloj "timer" al cual se le define previamente el momento de detencin y encendidodel sistema (Fotografa 23).

Fotografa 23: Programador de detencin de circulacin de solucin nutritiva

4Proyectos hidropona, DIAT y Carta Acuerdo FAO - Universidad de Talca, Chile


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CAPITULO 4

ESPECIES HORTICOLAS: ALMACIGO Y ESTABLECIMIENTO

El sistema hidropnico "NFT" es recomendado especialmente para el cultivo de especies hortcolas de fruto yhoja, ya que el crecimiento y desarrollo de especies de races y bulbos es limitado por la sujecin de estosrganos, la baja altura del canal de cultivo y de la lmina de solucin.

A continuacin se analizan los aspectos esenciales para el establecimiento de cultivos hortcolas, desde laeleccin de la especie hasta su establecimiento.

ELECCION DE LA ESPECIE Y EL CULTIVAR

El empleo de un sistema de cultivo que requiere de una inversin en su montaje inicial, como lo es elsistema "NFT", se justifica con la obtencin de una produccin comercial altamente rentable y en una

disminucin de los riesgos de produccin. De ah la razn de elegir especies hortcolas de alta produccinpor unidad de superficie, como lo son por ejemplo el tomate, pepino, frutilla, meln, pimentn, entre otras.En el norte de Europa, el tomate producido en este sistema bajo invernadero calefaccionado, y enproduccin por alrededor de 9 meses, rinde aproximadamente 45 kilogramos por metro cuadrado. Parapepino, es posible obtener 20 frutos por planta, es decir ms o menos 150 frutos por metro cuadrado. En elcultivo de frutilla es posible obtener sobre 900 gramos de fruto por planta.

La produccin de tomate "cherry" o "cctel" en este sistema de cultivo ha sido evaluada a travs de unensayo en condiciones locales bajo invernadero5 obteniendo para 6 racimos cosechados en un perodo dedos meses sobre 120 frutos/planta, o sea, aproximadamente 2.000 gramos por planta. Estos valores al seranalizados por su superficie de cultivo alcanza a 10 kg por metro cuadrado.

Para especies como lechuga, en las cuales la planta completa constituye la produccin de cultivo, este

sistema ofrece la posibilidad de reducir el tiempo de produccin y aumentar el nmero de rotaciones, alreemplazar inmediatamente la planta a medida que se cosecha, en los espacios de cultivo libres, con plantasprovenientes de la almaciguera. Adems, se permite una mayor precocidad como tambin la posibilidad deaumentar la densidad de plantacin en relacin a la empleada en el suelo, pues gracias al paso de lasolucin nutritiva en forma circulante la eficiencia de absorcin de los elementos nutritivos es muy altaincluso con un gran nmero de plantas por unidad de superficie. Por ejemplo para una produccinprimaveral de lechugas, si se cultiva con una densidad de plantacin de 24 plantas por metro cuadrado parauna superficie til de 100 m2, luego de tres meses es factible cosechar un total de 7.200 lechugas. Paraobtener un nmero similar de lechugas pero cultivadas en el suelo, se requeriran al menos seis veces esarea de cultivo.

Otro aspecto a considerar es la eleccin del cultivar, el cual debe ser de alta calidad culinaria, larga vidaposcosecha y de gran aceptacin por el consumidor.

La introduccin de nuevos cultivares e hbridos en la produccin comercial de hortalizas es constantementeevaluada por empresas de semillas y otras instituciones, sin embargo, la mayora de estas pruebas serealizan slo para cultivos en suelo, por lo cual, se hace conveniente evaluar estas nuevas semillas ensistemas hidropnicos.

5Proyecto hidropona, DIAT, Universidad de Talca, Chile


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Por ejemplo para el cultivo de lechuga, se favorece el cultivo de las de tipo butterhead, tambin llamadas"mantecosas". El cultivo de tomate en este sistema hidropnico se practica con cultivares hbridos decrecimiento indeterminado para obtener una alta y sostenida produccin de frutos en el tiempo. Lo mismoocurre para pepino. Mayores antecedentes son entregados al final de este captulo.

ASPECTOS GENERALES DE LA PRODUCCION DE ALMACIGOS

Todas las especies establecidas en un sistema "NFT" se deben sembrar previamente en algn sustrato, yasea, para ser trasladadas al sistema definitivo a raz desnuda o a raz cubierta, utilizando algn tipo decontenedor.

El lugar fsico de produccin de plantas se conoce como almaciguera (Fotografa 24), y es en este lugardonde se siembra y se le brindan los cuidados para la obtencin de plantas en ptimo estado de desarrollo yas luego llevarlas al sistema de solucin nutritiva recirculante.

Al considerar la ubicacin de la almaciguera, las condiciones de luminosidad, temperatura y humedad deben

ser cuidadas para un ptimo crecimiento de las plantas, asegurando la mayor cantidad de luz sobre stasevitando sombreamiento, temperaturas lo ms cercano a las ptimas de crecimiento sin heladas y sinexcesos de humedad. Mayores antecedentes sobre este tema fueron ampliamente analizados en el Manualde FAO sobre hidropona popular.

La semilla a utilizar se remoja, generalmente, acelerando as su germinacin. Este remojo no deberasuperar las 48 horas para evitar su deterioro. Es recomendable utilizar algn tiesto plstico con agua limpia.

Si se trasplanta a raz desnuda, se sembrar sobre alguna mezcla de sustrato, como por ejemplo, arena concascarilla de arroz o aserrn. Lo importante es considerar que cualquier sustrato a utilizar, se debe encontrarlimpio, de preferencia remojado con antelacin para favorecer la limpieza y la germinacin de granos dearroz en el caso de la cascarilla. Posteriormente esta mezcla se colocar en algn tipo de contenedor, en uncajn de madera por ejemplo, y previamente humedecido se procede a sembrar. Es aconsejable sembrar

en lneas distanciando cada semilla al menos 3 cm aproximadamente (Fotografa 25). La profundidad desiembra es de alrededor de 1 cm. Luego de haber alcanzado las plantas 5 hojas verdaderas, se extraencuidadosamente del sustrato con la ayuda de alguna herramienta menor (cuchara por ejemplo), evitando ladestruccin de las raicillas. Para favorecer esta labor se hace indispensable contar con un sustratosuficientemente hmedo.


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Fotografa 24: Almaciguera en tnel

Fotografa 25: Plantas de almcigo en sustrato, sembradas en lneas

Luego de la extraccin de las plantas desde la almaciguera y antes del establecimiento definitivo de ellas alsistema de recirculacin, se procede al lavado de races. Para esta operacin simple de realizar, se requierede un balde con agua limpia en la cual se sumergen y agitan las races de las plantas. Es recomendabletomar la planta por su cuello.

Si se desean trasplantar a raz cubierta, se utilizan contenedores que permiten el crecimiento de las races ensu interior, y as al momento del trasplante, se lleva cada contenedor individual al sistema de recirculacin.Los contenedores ms comnmente utilizados son las espumas plsticas de poliuretano de baja densidad(Fotografa 26). Se recomienda utilizar una espuma de densidad no superior a 10 kg/m3, de esta forma, seasegura que las races la traspasen fcilmente.

Otro tipo de contenedor utilizado es la bolsa de plstico negro, que se rellena con algn sustrato inerte,como arena, cascarilla o perlita por ejemplo, que permite adems, brindar un mejor sostn a la planta dadoa la altura de la bolsa. Al momento de llevar estos tipos de contenedores al sistema hidropnico definitivo,a las bolsas se les retira su base, para que as las races queden en contacto directo con la lmina desolucin nutritiva recirculante.

ALMACIGO DE HORTALIZAS DE HOJA

La preparacin de un almcigo de lechuga, espinaca, apio u otra hortaliza de hoja consiste, generalmente,en la siembra de semillas en cubos de poliuretano de baja densidad, aunque tambin es posible cultivar lasplantas a raz desnuda. La poca de siembra de la almaciguera para el cultivo de lechuga abarca todo el

ao, sin embargo para lograrlo, se requiere utilizar diferentes cultivares de lechuga especficos para cadaestacin. Para el caso de otras hortalizas de hoja, tambin se requiere considerar la estacionalidad delcultivo y los cultivares recomendados para la poca.

En general los almcigos de hortalizas de hoja son simples de realizar. Se utilizan los cubos de poliuretano(Fotografas 26 y 27) como medio de sostn de las plantas o tambin se cultivan directamente en algunamezcla de sustrato para trasplantarlas a raz desnuda. Si se ocupan bandejas de plstico o de poliestirenoexpandido forradas de alguna lmina de polietileno delgado, se localizan estas bandejas en algn lugarprotegido, en el invernadero, de preferencia bajo tnel, para as obtener una produccin de mayorprecocidad.


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Fotografa 26: Cubo de poliuretano de baja densidad para almcigo de lechuga

Fotografa 27: Plantas de lechuga del cultivar "Parker", con dos hojas verdaderas creciendo en cubos de poliureteano

ALMACIGO DE HORTALIZAS DE FRUTO

Los cultivos de tomate, pepino, meln, entre otros, se caracterizan por un gran crecimiento vegetativo. Estaestructura area se acompaa de un gran sistema radical, el cual debe ser firmemente soportado. Por estemotivo el almcigo de estas especies se realiza a raz cubierta, es decir utilizando algn tipo de contenedorque permita sujetar la planta especialmente al establecerla en el sistema de recirculacin de solucin.Generalmente en Europa se han ocupado cubos de lana de roca, sin embargo este producto es posiblereemplazarlo por cubos de poliuretano de baja densidad (10 kg/m3), cortados de un volumen de 288 cm3 (6x 6 x 8 cm) (Fotografa 28). Tambin es posible utilizar bolsas plsticas rellenas con sustratos ya antesmencionados. Para que las races se encuentren en contacto con la lmina de la solucin nutritiva es


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necesario perforar el fondo de sta. La altura de la bolsa debe ser al menos de 6 cm para favorecer elcrecimiento de las races al interior de ella.

RIEGO Y NUTRICION DE LA ALMACIGUERA

El almcigo debe ser rigurosamente cuidado especialmente mantenindolo hmedo constantemente, pero,evitando el aposamiento de los contenedores para que as dispongan de una adecuada aireacin. Pararegar la almaciguera, es recomendable utilizar una regadera evitando el chorro directo de agua que seobtendra de una manguera sin pistn regulador.

Los nutrientes, aportados por una solucin nutritiva, deberan ser entregados a las plantas despus de laemergencia. Para ello, es posible utilizar la solucin HHP en concentracin media (2,5 cc de Solucin A y 1cc de Solucin B) empezando por un riego semanal hasta llegar antes del trasplante con un riego consolucin nutritiva cada tercer da. Los das en que no se ha regado con solucin se debe mantener hmedoel almcigo solamente con agua. Tambin es posible aplicar la solucin nutritiva elegida para el sistema derecirculacin, sin embargo, sta se prepara a una concentracin menor y que estimada en conductividadelctrica, no debiera superar a un rango de Fc de 12.

MOMENTO DEL TRASPLANTE

En general, las plantas cultivadas en cualquier tipo de contenedor son llevadas al sistema definitivo deestablecimiento cuando stas poseen 5 hojas verdaderas (Fotografa 29), sin considerar el primer par dehojas embrionarias llamadas cotiledones. En este estado de desarrollo, las plantas cuentan con races losuficientemente largas para estar en contacto con la solucin nutritiva recirculante y as absorber loselementos nutritivos y agua combinados.

ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO EN EL SISTEMA "NFT"

Antes de establecer el cultivo en el sistema "NFT", ste debe ser puesto en marcha "blanca", revisando que

todos los elementos que lo constituyen se encuentren en funcionamiento. Inicialmente, se hace circularagua y no solucin nutritiva, pues las plantas requieren al menos un perodo de 24 horas deacondicionamiento en el sistema. Adems, en este lapso se revisar acuciosamente la existencia degoteras, para as posteriormente no perder solucin.

Una vez trasplantadas es muy convergente verificar que las races de las plantas se encuentren en contactodirecto con la solucin nutritiva, ya que, cuando se colocan las plantas en el sistema, especialmente aquellasque fueron sembradas en cubos de espuma o esponja plstica, sus races pueden quedar atrapadas entre elcontenedor y el borde interno del orificio de la lmina de poliestireno.

Anteriormente se explic la preparacin de la solucin nutritiva recirculante. A continuacin, se reiteran enforma resumida los pasos a seguir en esta operacin.


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1 . Detener la circulacin de la solucin nutritiva

2. Rellenar con agua hasta alcanzar el volumen deseado en el estanque

3. Medir el pH

4. Si el pH es mayor a 6,5 corregir agregando solucin cida hasta alcanzar

un pH entre 5,5 y -6,0

5. Medir la Conductividad elctrica (Fc)

6. Agregar volmenes iguales de soluciones concentradas A y B por separadoagitando constantemente hasta alcanzar el rango de Fc deseado6

7. Se enciende la bomba

Fotografa 28: Cubo de poliuretano de baja densidad para tomate

Fotografa 29: Planta de lechuga con 5 hojas verdaderas, ptimo estado de desarrollo para el trasplante

6Segn se indica en el captulo 3


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MANEJO DE CULTIVOS EN EL SISTEMA "NFT"

A continuacin se presentan las fichas de cultivo de las principales especies hortcolas aptas para sercultivadas en el sistema "NFT".

LECHUGA

Lactuca sativa L.

La lechuga es considerada la hortaliza de hoja por excelencia, dada su alta calidad culinaria como ensaladafresca. Pertenece a la familia de las Compuestas. Se cultiva en todo el mundo bajo diferentes sistemas decultivo, al aire libre, bajo invernadero, en suelo y tambin en hidropona. Es la principal especie de hojacultivada en el sistema "NFT", ya que es posible obtener lechugas de alta calidad en varias cosechas al ao.

Entre los diferentes tipos de lechuga, las "butterhead" o "mantecosas" (Fotografas 30, 31 y 32) son las mscultivadas en este sistema hidropnico, ya que destaca su mejor calidad en relacin a las cultivadas en sueloy al aire libre. Las lechugas "mantecosas" forman una cabeza central, sus hojas son de textura suave dealta palatabilidad; son precoces en relacin a otros tipos de lechuga existiendo variedades de otoo-inviernoy primavera-verano.

Las lechugas tipo "cos" o "romana" se caracterizan por sus hojas de mayor altura y forma oblonga. Secultivan en menor escala en "NFT"' por la dificultosa sujecin de las plantas en los das previos a la cosechadebido a su gran altura.

Las lechugas de hoja arrepollada mal denominadas "escarolas", presentan grandes cabezas de hojascrespas, mayor resistencia a la emisin del tallo floral ("florecimiento o "subida") comparada a las"mantecosas". Cuando se cultivan este tipo de lechugas en "NFT", se deben cuidar las condiciones detemperatura, humedad y luminosidad del invernadero, para as obtener una lechuga de cabeza firme y altovalor comercial. La temperatura ptima para la formacin de la cabeza es de alrededor de 20C. Para la


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obtencin de lechugas de mayor cabeza se requiere un mayor nmero de hojas por lo que se debemantener mayor tiempo el cultivo, lo que debiera ser analizado econmicamente.

Dentro de las lechugas de hoja suelta aptas para "NFT" existen cultivares que tradicionalmente se hancultivado en el suelo, como lo son Milanesa y Parker (Fotografa 33). Sin embargo, es necesario tenerpresente que este tipo de lechuga es de menor precio de venta y por lo tanto hace menos rentable la

inversin. Algunos productores tradicionales les amarran las hojas, sin embargo al cultivarlas en el sistema"NFT" no se hace necesario esta prctica, pues se sujetan unas con otras.

Tambin existe la posibilidad de comercializar las hojas de stas u otras lechugas en bolsas como ensaladasde "cuarta generacin". Adems, existen nuevos cultivares de hoja suelta que generalmente son conocidosy consumidos principalmente en pases desarrollados, como elementos decorativos para platos junto amariscos y pescados. Otras de hojas con bordes crespos, las cuales son conocidas como "oakleaf", de colorde hoja verde o rojizo, se presentan como una alternativa atrayente como producto "gourmet".

Fotografa 30: Lechuga tipo mantecosa, cultivar "Espaola"

Fotografa 31: Lechuga tipo mantecosa, cultivar "Divina"


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Fotografa 32: Lechuga tipo mantecosa, cultivar "Sierra"

Fotografa 33: Lechuga tipo hoja suelta, cultivar "Parker"

ESTACIONALIDAD DE CULTIVO

Altas temperaturas producen la induccin del tallo floral de la lechuga, perdindose as su calidad comercial.Esta es la causa de la bsqueda de nuevos cultivares resistentes al florecimiento en poca estival y por estarazn es posible cultivar lechuga utilizando variedades de primavera-verano y otoo-invierno segn la pocade cultivo.

OBSERVACIONES DE LA ESPECIE

Dentro de la problemtica ambiental actual sobre la acumulacin de nitratos en hortalizas de hoja, lalechuga se destaca por ser una de las especies de mayor acumulacin en pocas del ao donde existe unareducida intensidad lumnica, condicin encontrada en los pases del norte de Europa y especialmente bajoinvernadero. Investigaciones realizadas con animales de laboratorio, han revelado que el consumo excesivode nitrato en la dieta sera peligroso, pues ste es el precursor de ciertos compuestos cancergenos. Poresta razn existe actualmente preocupacin por cultivar lechugas con un contenido reducido de nitratos.


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Resultados de investigaciones han mostrado que el contenido de nitratos disminuye a partir del medioda, loque permite aconsejar que se realice la cosecha a partir de esa hora, evitando las cosechas nocturnas omatinales. Ms antecedentes del cultivo se encuentran en la ficha del cultivo (Cuadro 7).

Cuadro 7:

Ficha del cultivo de lechuga en el sistema" NFT"

ANTECEDENTES DEL CULTIVO

Rango de temperatura ptimo de germinacin 4,5- 27CTiempoaproximado de germinacin 6 - 12 dasN aproximado de semillas/gramo 800Longevidad de la semilla 3 aosN plantas/m2 en sistema"NFT" 22 - 24 segn elcultivarTiempoaproximado de trasplante a cosecha 25 - 40das

SISTEMA "NFT"

SOLUCION NUTRITIVA

Factor de conductividad 15- 25pH 5,5 - 6,5Consumo de solucin aproximado por planta 0,25 litros/planta

CANAL DE CULTIVO

Tipode canal bajoAncho mnimo de canal 6 cm

TOMATELycopersicum esculentum Mill.

El tomate (Fotografa 34), pertenece a la familia de las Solanceas, es la principal hortaliza de consumo en

fresco en Amrica Latina y el Caribe, se caracteriza por su alto rendimiento en el sistema "NFT". Se cultivaen este sistema principalmente bajo invernadero para favorecer las cosechas tempranas, aunquegeneralmente es cultivado al aire libre en poca de altas temperaturas. El tomate necesita de diversoscuidados culturales similares a los requeridos para el cultivo establecido en suelo bajo invernadero, no sloen el establecimiento de ste, sino tambin en su conduccin, raleo de frutos, control de plagas yenfermedades, etc. Los antecedentes del cultivo de tomate se muestran en el Cuadro 8.


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TIPOS Y CULTIVARES

TOMATE CONSUMO FRESCO TOMATE "COCTEL" O CHERRY

cultivares: cultivares:

Agora Sweet cherryCarmelo T-139Max T-124FA 144

Cuadro 8:

Ficha del cultivo de tomate en el sistema "NFT"

FICHA DEL CULTIVO

Rango de temperatura ptimo de germinacin 15 - 29oCTiempo aproximado de germinacin 8 - 11 dasNaproximado desemillas/gramo 250 - 400Longevidad de la semilla 3 aosN plantas/m2 en sistema "NFT" 5- 6Tiempo aproximado desdetrasplantea cosecha delprimer racimo 45 - 50 das

SISTEMA "NFT"

SOLUCION NUTRITIVA

Factor de conductividad 25 - 30pH 5,5- 6,5Consumo de solucin aproximado por planta 2,5 litros/plant

empresa hidroponica med escala

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