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Huerto comercial hidroponico: una alternativa de produccion de hortalizas en invernadero.

[ILUSTRACION OMITIR]

INTRODUCCION

Considerando algunas limitantes para la agricultura, tales como topografia, precipitacion insuficiente o erratica, heladas, salinidad, mal drenaje, contaminacion agotamiento de mantos freaticos en zonas de riego y, en general, poca superficie agricola por productor, se plantea que el futuro de la agricultura de especies de alto valor economico puede sustentarse en el uso de tecnologias de produccion intensivas apropiadas para predios pequenos que reduzcan el riesgo de producir en condiciones limitantes de suelo o clima (Sanchez y Ponce, 1998).

Debido a los beneficios que la agricultura protegida ofrece, tales como altos rendimientos y calidad, mayores niveles de sanidad e innocuidad en los productos obtenidos, mayor seguridad de la produccion, independencia del suelo, clima, acceso a mejores mercados y potencial de alta rentabilidad economica (Hanan, 1998; Von Zabeltizt, 2011), en Mexico este sector esta creciendo significativamente, alcanzando superficies de 20,000 [ha.sup.-1] bajo cubierta, de las cuales 12,000 son de invernaderos (AMPHAC, 2013; Ponce, 2013). En condiciones de invernadero, la tecnica de la hidroponia o cultivo sin suelo gana mas aceptacion cada ano con respecto a la produccion en suelo, sobre todo por su eficiencia en el control de riego, nutricion mineral, ausencia inicial de plagas (insectos, microrganismos y malezas) y facilidad de esterilizacion de los sustratos, entre otros (Alarcon, 2006; Raviv y Lieth, 2008).

[FIGURA 1 OMITIR]

De acuerdo con Ponce (2013), 75% de la superficie de invernaderos se cultiva con jitomates (Solanum lycopersicum), sobre todo en regiones geograficas del sur y sureste de Mexico, donde cerca de 86% de los productores de hortalizas en invernadero cuentan con menos de media hectarea. Lo anterior genera un crecimiento explosivo de la superficie de invernadero que, a su vez, ocasiona aumento en la produccion anual de jitomate, afectando a productores pequenos y medianos, debido principalmente a la competencia con la produccion de campo abierto, afectando los indices de rentabilidad y espacios y ventanas de oportunidad en el mercado. Para que los pequenos y medianos productores en invernadero obtengan beneficios economicos, es necesario contar con sistemas de produccion alternativos a los que manejan las grandes empresas de invernaderos que se basan generalmente en un solo cultivo en grandes superficies. En funcion de lo anterior, se ha desarrollado un sistema de produccion intensiva de hortalizas bajo condiciones hidroponicas (HCH) en invernadero, que consiste en cultivar al mismo tiempo y hasta en dos invernaderos, con una solucion nutritiva, mismo sustrato y sistema de riego, diversas especies de hortalizas, lo cual facilita cosechar de manera continua, todo el ano (Figura 1). Esta tecnologia esta orientada para que los pequenos y medianos productores de invernadero puedan abastecer los mercados regionales o locales, ofreciendo precios de venta de consumidor final.

Ademas de las ventajas propias del uso de la hidroponia bajo invernadero (Hanan, 1998; Urrestarazu, 2004; Castilla, 2005; Alarcon, 2006), el HCH facilita que el usuario planifique su produccion en funcion de lo que puede vender de acuerdo con su mercado, considerando las especies mas rentables; asimismo, al involucrar diversidad, se logra mayor estabilidad financiera debido a que la fluctuacion de precios se compensa entre las diversas hortalizas. El HCH permite fomentar el desarrollo regional, el autoempleo, activa los mercados locales y reduce el arrastre por transporte de los productos a largas distancias (Ucan et al., 2005; Vazquez et al., 2007), (Sanchez et al., 2006; Ortiz et al., 2009) (Cruz et al., 2005; Resendiz et al., 2010). Para contribuir en lo anterior, usando el HCH se evaluaron diferentes densidades de poblacion y concentraciones de soluciones nutritivas en especies de hortalizas de hoja, bulbo e inflorescencia.

MATERIALES Y METODOS

El trabajo se llevo a cabo en invernaderos del Instituto de Horticultura del Departamento de Fitotecnia, ubicado en el Campo Experimental de la Universidad Autonoma Chapingo. Se establecieron experimentos independientes para evaluar diferentes densidades de poblacion y concentraciones de solucion nutritiva para las siguientes especies: acelga (Beta vulgaris var, Cycla), variedad Fordhook; betabel (Beta vulgaris L.), variedad Crosby egiptian; cebolla cambray (Allium cepa L.), variedad Blanca de cojumatlan; cilantro (Coriandrum sativum), variedad canadiense; frijol ejotero (Phaseolus vulgaris L.), variedad Strike; lechuga tipo europea (Lactuca sativa), variedad Corbera; rabano (Raphanus sativus), variedad Champion; brocoli (Brassica oleracea var. italica), variedad Hy-liberty; col (Brassica oleracea var. capitata), variedad Copenhagen market; chicharo (Pisum sativum L.), variedad Early perfection; y espinaca (Spinacea oleracea), variedad Viroflay. Como contenedores de sustrato se utilizaron camas de 1.2 m de ancho por 22 m de largo, elevadas sobre el terreno a 0.3 m rellenas con arena de tezontle rojo con particulas de 2 a 4 mm de diametro en promedio, y sistema de riego por goteo basado en cintillas con emisores a cada 20 cm (Figura 2).

En todos los experimentos, las plantas fueron irrigadas con una solucion nutritiva al 100% que contenia en 200 mg [L.sup.-1] de nitrogeno, 60 mg [L.sup.-1] de fosforo, 250 mg [L.sup.-1] de potasio, 250 mg [L.sup.-1] de calcio, 60 mg [L.sup.-1] de magnesio, 200 mg [L.sup.-1] de azufre, 3 mg [L.sup.-1] de fierro, 0.5 mg [L.sup.-1] de boro, 0.5 mg [L.sup.-1] de manganeso, 0.01 mg [L.sup.-1] de cobre y 0.01 mg [L.sup.-1] de zinc (Sanchez y Escalante, 1988). Ademas del anterior, para el caso de los experimentos de concentracion de soluciones nutritivas se usaron tratamientos con concentraciones al 75% y 50%. Las siembras fueron directas o de trasplante, dependiendo de la especie cultivada. En este ultimo caso, las plantulas fueron obtenidas en charolas de poliestiereno de 200 cavidades, utilizandose como sustrato una mezcla de peat moss[R] y perlita[R] en proporcion volumetrica 2:1. Para cada una de las especies consideradas, se evaluo el efecto sobre el crecimiento y rendimiento de tres densidades de poblacion como plantas [m.sup.2] [util.sup.-1]: acelga (16, 20 y 30), betabel (30, 42 y 56), cebolla cambray (132, 198 y 396), cilantro (1575, 1750 y 1925), frijol ejotero (20, 30 y 54), lechuga tipo mantequilla (30, 42 y 56) y rabano (81, 99 y 126).

[FIGURA 2 OMITIR]

En otros experimentos con las mismas especies, excepto acelga, cilantro y frijol ejotero, se evaluo el efecto sobre el crecimiento y rendimiento de tres concentraciones de solucion nutritiva al 100%, 75% y 50% de la antes mencionada, y en cada experimento se aplico un diseno experimental de bloques completos al azar con cuatro repeticiones y la unidad experimental fue de 1 [m.sup.2] util. Las densidades de poblacion para cada especie fueron: acelga, 30; betabel 56; cebolla cambray, 396; cilantro, 1925; rabano, 126; frijol ejotero, 30; lechuga mantequilla, 30; lechuga orejona, 14; espinaca, 110; brocoli, 10; col, 8; y chicharo, 63. Se evaluaron variables morfologicas que diferian segun la especie, asi como variables de rendimiento y sus componentes. En cada variable se hicieron analisis de varianza y comparaciones de medias de Tukey (P=0.05) con el paquete estadistico SAS (1998).

RESULTADOS Y DISCUSION

Densidades de poblacion

El Cuadro 1 presenta la comparacion de medias del rendimiento obtenidas en cada especie bajo estudio. Con excepcion de la col y chicharo, el mayor rendimiento se obtuvo con la densidad mas alta evaluada, atribuido a mayor aprovechamiento por las plantas de la radiacion solar desde etapas tempranas del desarrollo (Janick et al., 1981). Lo anterior es coincidente con lo registrado por autores como Mack y Varseveld (1982), Martinac y Borosic (1986) y Russo (2008), quienes senalan que, dentro de cierto rango, las plantas manejadas en alta densidad en un ambiente sin limitaciones climaticas, como las que se dan en invernadero, incrementan su rendimiento por unidad de superficie. El mismo Cuadro 1 indica que al aumentar la densidad, en la mayoria de las especies hubo una disminucion en el rendimiento por planta, indicativo de cierto grado de competencia por radiacion fotosinteticamente activa (RFA), producto de un mayor indice de area foliar (IAF); sin embargo, este decremento no fue tan importante, de manera que el rendimiento por unidad de superficie aumento por mayor numero de plantas.

Los resultados concuerdan con lo registrado por Gardner et al. (1986), Cebula (1995) y Jolliffe y Gaye (1995), en el sentido de que, dentro de un cierto rango, los aumentos en densidad de poblacion se traducen en menor rendimiento por planta, pero mayor por unidad de superficie. Cruz et al. (2005) reportan una disminucion del orden de 50% en rendimiento por planta, y un incremento en el mismo porcentaje sobre el rendimiento por m2 al variar la densidad de 3 a 15 plantas [m.sup.-2] de chile pimiento despuntadas por arriba de la tercera bifurcacion, atribuyendo a que con ese manejo de despunte, la competencia por RFA entre las plantas en alta densidad no era tan fuerte, pues el dosel apenas alcanzo un IAF de tres a la densidad de 15 plantas [m.sup.2-1]. De manera similar, trabajando con plantas de pepino (Cucumis sativum), despuntado a 1 m de altura, Ortiz et al. (2009) encontraron que el rendimiento por planta disminuyo 45%; sin embargo, el rendimiento por unidad de superficie fue igual al aumentar la densidad de poblacion de nueve a 16 plantas [m.sup.-2] util.

La comparacion de medias para densidad de poblacion (datos no presentados) indicaron que en acelga no hubo diferencias significativas en peso fresco ni en diametro de planta; en betabel el peso y el diametro de bulbo fueron el mismo; en cilantro no hubo diferencia en altura de planta; en frijol ejotero el peso seco de planta y el area foliar fue la misma; en brocoli se tuvo el mismo diametro de inflorescencia. En lechuga mantequilla, tanto el ancho como el peso fresco de planta fue mayor con 30 plantas [m.sup.-2], respecto a 56 plantas [m.sup.-2]; no obstante, el rendimiento por unidad de superficie fue mayor en esta ultima debido al mayor numero de plantas establecidas. En col, tanto el diametro como el peso de cabeza fueron mayores con ocho plantas [m.sup.-2] respecto a 17 plantas [m.sup.-2]. En espinaca la longitud de hoja aumento con 100 plantas [m.sup.-2] respecto a 33 plantas [m.sup.-2], posiblemente como efecto de etiolacion y no del crecimiento.

Experimentos de concentraciones de la solucion nutritiva

El Cuadro 2 muestra que para la mayoria de las hortalizas evaluadas no existieron diferencias significativas en rendimiento por unidad de superficie al usar soluciones nutritivas entre 50 y 100% de concentracion. Solo en betabel y rabano se registro mayor rendimiento con la solucion nutritiva al 100%, aunque sin diferencias estadisticas respecto a la solucion al 75%, ya que el peso de bulbo de betabel y rabano fue semejante con ambas soluciones.

En cebolla cambray y lechuga europea basto una solucion nutritiva de 50% para alcanzar el mayor rendimiento. Incluso se observo un aumento de la concentracion de la solucion nutritiva; el rendimiento disminuyo de manera significativa, atribuible a que estas especies son poco tolerantes a la salinidad (Maynard y Hochmuth, 2007), la cual se puede acrecentar a nivel de rizosfera entre un riego y otro, pues la transpiracion y sobre todo la evaporacion en las camas y con un sustrato rugoso, como el tezontle, ocasionan que la humedad del riego se evapore con mayor rapidez, dejando mayor concentracion de sales (Lieth y Oki, 2008; Silber y Bar-Tal, 2008).

Considerando que la solucion nutritiva representa un porcentaje importante en el costo de produccion y que el rendimiento no se ve afectado al disminuir 25%, se sugiere usar la concentracion de la solucion madre o base al 75% en el manejo del sistema de produccion de huerto comercial hidroponico (HCH) para todas estas especies de hortalizas. Los resultados obtenidos de esta investigacion han sido validados con exito de manera comercial, al utilizar las densidades de poblacion que mejor resultaron segun la especie y manejando la solucion nutritiva al 75% de su concentracion normal (Figura 3).

[FIGURA 3 OMITIR]

CONCLUSIONES

Los resultados hasta ahora obtenidos permiten concluir que es posible producir especies horticolas de hoja y bulbo, usando una sola solucion nutritiva base al 75% de su concentracion, compartiendo el mismo espacio de invernadero, y que las densidades de poblacion (plantas [m.sup.-2] util) sugeridas son: acelga, 30; betabel, 42; cebolla cambray, 198; cilantro, 1,750; rabano, 126; frijol ejotero, 25; lechuga tipo mantequilla, 56; lechuga orejona, 14; espinaca, 110; brocoli, 14; col, 8; y chicharo, 42.

LITERATURA CITADA

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Janick J., Schery R.W., Woods F.W., Ruttan V.W. 1981. Plant Science. An Introduction to World Crops. 3a edicion. W. H. Freeman and Company. New York, USA. 868 p.

Jolliffe P.A., Gaye, M.M. 1995. Dynamics of growth and yield components of bell peppers (Capsicum annuum L.) to row covers and population density. Sci. Hort. 62:153-164.

Maynard D., Hochmuth G. 2007. Knott's Handbook for Vegetable Growers (Fifth edition. John Wiley and Sons. New Jersey. EUA. 621 p.

Lieth H., Oki L. 2008. Irrigation in soilless production. In: Raviv, M. and Lieth H. (editors). Soilless Culture Theory and Practice. Elsevier. Amsterdam, The Netherlands. pp: 117-156.

Mack H.J., Varseveld G.W. 1982. Response of bush snap beans (Phaseolus vulgaris L.) to irrigation and plant density. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 107:286-290.

Martinac V., Borosic J. 1986. The Effect of Plant Density on the Lettuce Yields Growing in the Glasshouse. Acta Horticultura 176:125-131.

Ortiz C.J., Sanchez del C.F., Mendoza C.C., Torres G.A. 2009. Caracteristicas deseables de plantas de pepino crecidas en invernadero e hidroponia en altas densidades de poblacion. Revista Fitotecnia Mexicana 32(4): 289-294.

Ponce C.P. 2013. Panorama de la Agricultura Protegida en Mexico. http://www. hortalizas.com/articulo/35512/panorama-de-la-agricultura-protegida-en-mexico.

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Resendiz M.R.C., Moreno P.E. del C, Sanchez, del C.F., Rodriguez P.J.E., Pena L.A. 2010. Variedades de pimiento morron manejadas con despunte temprano en dos densidades de poblacion. Revista Chapingo, Serie Horticultura. 16(3):223-229.

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Vazquez R.J., Sanchez del C.F., Moreno P.E. del C. 2007. Produccion de Jitomate en Doseles Escaleriformes bajo Invernadero. Revista Chapingo, Serie Horticultura 13(1):55-62.

Von Zabeltitz CH. 2011. Integrated Greenhouse Systems for Mild Climates. Springer. Heidelberg, Alemania. 366 p.

Moreno-Perez, E.C. (1), Sanchez del Castillo, F. (1), Blancas, C.M.E. (1), Vasquez, S.A. (1), Gonzalez-Molina L. (1), Montalvo-Hernandez, D. (1)

(1) Departamento de Fitotecnia. Universidad Autonoma Chapingo. Km 38.5 Carretera Mexico-Texcoco. Chapingo, Mexico. C.P. 56230. Mexico.

Autor responsable: fsanchezdelcastillo@yahoo.com.mx
Cuadro 1. Rendimiento de diferentes especies horticolas
con base en altas densidades de poblacion.

Plantas      Acelga           Plantas      Betabel
[m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])   [m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])

30             4509.0 (a)         56         5078.4 (a)
20             3344.2 (b)         42         4054.7 (ab)
16             3140.9 (b)         30         3520.7 (b)
DMS              1339.2          DMS           1517.3

Plantas        Cilantro        Plantas         Rabano
[m.sup.-2]      (g m-2)       [m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])

1925           6688.0 (a)        126         2851.2 (a)
1750          5414.0 (a b)        99         2371.1 (b)
1575           3588.0 (b)         81          2068.7 (c)
DMS               3110           DMS             272

Plantas         Lechuga        Plantas     Lechuga orejona
[m.sup.-2]    mantequilla
             (g [m.sup.-2])   [m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])

56             6346.7 (a)         16         7880.0 (a)
42             4020.0 (b)         14         7870.0 (a)
30             4232.5 (b)         12         6800.0 (b)
DMS              841.5           DMS             760

Plantas         brocoli        Plantas
[m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])    Plantas          Col
                              [m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])

14             3600.0 (a)         17         12780.0 (a)
10             3080.0 (b)         11         12760.0 (a)
7              2200.0 (b)         8          12590.0 (a)
DMS               850            DMS            4200

Plantas      Plantas      Cebolla cambray
[m.sup.-2]   [m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])

30              396         18040.0 (a)
20              198        13860.0 (ab)
16              132         11440.0 (b)
DMS             DMS            5144

Plantas       Plantas     Frijol ejotero
[m.sup.-2]   [m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])

1925             30         4100.0 (a)
1750             25         2534.0 (ab)
1575             15         1429.0 (b)
DMS             DMS           1826.6

Plantas       Plantas        Espinaca
[m.sup.-2]
             [m.sup.-2]   (g [m.sup.-2])

56              110         9830.0 (a)
42               55         5010.0 (b)
30               35         3390.0 (b)
DMS             DMS           1930.0

Plantas
[m.sup.-2]    Plantas      Chicharo (g
             [m.sup.-2]     [m.sup.-2])

14              125         4480.0 (a)
10               63         3810.0 (a)
7                42         3660.0 (a)
DMS             DMS           2020.0

DMS = Diferencia Minima Significativa. Valores con la
misma letra dentro de columnas son iguales (Tukey P=0.05).

Cuadro 2. Comparaciones de medias del rendimiento entre diferentes
concentraciones de la solucion nutritiva para distintas especies
del huerto.

Concentracion    Beta (Kg      Cebolla cambray   Lechuga europea
de la            [m.sup.-2])   (Kg [m.sup.-2])   (Kg [m.sup.-2])
solucion
nutritiva

100               10.9 (a)        2.13 (b)          6.88 (b)
75                9.02 (ab)       2.11 (b)          7.29 (ab)
50                8.10 (b)        3.17 (a)          9.00 (a)
DMS                  2.3            0.85              2.09

Concentracion    Brocoli (kg    Chicharo (kg         Col (kg
de la solucion   [m.sup.-2])     [m.sup.-2])       [m.sup.-2])
nutritiva

100               2.08 (a)        3.69 (a)          10.85 (a)
75                1.96 (a)        2.92 (a)          12.18 (a)
50                1.92 (a)        2.99 (a)          9.49 (a)
DMS                 0.74            1.10              4.53

Concentracion    Lechuga orejona   Rabano
de la            (Kg [m.sup.-2])   (Kg
solucion                           [m.sup.-2])
nutritiva

100                 4.27 (a)        3.31 (a)
75                  4.98 (a)        2.99 (ab)
50                  4.39 (a)        2.32 (b)
DMS                   1.85            0.87

Concentracion     Espinaca (kg
de la solucion     [m.sup.-2])
nutritiva

100                 11.88 (a)
75                  11.33 (a)
50                  8.91 (a)
DMS                   5.67

DMS=Diferencia Minima Significativa. Valores con la misma letra
dentro de columnas son iguales (Tukey P=0.05).
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Author:Moreno-Perez, E.C.; Sanchez del Castillo, F.; Blancas, C.M.E.; Vasquez, S.A.; Gonzalez-Molina, L.; M
Publication:AGROProductividad
Date:Jan 1, 2014
Words:3586
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