PRIMER CURSO NACIONAL DE SUSTRATOS

Colegio de PostgraduadosTexcoco, Estado de México

28 – 30 de Julio, 2010

SUSTRATOS ORGÁNICOS,

INORGÁNICOS Y SINTÉTICOS

Dr. Manuel Sandoval Villa

Colegio de Postgraduadosmsandoval@colpos.mx

Niveles óptimos en las propiedades físicas de un sustrato(De Boodt, 1975; Rev. et al, 1986; Bunt, 1988)

tamaño de partícula (mm) 0,25 – 2,50

densidad aparente (g/cm3) <0,4

densidad real (g/cm3) 1,45 – 2,65

espacio poroso total (% vol) >85

capacidad de aireación (% vol) 10 – 30

agua fácilmente disponible (% vol) 20 – 30

agua de reserva (% vol) 4 – 10

agua total disponible (% vol) 24 – 40

contracción <30

• Eje Neovolcánico, tezontle.

• En el mismo Eje Neovolcánico se encuentra, en mucha menor proporción, piedra pómez.

• Litoral del Océano Pacífico, Mar Caribe y Golfo de México, fibra de coco.

TEZONTLE

Unidad de Investigaciones Hidropónicas TOMATL

Funcionó desde 1978 hasta 1992

Tlancualpicán, Puebla

TEZONTLE

• Está presente en todas las áreas volcánicas del mundo.

• Foto tomada en Israel

TEZONTLE: CARACTERÍSTICAS

Propiedad Tezontle

negro

Tezontle

rojo

Densidad

aparente (kg/L) 1.1 0.465

Capacidad de

campo (% peso) 18.5 50.0

Punto de

marchitamiento

permanente (%

peso)

4.25 6.16

(Baca, 1983)

TEZONTLE: GRANULOMETRÍA

(Vargas, 2007)

(Vargas, 2007)

(Vargas, 2007)

Fibra de coco

FIBRA DE COCO

Carabeo, 1994

FIBRA DE COCO

(Vargas, 2007)

(Vargas, 2007)

Vargas, 2007)

(Vargas, 2007)

Fibra de Coco

Vargas, 2007)

(Zeidan, 2005)

PERLITA

(Zeidan, 2005)

Propiedades físicas de la perlita en diferentes granulometrías. Densidad real (DR); densidad aparente (g/cm3) (DA); porosidad total (% vol) (PT); aireación (% vol) (CA); agua fácilmente

disponible (% vol) (AFD); agua de reserva (% vol) (AR); (Marfá et al. 1992).

Tipo de DR DA PT CA AFD AR

perlita

A 13 0,97 0,121 87,5 62,9 5,6 2,5

B 12 1,01 0,155 84,7 33,5 20,9 5,7

B 10 0,96 0,128 86,7 41,9 17,6 6,7

B 9 1,43 0,086 94,8 15,7 38,3 9,7

B 6 1,30 0,062 95,2 33,3 30,9 8,7

TURBAPropiedades físicas de la turba Sphagnum según su textura

Textura media

fina

Textura gruesa

Densidad aparente (g/cm3)Densidad real (g/cm3)Espacio poroso total, %

Capacidad de aireación, %

Agua fácilmente disponible ,%

Agua de reserva, %

Agua total disponible, %

0,093

1,22

92

12

38

10

48

0,054

1,22

96

54

15

4

19

COMPOSTAS

Residuos orgánicos

provenientes de otro

agroecosistema

Propiedad Unidad Vermicomposta estiércol bovino y plantas

Vermicomposta estiércol bovino y jardinería

Densidad aparente g/cc

Espacio poroso total % volumen 63 59.4

Capacidad de aireación % volumen 18.8 11.5

Agua facilmente disponible % volumen

Agua de reserva % volumen

Materia orgánica (MO) % 36.5 32.2

pH 8.8 8.3

Capacidad de intercambio de cationes (CIC) meq/100 g 57.3 51.1

Conductividad eléctrica (CE) dS/m 3.35 2.6

Relación C/N 16 13

Nitrógeno (N) g/kg 11 9.7

Fósforo (P) g/kg 5.2 19.7

Potasio (K) g/kg 10.6 4.3

Calcio (Ca) g/kg 20.2 18.6

Magnesio (Mg) g/kg 6.5 3.3

Sodio (Na) mg/kg 1.9 1.4

Hierro (Fe) mg/kg 26.3 69

Cobre (Cu) mg/kg 1.02 0.82

Zinc (Zn) mg/kg 15 17.43

Manganeso (Mn) mg/kg 18.04 23.3

(Cruz, 2010)

Propiedades físicas y químicas obtenidas en laboratorio de las mezclas 65-35, 75-25 y 85-15 de las tres combinaciones tezontle-vermicomposta

Mezcla,

proporción

Propiedades obtenidas en laboratorio

EPT CA MO

----------------------------- % -------------------------------

T-VC1,65:35 61.4 a† 28.9 b 10.5 a

T-VC1,75:25 55.8 c 24.9 c 8.2 b

T-VC1,85:15 58.0 b 32.0 a 6.1 c

T-VC2,65:35 53.7 b 23.5 b 9.7 a

T-VC2,75:25 55.7 a 24.5 b 7.0 b

T-VC2,85:15 56.2 a 30.3 a 2.9 c

T-VC3,65:35 58.0 b 25.3 b 18.1 a

T-VC3,75:25 58.3 ab 24.6 b 14.3 a

T-VC3,85:15 60.0 a 32.0 a 6.1 b

Propiedades químicas obtenidas en laboratorio de las mezclas T-VC1,TVC2 y T-VC3 en las proporciones 65-35, 75-25 y 85-15.

Mezcla,

proporción

Variables

pH CE CIC N

mS cm-1 meq 100 g-1 g kg-1

T-VC1,65-35 7.87 a 0.920 a 18.532 a 2.3 a

T-VC1,75-25 7.87 a 0.686 b 12.635 b 1.9 b

T-VC1,85-15 7.85 a 0.483 c 6.739 c 1.0 c

T-VC2,65-35 7.74 a 0.486 a 20.638 a 3.2 a

T-VC2,75-25 7.70 a 0.400 b 19.375 b 2.4 b

T-VC2,85-15 7.62 a 0.170 c 13.550 c 0.7 c

T-VC3,65-35 7.30 a 0.400 a 21.600 a 4.2 a

T-VC3,75-25 7.25 a 0.313 b 20.217 b 3.3 b

T-VC3,85-15 7.14 a 0.130 c 16.847 c 2.3 c

T = tezontle; VC1 = vermicomposta de estiércol bovino más desechosvegetales; VC2 = vermicomposta de estiércol bovino; VC3 =vermicomposta de estiércol bovino más pulpa de café.

Principales propiedades físicas y químicas de los materiales utilizados para la elaboración del sustrato

Sustrato EPT CA MO pH CE CIC C/N

----% volumen ---- % peso mS cm-1 meq 100 g-1

T 58.6 31.7 0.0 7.1 0.08 2.7 -

VCa 63.0 18.8 36.5 8.8 3.35 57.3 16

VCb 59.4 11.5 32.2 8.3 2.6 51.1 13

Vermicomposta N P K Ca Mg Na Fe Cu Zn Mn

-----------------g kg-1---------------------- -------------mg kg-1-------------

VCa 11.0 5.2 10.6 20.2 6.5 1.9 26.3 1.02 15.0 18.04

VCb 9.7 19.7 4.3 18.6 3.3 1.4 69.0 0.82 17.43 23.3

T = tezontle VCa = vermicomposta de estiércol bovino y desechos vegetales 1; VCb =vermicomposta de estiércol bovino y desechos de jardinería; EPT = espacio poroso total; CA= capacidad de aireación; MO = materia orgánica.

Valores medios de las variables de crecimiento y rendimiento de tomate Charleston cultivado con diferentes tratamientos bajo invernadero en el ciclo

otoño-invierno 2008

TratamientoVariables de crecimiento Rendimie

ntoNH AP DT AF PSH

m cm cm-2 ----- g planta-1 -----

S100SA 18.5 a† 1.99 a 1.83 a 3843 a 34.05 a 5141 a

S100SB 18.3 ab 1.97 a 1.85 a 3623 a 31.16 a 5079 a

S75SA 18.8 a 1.95 a 1.86 a 3472 a 29.50 a 4713 a

S75SB 18.6 a 1.94 a 1.84 a 3363 a 27.93 a 4857 a

S50SA 17.5 ab 1.90 a 1.86 a 3302 a 27.79 a 4930 a

S50SB 17.5 ab 1.88 a 1.81 a 3093 a 27.12 a 4800 a

S0SA 14.3 c 1.60 c 1.35 b 1992 b 16.18 b 2799 bc

S0SB 14.0 c 1.52 c 1.38 b 1903 b 15.29 b 2656 b

S100T 16.4 b 1.67 c 1.36 b 2268 b 19.09 b 3685 c

S100 = solución de Steiner 100%; S75 = solución de Steiner 75%; S50 = solución de Stenier 50%; S0 = solución

de Steiner al 0% (riego con agua); SA = tezontle más vermicomposta de estiércol bovino y desechos vegetales;

SB = tezontle más vermicomposta de estiércol bovino y desechos de jardinería; T = tezontle.

Niveles óptimos en las propiedades físicas de un sustrato(De Boodt, 1975; Rev. et al., 1986; Bunt, 1988)

tamaño de partícula (mm) 0,25 – 2,50

densidad aparente (g/cm3) <0,4

densidad real (g/cm3) 1,45 – 2,65

espacio poroso total (% vol) >85

capacidad de aireación (% vol) 10 – 30

agua fácilmente disponible (% vol) 20 – 30

agua de reserva (% vol) 4 – 10

agua total disponible (% vol) 24 – 40

contracción <30

Valores de pH y de CIC en algunos materiales empleados como sustrato (Lemaire et al., 1989)

materiales orgánicos pH CIC eq/m3

------------------------ --- ------------turba rubia 4,5 115turba negra 5,0 200-400corteza de pino molida 5,1 95basuras compostadas 6,1 158

materiales minerales------------------------tierra arcillo-limosa 5,0-7,5 200-300perlita 6,9 6lana de roca 7,5 0arena 6-8 0vermiculita 7,5 27arcilla expandida 8,3 0

materiales sintéticos-----------------------poliestireno 7,9 1,9polimetil urea 2,8 1,4poliuretano 6,2 0,9

Niveles medios de referencia para características químicas y fisicoquímicas de sustratos de uso hortícola (Cadahía y Eymar, 1992)

Factor nivel de referencia

pH 5,0 - 6,5

CE (dS/m) 0,7 sin riesgo

0,7-2,0 adecuado para germinación y crecimiento

2,0-3,5 riesgo de salinización

3,5 excesivo

Macroelementos solubles (mg/L)

N 70-200

P 5-50

K 100-350

Ca 30-200

Mg 10-70

Capacidad de intercambiocatiónico (CIC meq/100 g) 75 baja

75-100 media100 alta

Elemento asimilableP205 mg/L sustrato 70-90

Microelementos (mg/L)extracto DTPA: Fe 12-20Mn 10-40C/N 20 buena

20-25 aceptable25-30 deficiente30 inadecuada

Resumen de propiedades de algunos materiales utilizables como sustrato en horticultura (Zuang y Musard, 1986; Gras, 1987; Moinereau et al., 1987; González et al., 1992; Brun, 1993; Maloupa et al. 1993; Martínez y Abad, 1993; Benoit y Ceustermans, 1995; Martínez y Abdel-

Fattah, 1995; Noguera et al., 1997)

densidad

aparente

porosidad aireación retención

agua

pH CIC estabilidad

turba rubia

turba negra

corteza de pino

virutas de madera

orujo de uva (1)

fibra de coco

arena gruesa

puzolanas

rocas volcánicas

attapulgita y sepiolita

perlita

lana de roca

arcilla expandida

vermiculita

estériles de carbón

escorias de alto horno

poliuretano

0,09

0,2-0,5

0,2-0,4

0,08-0,11

0,2-0,3

0,03-0,09

1,5-1,8

0,8-1,3

0,7-1,3

0,60

0,08-0,12

0,07-0,09

0,75

0,09-0,14

1,17-1,54

0,8

0,07

alta

alta

alta

alta

alta

alta

alta

alta

buena a alta

alta

alta

alta

alta

alta

buena

alta

alta

buena

buena a

baja

alta

alta

buena

alta

alta

alta

buena

buena

alta

buena

alta

buena

buena

alta

alta

buena

buena

baja

buena

alta

baja

baja

baja

buena(2)

baja

buena

alta

buena

buena

baja

baja

baja

2,5-7

4-7

4-5

4,5

7,4

4,9-

6,1

-

6,5

7

7,7

7-7,5

7

5-7

7

6,3-7

10

-

>20

>20

>20<20

-

>20<20

<20

>20<20

<20

<20

<20

>20<20

>20<20

limitada

limitada

limitada

alta

limitada

alta

alta

alta

alta

alta

baja

alta

alta

baja

alta

alta

alta

CORTEZA DE PINO

Densidad aparente g/cm3

Porosidad total %

Porosidad interna abierta %Agua disponible %Capacidad aireaciónpH

pH

CIC

0,10

80 – 85

43

baja a media

alta

ácido (corteza fresca)

neutro (corteza compostada)

55 meq/100 g.

CORTEZA DE PINO

pH

CE dS/m

N-NH4(ppm)

N-NO3 (ppm)

Fósforo (ppm)

Potasio (ppm)

Calcio (ppm)

Magnesio (ppm)

Sulfato (ppm)

Sodio (ppm)

Cloruro (ppm)

6,51

0,84

4,51

99

17,9

71,3

28,9

9,51

170

7,84

171

Propiedades físicas de una muestra de corteza de pino comparada con la turba

Característica Corteza de pino Turba rubia

Contracción %

Porosidad %

Macroporosidad %

Microporosidad %

Capacidad de aireación %

Agua fácilmente asimilable %

14,3

88,6

73,1

15,5

31,3

30,9

35,3

96,5

80,2

16,3

35,6

13,4