domingo, 7 de diciembre de 2008

¿Que es la Hidroponía?
El término Hidroponía proviene de la palabra Hidno que significa agua y Ponnos que significa labor o trabajo, por lo que literalmente se refiere a “trabajo en agua”. La hidroponía es una ciencia relativamente joven ya que en principio solamente se utilizaba a nivel de investigación y enseñanza. En el pasado (1800), “varios investigadores demostraron para ese tiempo, que las plantas podían ser cultivadas en un medio inerte humedecido con una solución de agua conteniendo los nutrientes requeridos por las plantas.”(Howard M. Resh. 2001). Mas adelante dos científicos alemanes, Sachs (1860) y Knop (1861) lograron eliminar el medio por completo para crecer las plantas solamente en solución nutritiva y con sus trabajos de investigación demostraron que “el crecimiento normal de la planta puede ser alcanzado sumergiendo las raíces en soluciones de agua que contengan sales de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre” (Howard M. Resh. 2001). Pero no fue hasta el 1930 que W.F. Gericke experimento este tipo de sistema a escala comercial y en lugar de “nutricultura” (como anteriormente Sachs y Knop la habían denominado) lo llamo sistemas hidropónicos. En resumen la hidroponía es un método de cultivar plantas sin la necesidad de suelo agrícola proveyéndole a la planta los nutrientes esenciales o necesarios, para que esta lleve a cabo completamente su ciclo de vida, a través de lo que se conoce como una Solución Nutritiva y/o un medio, bajo condiciones controladas.
Existen dos sistemas de hidropónicos principales;
Cultivo en agua (Water Culture)- donde “los nutrientes están disueltos en agua los cuales son llevados en contacto con las raíces directamente. En este sistema el agua es aireada o se permite que las raíces y la solución estén en contacto con el aire. En esta técnica se provee soporte a la planta mediante enganches o cables metálicos” (John Mason. 2001) Algunos ejemplos de este tipo de sistema hidropónico son “NFT o Nutrient Film Technique”, “Tanque nutritivo”, “Mist System” entre otros.
Cultivo en agregado (Agregate Culture)- donde “los nutrientes esta disueltos en agua los cuales son transportados al área de las raíces. En este sistema las raíces están creciendo en un medio solidó inerte capaz de retener suficiente humedad, pero que drene el exceso y que permita una aireación adecuada” (John Mason. 2005). Algunos medios sólidos utilizados en este tipo de sistemas son perlita, vermiculita, arena, arcilla expandida, gravilla, musgo, cascarilla de arroz, turba, etc.
Cultivo en Rockools- Roockwools o lana de roca es un material sólido fibroso producido derritiendo la roca hasta formar una especie de hilos o fibras. Junto con el sistema NFT, este sistema es el más utilizado en producción en hidropónicos a nivel mundial. Este tipo de material es liviano, posee una gran capacidad de retencion de agua y muy buena aereacion, pueden ser reusables siempre y cuando sean esterilizados con vapor, es químicamente inerte. “La capacidad de intercambio cationico es efectivamente cero y el material no absorberá o intercambiara los iones nutritivos de la solución” (John Mason. 2005). Un problema con el roockwools es que pueden crecer algas en su superficie lo cual no afecta el cultivo pero sobre un periodo de tiempo extendido se puede formar una capa impermeable lo cual puede detener el paso de agua a la losa o cubo. Esto se puede controlar envolviendo los cubos en plásticos negros gris o blancos para evitar contacto con la luz solar lo que reduce probabilidad de crecimiento de algas.
Los sistemas de hidroponicos también se clasifican como cerrados (donde la solución es reciclada) y abiertos (donde la solución no se recicla, se dirige directamente a la planta y ahí termina)
¿Que es una Solución Nutritiva y el Medio?
Solución Nutritiva- Es una solución que le provee a la planta los nutrientes necesarios para su buen crecimiento y desarrollo. Una solución nutritiva debe tener los siguientes nutrientes; Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y Azufre (S). Los mismos son conocidos como elementos esenciales o macroelementos ya que en ausencia de alguno de estos elementos la planta no puede llevar a cabo completamente su ciclo de vida. Otros elementos como el Hierro (Fe), Molibdeno (Mo), Boro (B), Zinc (Zn) y Cobre (Cu), son importantes para la planta pero en pequeñas cantidades por lo que a estos elementos se le conoce como microelementos. La planta no puede absorber estos elementos en su forma simple por lo que se les debe proveer en su forma iónica para que la planta los pueda asimilar. Es importante mantener un pH de solución adecuado para que estos nutrientes se mantengan disueltos en la solución. “La mayoría de las especies cultivadas comercialmente en hidropónicos prefieren una solución ligeramente acida en un rango de pH de 5.8-6.5” (John Mason. 2005). Si no se mantiene un rango de pH adecuado algunos elementos pueden precipitarse, lo que ocasionaría que esos elementos no estén disponibles para la planta y eventualmente se presentarían síntomas de deficiencia en la planta. Lo mismo ocurre con la conductividad eléctrica (CE). La CE se define como la capacidad que tiene una solución de transportar o conducir electricidad por unidad de área. La CE se mide en S/cm². (donde S = Siemens, la unidad del sistema internacional para la conductancia) o mhos/cm. Esta nos da una idea de la cantidad de sales disueltas en la solucion. La misma se debe mantener en un rango de 1.8 – 2.3 mmhos/cm. Si no se mantiene este balance puede afectar la disponibilidad de los nutrientes.
Medio- Material sólido que se utiliza para darle soporte, proveerle oxigeno, agua y nutrientes a la planta. Para esto un buen medio debe poseer buena capacidad de retención de agua, buena capacidad de retención de agua, debe ser química y biológicamente inerte, y también químicamente estable (que no altere su composición mientras esta en contacto con la planta o la solución). Algunos tipos de medio utilizados en la hidroponía son; pelita vermiculita, arena, gravilla, rockwools, arcilla expandida, musgo etc. (siendo los más utilizados en Puerto Rico en la producción de tomate, la perlita y el rockwool)
Estructura;
Un material de cobertura ideal para un invernadero o umbráculo para cultivos hidropónicos es aquel que pueda mantener una temperatura adecuada, que permita el paso de la porción visible de luz solar (que la planta utiliza para llevar a cabo fotosíntesis) y que no permita el paso de rayos ultravioletas ni rayos infrarrojos. Además debe ser flexible, resistente liviano y poder ser elaborado en paneles anchos. En Puerto Rico como estructura ideal se utilizan umbráculos construido con tubos galvanizados, con un arco de mas o menos 30 pies, con un “top vent” el cual permite la salida del aire caliente que se acumula dentro del umbráculo lo que también ayuda a mantener la temperatura optima dentro del mismo. Estos también deben tener la ubicación correcta que las plantas puedan tomar la mayor cantidad de luz solar durante el dia. En Puerto Rico los umbráculos deben estar orientados de este a oeste Umbráculo ubicado en el área de Lares PR administrado por Agro.Nelson Alicea
Importancia económica:
En los últimos años la hidroponía en Puerto Rico ha tenido un crecimiento bien marcado. Siendo el tomate la hortaliza de mayor importancia económica en Puerto Rico, ha tenido también una gran aceptación al ser cultivado en sistemas hidropónicos. Debido a esto y a la gran aceptación no solo del tomate si no de muchos otros vegetales que se producen en sistemas hidropónicos a través de toda la isla y el interés de las personas de aprender y emplear este tipo de negocio la perspectiva de que este negocio siga creciendo son muy buenas.
Ventajas y desventajas de los sistemas hidropónicos:
La principal ventaja de los sistemas hidropónicos es que te dan la oportunidad de cultivar cualquier tipo de planta, casi en cualquier lugar, haciendo asi uso de espacios sin ningún propósito. También te permiten controlar el ambiente de tus plantas. Otra ventaja es que los problemas relacionados a enfermedades y el trabajo fuerte de preparación de terreno de cultivos en suelo se reducen significativamente. No existe preocupación por problemas relacionados con yerbajos ni rotación de cultivos. Y lo más importante, se maximiza la producción y se obtiene un producto de muy buena calidad minimizando el uso de químicos para el control de plagas y enfermedades.
Por otro lado la mayor desventaja que se considera al establecer un sistema hidropónico es el alto costo inicial debido a la construcción e instalación del sistema. También se requiere habilidades y conocimientos para operar apropiadamente un sistema hidropónico, conocimientos de cómo cultivar plantas y su nutrición. Otra desventaja es que si de casualidad tienes problemas con enfermedades y/o plagas esta se esparce muy rápidamente por lo que se debe monitorear constantemente las plantas.

Características del Cultivo del Tomate:
Se considera que el cultivo del tomate (Lycopersicum esculentum) es oriundo de la zona del Ecuador y Perú, (la variedad Lycopersicum esculentum var. cerasiforme ancestro inmediato del tomate cultivado) aunque fue domesticado en la zona de México. Luego fue introducido a Europa por los españoles a principios del siglo XVI. Luego a finales del siglo XVII que se introdujo a Estados Unidos.
Es una planta herbácea, perenne (cultivada como anual), de crecimiento rastrero, perteneciente a la familia Solanáceas. Puede alcanzar una altura de hasta 7 pies o más. El tallo principal mide aproximadamente 0.7”-1.5” de grosor, sus hojas son compuestas pinnadas, borde dentado, 6”-10” de largo, poseen una raíz pivotal (central) con raíces laterales y fibrosas. Tiene una flor perfecta, de color amarillo la cual tiene diámetro de ¾”, cáliz verde generalmente 5 pétalos y 6 sépalos. El fruto es una baya carnosa, de forma globosa con un tamaño que varia desde ½” a 6” y superficie lisa.
Variedades comerciales en Puerto Rico;
Las variedades determinadas son las que mas se están utilizando los productores en sistemas hidropónicos en Puerto Rico. Esto debido a que son resistentes al virus del enrizado amarillo del tomate (TYLCV) transmitido por la mosca blanca (Bemesia tabaci o Bemesia argentifolli). Ejemplos de estas variedades son Tyranus y Pik- Ripe. Estas variedades solo producen por 3 meses y aun así se obtienen muy buenos resultados.
A diferencia de las variedades determinadas, las variedades indeterminadas como Match F1, Jerónimo y Matriz se mantienen produciendo de 6 a 7 meses lo que la hace más viable en cuanto a producción. Sin embargo son susceptibles a al virus del enrizado amarillo del tomate.
Practicas de Cultivo:
Germinación:
La semilla se coloca en cubos de lana de roca de 1½”³. “Se debe mantener una temperatura de 77 a 79 F (25-26 C) durante la etapa de germinación” (Howard M Resh. 2001). Mediante un sistema hidropónico cerrado se aplican 800 ppm de base (4-14-18 + EM), 400 ppm Ca+² en forma de nitrato de calcio y 400ppm de Mg+² en forma de sulfato de magnesio. En esta etapa se le añaden de 200-300ppm de Fosfro adicional para promover el desarrollo de raices. El tiempo de germinación es de 6 a 8 días.
Transplante: Este se debe hacer de forma correcta para evitarle un shock a la planta. Se realiza de 14 a 20 días luego de la germinación cuando la planta ya posee un sistema radicular fuerte se procede a realizar el transplante. Se transplanta junto con el cubo de germinación (Rockwool) directamente a perlita en bolsas equivalentes a tiestos de tres galones. Luego se le coloca el sistema de riego por goteo directamente al medio. En esta etapa la solución se administra a través de un sistema cerrado de riego por goteo. Muchos agricultores tienen tres tanques; uno para la base (fertilizante 4-14-18), uno para el calcio y otro para el magnesio otros tienen dos tanques donde mezclan la base con el MG y el calcio en otro. Mediante un sistema de bombas e inyectores que regulan los la cantidad de ppm de cada componente, estos pasan a través de mangas hasta el tanque de agua para luego aplicarlo a la planta directamente a la planta por un sistema de riego por Goteo.
Area de germinación con sistema cerrado.

Soporte

Es importante darle soporte a la planta para su buen desarrollo y producción. Para esto se utilizan unos cables que van tensados desde unas barras a una altura de mas o menos 7 – 10 pies. Estos están conectados a unos clips de plástico (Foto1) los cuales se utilizan para darle soporte al tallo principal rodeando el mismo y manteniéndolo derecho por el efecto del cable tensado. También se utilizan ganchos(Foto 2) de plástico en el área de los racimos para evitar que el peso del fruto rompa la rama.

Polinización:
Esta practica se debe realizar cuando la planta este en su estado receptivo. ““Esta indicado por que sus pétalos se enrizan hacia atrás.” (Howard M. Resh. 2001. p480). Se puede realizar de forma mecánica aplicando vibración. Esta práctica se puede realizar con un pedazo de palito con la mano o con una herramienta parecida a un cepillo de dientes eléctrico. También el viento puede ser utilizado para polinizar, pero en invernaderos no es muy efectivo. Otra manera de realizar la polinización es con el uso de abejas. Investigaciones han demostrado que el “Brushig” (o método de vibración) reduce la producción mas de un 8%” Howard M Resh .2001)
Método de polinización Mecánica.

Poda:
Existen dos prácticas muy sencillas en cuanto a la poda en producción de tomate. La primera es lo que llaman deschuponar. “Los chupones son pequeños “shoots” que crecen entre el tallo principal y el peciolo de las hojas”. (Howard M Resh.2001). estos absorben nutrientes los cuales se pueden utilizar en otras partes productivas de la planta. La segunda práctica consta de eliminar las hojas viejas de la parte de la base de planta. Luego que se recoge la primera cosecha estas hojas viejas se tornan cloróticas y luego mueren. Estas se deben eliminar cuando se coseche por segunda vez. Esto ayuda a mejorar la aireación en la parte de la base de la planta y ayuda también a disminuir la humedad.
”Chupones”
Cosecha:
El primer tomate se cosecha entre los 85 a 100 días variedad pik ripe, luego del transplante. Este se debe cosechar cuando ya estén pintones y firmes. Se recogen en canastas de de 20 libras. Se clasifican entre grande medianos y pequeños y dentro de estas categorías verdes, pintonas y maduras. Canastas de Cosecha de 20 libras
Empaque- Luego de la cosecha se transportan en las cajas de 20 libras hacia el centro de acopio (Hidrovegetales) y allí se proceden a empacar en bandejas de foam forradas con plástico transparente para luego mercadearlos a los diferentes supermercados a nivel isla.
Plagas y enfermedades:
Aun en sistemas hidropónicos cuando estamos cultivando bajo condiciones controladas estamos expuestos a algunas plagas y otros problemas. La mosca blanca (Bemesia tabaci y Bemesia argentifolii) ha sido un problema en el tomate tanto cultivado en tierra como en sistemas hidropónicos. Esta puede causar daños tanto indirectos, ya que transmite el virus del enrizado amarillo del tomate al alimentarse de la savia de la hoja, como indirectos ya que su excremento puede servir de ambiente para el crecimiento de hongos y puede atraer a la negrilla.
Algunas problema fisiológicos como el “Bloosom end Rot” por deficiencia de calcio esto ocasiona una mancha en la base del fruto hasta que se va degradando por completo. Pobre maduración causada por deficiencia de magnesio. Otro problema que puede ocurrir es la raja del tomate. Usualmente esto es causado por déficit de agua y altas temperaturas.
Deficiencia de magnesio.





Raja del Tomate





Deficiencia de Calcio
Productores de Tomate hidropónico en Puerto Rico:
Están ubicados mayormente en el área de Lares Puerto Rico. Algunos de estos son; Nelson Alicea, Pedro Pons, Enrique Alcores, Papo Alvares.
Ventas y distribución:
Puerto Rico cuenta 2 Núcleos o centros de acopio que se encargan del lavado, clasificación, la venta y distribución de tomate y otros vegetales hidropónicos a través de toda la isla/
Hidrovegetales. Ubicado en la carretera 111 intersección 452 en Lares P.R. constituida por 23 socios, agricultores y accionistas, los cuales están organizados para producir vegetales por medio de sistemas hidropónicos. HidroVegetales de Puerto Rico Inc. es un núcleo que les brinda la oportunidad a los agricultores de calendarizar la presencia del producto en el mercado durante todo el año, establecer estándares de calidad, maximizar los recursos disponibles y recibir servicios y ayudas de agencias adscritas.
Organización de Productores Comerciales en Hidropónicos de Puerto Rico (OPCH de PR) – Ubicado en Arecibo. Esta organización provee a todos los productores de hidropónicos de Puerto Rico el mecanismo para el mercadeo de sus cosechas bajo la marca Del País. La calidad de sus productos son los que los caracterizan ya que exigen los estándares más altos de calidad para ofrecerlerle al consumidor un producto de primera.





Referencias
Daniel. Mi cultivo: El Tomate Hidropónico.(2007).Recuperado el septiembre 10 de 2008 de http://danielfp.blogspot.com/2007/05/el-tomate-hidropnico.html.



Durany Carol, Ulises.(1980) Hidroponía: cultivo de plantas sin tierra : aplicaciones de la hidroponía, sistemas de cultivo, la solución nutritiva, cuidados culturales.Barcelona.:Sintes.



Mason, John.(2005).Commercial Hydroponics. PymbleNSW, Australia.:Kangaroo Press.



Parés Meléndez, Jayson.Hidroponia en Puerto Rico. Recuperado el 23 de octubre de 2007, de http://www.industriadehortalizapr.com/pages/hidroponia.htm



Parés Meléndez, Jayson.Hidroponia: Sus ventajas y desventajas. Recuperado el 23 de octubre de 2007, de http://www.industriadehortalizapr.com/pages/hidroponia.htm



Reshs, Howard M.(2001).Hydroponic Food Production: A Definitive Guidebook Of Soilles Food Growing Methods.Santa Barbara, California.:Woodbridge Press Publishing Company. Samperio Ruiz, Gloria.Hidroponia básica : el cultivo fácil y rentable de plantas sin tierra .(1997). México, D.F.:Editorial Diana.



Samperio Ruiz, Gloria.(1997).Hidroponia básica : el cultivo fácil y rentable de plantas sin tierra. México, D.F.:Editorial Diana.



Otras Referencias
Agronoma Jennifer Velez
Agronomo Nelson Alicea
Eduwin Irrrizarry.-Especialista en sistetemas hidroponicos