1Universidad de Magallanes

Facultad de Ciencias Escuela de Ciencias y Tecnología en Recursos Agrícolas y Acuícolas

CULTIVO HIDROPÓNICO DE TOMATE (Lycopersicon esculentum Mill.) EN INVERNADERO

Trabajo de Titulación presentado

como requisito para optar al título de Ingeniero de Ejecución Agropecuario.

Profesor Guía: Claudia Salinas Breskovic

Autor: Jorge Nieto Montalba

Punta Arenas – Chile 2009

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INDICE 1 Resumen 06 2 Introducción 08 3 Revisión Bibliográfica 09 3.1 Generalidades del cultivo de tomate 09 3.1.1.1 Taxonomia y botánica 09 3.1.1.2 Sistema radicular 09 3.1.1.3 Hábitos de crecimiento 09 3.1.2 Requerimientos climáticos del cultivo del tomate 10 3.1.3 Exigencias de suelo 10 3.1.4 Valor nutritivo del fruto 10 3.2 Generalidades del cultivo hidropónico de tomates 11 3.3 Ventajas y desventajas de la hidroponía 12 3.4 Aspectos a considerar en una explotación de

tomates hidropónicos 14 3.4.1 Invernadero y características 14 3.4.2 Material vegetal de partida 14 3.4.3 Cabezal de riego 15 3.4.4 Sustratos 16 3.4.5 Soluciones nutritivas 17 3.4.6 Drenajes y control de lixiviados 18 3.4.7 Frecuencias de aporte en la solución nutritiva 20 3.5 Enfermedades del cultivo de tomate hidropónico 21 3.5.1 Enfermedades de la parte aérea 21 3.5.2 Enfermedades de la parte radicular 21 3.6 Fisiopatías más importantes en los sistemas 28

de cultivo sin suelo 3.6.1 Otras carencias nutricionales 29 3.6.2 Síntomas de exceso de sales 29 3.7 Sistemas de cultivo sin suelo 30 3.7.1 Sistema de cultivo en Lana de Roca 30 3.7.2 Sistema de cultivo en Perlita 31 3.7.3 Sistema de cultivo en Arena 32 3.7.4 Sistema de cultivo en Fibra de Coco 33 3.7.5 Sistemas de cultivo en Agua 34 4 Comentarios Finales 37 5 Literatura Citada 38 6 Anexos tablas y Figuras 40

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INDICE DE CUADROS Cuadro 1. Resumen de los antecedentes generales del tomate 09 Cuadro 2. Requerimientos térmicos generales 10 Cuadro 3. Composición nutritiva del tomate 11 Cuadro 4. Propiedades físicas de perlita 16 Cuadro 5. Requerimientos de abonos comerciales 18 Cuadro 6. Enfermedades más importantes causadas por hongos y bacterias 23 Cuadro 7. Principales virus del tomate 25 Cuadro 8. Principales fisiopatías del tomate 28

4INDICE DE FIGURAS

Figura 1.Cabezal mínimo a instalar. 15 Figura 2.Cabezal automático con control de conductividad y 15

pH de la solución nutritiva Figura 3. Medidores portátiles de conductividad y pH 18 Figura 4. Drenaje y control de lixiviados 19 Figura 5. Sistema a demanda 20 Figura 6. Plantas infectadas con virus del bronceado del tomate 26

(Tomato spotted wilt virus-TSWV) Figura 7. Cambio de coloración en folíolos asociado a la presencia de virus 26 Figura 8. Cultivo en Lana de Roca 30 Figura 9. Sistema de cultivo con perlita 31 Figura 10. Sistema de cultivo en fibra de coco 33 Figura 11. Sistema de Cultivo NFT 34 Figura 12. Sistema de Cultivo NGS 35 Figura 13. Sistema NGS 35 Figura 14. La multibanda 36

5CUADROS Y FIGURAS ANEXAS

Anexo 1. Hortalizas: Superficie cultivada bajo invernadero en Chile 40 Anexo 2. Superficie cultivada con hortalizas, temporada 2006-2007 40 Figura 15. Esquema básico de una instalación de cultivo 41

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1. RESUMEN

Cultivo hidropónico procede de las letras griegas hydro (agua) y ponos (trabajo), es decir, trabajo en agua. Se consideran sistemas de cultivo hidropónico, aquellos que se desarrollan en una solución nutritiva o en sustratos totalmente inertes y a los sistemas que cultivan en sustratos orgánicos, como cultivo sin suelo.

La hidroponía es definida por los especialistas en la materia como una tecnología en plena expansión, novedosa y en contínuo cambio, que está al alcance de los agricultores a partir de mediados de la década de los 70 mediante un sencillísimo y eficaz sistema de NFT, en el se basan, en mayor o menor medida, todos los prototipos actuales.

Los investigadores descubrieron que con la utilización de los sistemas “sin suelo”, se soslayaban algunos problemas de patógenos del suelo, las cosechas podían ser más abundantes y sobre todo mejoraban la calidad de las mismas, objetivo prioritario de la agronomía actual.

A su vez, el cultivo de tomate hoy en día ocupa el primer lugar en los cultivos de hortalizas bajo plástico con el 77,2% por lo que no es extraño que se esté constantemente buscando la forma de mejorar el rendimiento de este cultivo.

El presente trabajo recopila los principales aspectos del cultivo hidropónico de tomates describiendo desde las generalidades de esta hortaliza, las necesidades de su cultivo, sustratos, principales enfermedades y requerimientos nutricionales.

7SUMMARY

Hidroponic growth it comes from the letters greek hydro (water) and ponos ( work), that is to say, work in water. They are considered systems of hidroponic growth, those that are developed in a nutritious solution or in completely inert growing media and to the systems that cultivate in organic growing media, like cultivation without floor.

Hidroponía is defined by the specialists in the matter like a technology in full expansion, novel and in continuous change that is within reach of the farmers starting from half-filled of the decade of the 70 by means of a simple and effective system of NFT, in they are based, in bigger or smaller measure, all the current prototypes.

The investigators discovered that with the use of the systems without floor, some problems of patógenos of the floor were ignored, the crops could be more abundant and mainly they improved the quality of the same ones, high-priority objective of the current agronomy.

In turn, the tomato growth today in day it occupies the first place in the cultivations of vegetables under plastic with 77,2% for what is not strange that looking for the form of improving the yield of this cultivation is been constantly.

The present work gathers the main aspects of the hidroponic growth of tomatoes describing from the generalities of this vegetable, the necessities of its growth, growing media, main illnesses and nutritional requirements.

82. INTRODUCCION

El tomate es la especie hortícola de mayor producción en el mundo: según estadísticas de FAO, en el año 2004 se cultivaron, tanto para consumo en fresco como para la agroindustria, 4,4 millones de hectáreas y su producción fue de 120 millones de toneladas métricas.

Según estimaciones de la Oficina de Estudios y Políticas Agrarias (ODEPA), en Chile, en la temporada 2003/04, se cultivaron 6.000 hectáreas de tomates al aire libre para consumo en fresco, 1.500 hectáreas de tomates en invernadero y 10.400 hectáreas destinadas a la agroindustria.

Según el VI Censo Agropecuario de 1997, en aquella temporada, 7.531 explotaciones cultivaron tomates para consumo en fresco, 6.233 hectáreas al aire libre y 1.073 hectáreas en invernaderos, lo que constituye el 77,2% de la superficie de cultivo de hortalizas bajo plástico.

En la región de Magallanes la superficie cultivada en hortalizas es de 84 hectáreas de las cuales 19 son bajo invernadero lo que representa apenas el 1.2% de la superficie nacional.

Se desconoce a su vez cual es el porcentaje que le cabe al cultivo de tomate dentro de la producción regional en invernaderos. En los últimos años se han incorporado nuevas tecnologías tales como coberturas plásticas (mulch), riego y fertiirriego automatizado e hidroponía. Los cultivos hidropónicos requieren de sustratos adecuados y soluciones nutritivas específicas para cada tipo de cultivo.

93. REVISION BIBLIOGRAFICA

3.1 Generalidades del Cultivo de Tomate (Lycopersicom esculentum)

Según MAROTO (1995), el tomate es una planta de origen americano, al parecer de la zona norte Perú – Ecuador. Su nomenclatura se deriva de los términos aztecas “tomatl”, “xitomate”. En principio se cree que fue utilizado como planta ornamental; su introducción en Europa se realizó en el siglo XVI y se sabe que a mediados del siglo XVIII era cultivado con fines alimenticios, principalmente en Italia. (GATICA, 2004). 3.1.1.1 Taxónomia y botánica. A continuación se muestra en el cuadro 1 donde se presenta el resumen de los antecedentes generales del tomate. CUADRO 1: Resumen de los antecedentes generales del tomate Familia : Solanacea Nombre científico: Lycopersicon esculentum Distribución en Chile : En todo el país País de origen : América tropical Duración del ciclo vegetativo : 70 – 130 días Rendimiento con alta tecnología: 120 – 180 ton/ha FUENTE: CIREN, 1995. 3.1.1.2 Sistema radicular. Según MAROTO (1995), la planta de tomate tiene un sistema radicular amplio, constituido por una raíz principal que puede alcanzar hasta 50-60 cm de profundidad, provista de una gran cantidad de ramificaciones secundarias y reforzado por la presencia de un gran número de raíces adventicias surgida desde la base de los tallos. Aunque el sistema radicular puede profundizar hasta 1,5 m la mayor parte del mismo se sitúa en los primeros 50 cm. (GATICA, 2004) 3.1.1.3 Hábitos de crecimiento. El tallo del tomate es anguloso, recubierto en toda su longitud de pelos perfectamente visibles, muchos de los cuales, al ser de naturaleza glandular, le confieren a la planta un olor característico. En un principio el porte del tallo es erguido, hasta que llega un momento en que por simples razones de peso, rastrea sobre el suelo. El desarrollo del tallo es variable en función de los distintos cultivares, existiendo dos tipos fundamentales de crecimiento (MAROTO, 1995):

• Cultivares con tallos de desarrollo determinado o definido, en los que el crecimiento del tallo principal, una vez que a producido lateralmente varios “pisos” de inflorescencias normalmente, entre cada una ó dos hojas, detiene su crecimiento como consecuencia de la formación de una inflorescencia terminal.

• Cultivares con tallos de desarrollo indeterminado o indefinido que tienen la particularidad de poseer siempre un su ápice un meristemo de crecimiento que

10produce un alargamiento continuado del tallo principal, originando inflorescencia solamente en posición lateral, normalmente cada tres hojas. (GATICA, 2005).

3.1.2 Requerimientos climáticos del cultivo del tomate. En el Cuadro 2 se presentan los requerimientos térmicos generales para el óptimo desarrollo del cultivo de tomate. CUADRO 2: Requerimientos térmicos generales Suma térmica (Tº > 10ºC) entre siembra y cosecha

650 – 750 días - grados

Requerimientos de vernalización No requiere Requerimiento de fotoperíodo Independiente al fotoperíodo Sensibilidad a heladas Sensible Etapa o parte más sensible a heladas Todo el período Temperatura crítica o mínima tolerada 0 ºC FUENTE: CIREN, 1995. 3.1.3 Exigencias de suelo. En lo referente a suelos, cabe decir que no tiene especiales exigencias, aunque vegeta mejor en suelos sueltos, profundos y bien drenados. Se cultiva sin excesivos problemas en terrenos con pH algo elevados y asi mismo resiste condiciones de una cierta acidez, (MAROTO, 1995). Según CIREN (1995), el cultivo de tomate tolera un pH mínimo de 4,5, tomando un rango de pH óptimo de 5,5 - 7 y puede soportar hasta un 8,2 de pH como máximo tolerado. (GATICA, 2005). 3.1.4 Valor nutritivo del fruto. Según KRARUP (1987), los productos hortícolas son componentes nutricionales claves de una dieta balanceada, porque proporcionan cantidades significativas de minerales y vitaminas esenciales con aporte mínimo de calorías. Argumentando esta información MAROTO (1995), señala que el fruto del tomate tiene un alto contenido en vitaminas, convirtiéndose en una hortaliza fundamental y de gran uso en la alimentación mundial actual, siendo su consumo en la mayor parte de los países europeos, cercano a lo 10 Kg. por persona al año, mientras que en España e Italia esta cifra se incrementa de forma notable. Según MARTÍN (2002), se ha demostrado que los carotenoides que contienen licopenos inhiben el crecimiento de las células cancerosas prostáticas humanas en cultivos de tejidos (células cultivadas en el laboratorio). La fuente principal de licopenos es el tomate procesado en el jugo de tomate y la pasta de tomate. Sin embargo JOURNAL OF THE NATIONAL CANCER INSTITUTE, (2003), realizó un estudio en ratas dirigido por La Universidad de Ohio, en el que señala que es el tomate entero, y no el licopeno por si solo es el que previene el cáncer de próstata, donde se ha confirmado los beneficios del tomate en la prevención del cáncer de próstata frente a una dieta estándar u otra con licopeno puro, un carotenoide que proporciona el color rojo a la solanácea y cuyo consumo se había asociado a un menor riesgo de este tumor, lo que sugiere que este antioxidante no actúa solo en el papel preventivo. (GATICA, 2005).

11A continuación se muestra el Cuadro 3 donde se presenta la composición

nutritiva del tomate. CUADRO 3: Composición nutritiva del tomate (por 100 g de producto comestible) Agua 94 % - 93,5% Hidratos de carbono 4 g. - 4,7 g. Grasas 0,2 g Proteínas 1 g - 1,1 g Cenizas 0,3 g - 0,5 g Otros (ácidos, licopeno, etc.) 0,7 g Vitamina A 1.700 UI - 900 UI Vitamina B 0,10 mg - 0,06 mg Vitamina B 0,12 mg - 0,04 mg Niacina 0,60 mg - 0,70 mg Vitamina C 21 mg - 23 mg pH 4 - 4,5 Calcio 13 mg Fósforo 27 mg Hierro 0,5 mg Sodio 3 mg Potasio 244 mg Valor energético 22-24 Cal. FUENTE: MAROTO, 1995. 3.2 Generalidades del Cultivo Hidropónico de Tomates

En combinación con los invernaderos, el cultivo sin suelo o el cultivo hidropónico, posiblemente sea hoy en día el método más intensivo de producción de hortalizas, surge como una alternativa a la agricultura tradicional, cuyo principal objeto es eliminar o disminuir los factores limitantes del crecimiento vegetal asociados al ambiente de producción, sustituyéndolo por otros soportes de cultivo y aplicando técnicas de fertilización alternativas ( DURAN ET AL., 2000; JENSEN, 2001; CÁNOVAS, 2001). Se define la hidroponía como un sistema de producción en el que las raíces de las plantas se irrigan con una mezcla de elementos nutritivos esenciales disueltos en agua, y en lugar de suelo se utiliza como sustrato un mineral inerte y estéril, o simplemente la misma solución nutritiva (SÁNCHEZ ET AL., 1991; GONZÁLEZ, 2006b).

El uso de esta técnica surge a raíz de los descubrimientos de las sustancias que permiten el desarrollo de las plantas, que al conjugarse con los invernaderos y plásticos permitió un gran impulso, especialmente para el cultivo de flores y hortalizas, particularmente en países como Estados Unidos, Canadá, Japón, Holanda, España y otros países de Europa, Asia y África (RESH, 2001).

Los sistemas de cultivo hidropónico se dividen en dos grandes grupos: cerrados y abiertos. Los cerrados, son aquellos en los que la solución nutritiva se

12recircula aportando de forma más o menos continua los nutrientes que la planta va consumiendo, y los abiertos o a solución perdida, en la que la solución nutritiva es desechada (MOSSE, 2004; ALARCÓN, 2005). Dentro de estos dos grupos hay tantos sistemas como diseños de las variables de cultivo empleadas: sistema de riego (goteo, subirrigación, circulación de la solución nutriente, tuberías de exudación, contenedores de solución nutritiva, etc.); sustrato empleado (agua, materiales inertes, mezclas con materiales orgánicos, etc.); aplicación del fertilizante (disuelto en la solución nutritiva, empleo de fertilizantes de liberación lenta aplicados al sustrato, sustratos enriquecidos, etc.); disposición del cultivo (superficial, sacos verticales o inclinados, en bandejas situadas en diferentes planos, etc.); recipientes del sustrato (contenedores individuales o múltiples, sacos de plástico preparados, etc.). El interés por el sistema hidropónico a nivel mundial obedece a los altos rendimientos y a la calidad del producto que por unidad de superficie se pueden obtener (1000% más que el cultivo en suelo en el cual se obtienen de 20 a 30 t/ha/cosecha) (GONZÁLEZ, 2006a), lo que significa mejor mercado y precio de venta. Esa alta productividad es debida en principio al balance entre el oxígeno para la respiración de la raíz, el agua y los nutrimentos; además de poder controlar la presencia de malas hierbas, al mayor control sobre las plagas y enfermedades, al mantenimiento del pH dentro de un rango óptimo y a que se permite una mayor densidad de población, (ZÁRATE, 2008). 3.3 Ventajas y Desventajas de la Hidroponía

La hidroponía presenta una serie de características que la aventajan sobre el cultivo tradicional en el suelo:

• Se elimina la realización del laboreo, ya que se prescinde del suelo. De la misma manera, permite cultivar en invernaderos con problemas de suelo: nemátodos, encharcadizos, salinos, pedregozos, etc.

• Supone un incremento de producción, frente a un mismo cultivo en el suelo. Esto es así ya que las plantas se encuentran en unas condiciones de nutrición ideales, de forma que apenas hay gastos de energía por parte de la planta en la absorción radicular. No existen problemas de bloqueos y antagonismos entre los elementos nutritivos, optimizando todo el potencial productivo de los cultivos. Hay que indicar que, para que verdaderamente esto se produzca, el resto de factores productivos (Temperatura, humedad relativa del aire, luz, frecuencia de aporte de agua, nivel carbónico y estado sanitario) deben estar en unos valores adecuados. Imaginemos qué ocurriría si un cultivo recibiera una óptima solución nutritiva y sin embargo se encontrase con una temperatura de 40ºC, una humedad ambiente del 15% y con exceso de insolación durante muchas horas. La respuesta es sencilla: el cultivo detendría su crecimiento debido a un cierre estomático (se defendería para evitar una fuerte deshidratación), aparte de las pérdidas por

13caídas de flores, malos cuajados, etc. El cultivo se vería afectado, independientemente de la idoneidad de la solución nutritiva.

• Precocidad de entrada en producción, de hasta 10 días frente a un mismo cultivo en suelo y en las mismas condiciones climáticas, ya que la facilidad de absorción de la solución nutritiva y la escasa energía dedicada a ello potencian también este aspecto.

• Al prescindir del suelo y cultivar en sustratos esterilizados, por su propio proceso de fabricación, se garantiza la sanidad del sistema radicular.

• Se eliminan los vertidos de lixiviados al suelo, ya que deben ser recogidos para ser aprovechados de nuevo, bien en la misma explotación (recirculación), o bien en explotaciones ajenas (reutilización). Este aspecto no es superfluo, ya que el volumen total de lixiviados recogidos en nuestras condiciones de cultivo lo podemos situar entre 450 y 500 l/m2 y año, para dos cultivos de tomate (que comprenden un ciclo de febrero a diciembre). Además, la composición cualitativa de estos lixiviados arrojan un alto contenido en nutrientes, nitratos entre ellos, que de no ser recogidos supondrían una pérdida importante de abonos y un factor grave de contaminación y salinización.

• De esta forma, puede haber un ahorro en fertilizantes y agua, al ser aprovechados de nuevo en la misma explotación.

(SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003).

Sin embargo, aunque existen también algunos aspectos que se podrían presentar como inconvenientes, debieran tomarse como objetivos a alcanzar en cualquier explotación profesional:

• Precisa un mayor nivel técnico del agricultor. Se manejan datos de pH y conductividad, que se deben conocer. Además, el agricultor debe realizar su propia solución nutritiva, tras un período lógico de aprendizaje, y saber cuándo y cómo modificarla en función del cultivo, de su desarrollo y de los factores ambientales. Hay que decir que el mismo criterio "lógico" que debe guiar las actuaciones del agricultor en el buen hacer de cualquier explotación, resulta aplicable a los cultivos sin suelo, si bien aquí con un mayor nivel de exigencia, en lo referente a aportes de humedad, agrupamiento de riegos a lo largo del día y en función de las condiciones climatológicas, cambios en la solución nutritiva, etc.

• Instalaciones adecuadas. Ya que sin un adecuado manejo y control de las variables climáticas no se alcanzan las ventajas del sistema.

• Agua de riego de cierta calidad. • Mayor coste inicial de instalación y de producción. En este aspecto, una vez

más, queremos recordar que es el agricultor quien hace rentable la explotación (más producción y/o más calidad en función del manejo, acompañado de una adecuada comercialización).

(SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003).

143.4 Aspectos a Considerar en una explotación de tomates hidropónicos

A continuación se detallan algunos aspectos fundamentales que deben ser evaluados antes del inicio de un cultivo hidropónico. 3.4.1 Invernadero y Características. Hoy en día los la altura ideal de los invernaderos en la región de Almería, España y el resto de Europa, es de mínimo 3,5 metros en su parte central para tener un gran volumen de aire que facilite el manejo climático y que genere un efecto de colchón para el enfriamiento, calentamiento y humedad ambiental, sin embargo, debido a las características climáticas de la región de Magallanes, predominada por fuertes vientos desde Octubre hasta Diciembre y a veces durante todo el verano esta condición del invernadero se hace imposible de realizar.

Los invernaderos deben estar dotados obligatoriamente de una adecuada ventilación cenital, que asegure una superficie de ventilación mínima de un 15-20% de la superficie total cubierta así como una adecuada renovación de aire. Será conveniente una ventilación perimetral en aquellos casos en que, por la ubicación del invernadero y condiciones particulares de persistencia de períodos de humedad prolongados, lo exigiese. Con el manejo del invernadero, se ajustarán perfectamente las necesidades climáticas de los cultivos, comprendiendo las necesidades de temperatura, humedad relativa e intensidad lumínica.

Esta técnica será un fracaso, aunque se ajuste perfectamente los nutrientes, si el cultivo se encuentra por debajo de su temperatura mínima biológica. O por el contrario, en condiciones de alta temperatura y baja humedad relativa, se producirá un cierre estomático que impedirá la absorción de una solución nutritiva, teóricamente perfecta. De ahí que el controlar todos estos factores se demuestra de una importancia mayor que la realización de la propia solución nutritiva (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003). En cuanto a la ubicación del invernadero, muchas veces la pendiente del terreno (topografía) decide su orientación. En los suelos planos es importante considerar la dirección de los vientos predominantes, debiendo orientarla hacia aquella que presente menos resistencia. Cuando los invernaderos se construyan con lucarna, ésta debe quedar orientada a favor de la brisa suave, para facilitar la ventilación. La más usual es norte-sur para aprovechar mejor la luz solar, y evitar sombreos. El invernadero deberá estar dotado de corriente eléctrica, para poder garantizar un adecuado manejo y control de: riego, fertirriego y control climático (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003). 3.4.2 Material vegetal de partida. Una buena planta es aquella que en el momento de la plantación esté sana (exenta de plagas y enfermedades), bien proporcionada y con el primer ramillete de flor abierto o incluso cuajado. La precocidad y el desarrollo de estas plantas una vez instaladas en sistema hidropónico no tienen comparación respecto a otro tipo de plantas. Así pues, la calidad de la planta así considerada es una de las premisas que se consideran claves para alcanzar altas producciones en cantidad y calidad (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003).

153.4.3 Cabezal de Riego. En hidroponía el abonado deberá aportarse en cada riego. Y es una técnica donde se dan muchos riegos al día, aunque de corta duración (hasta 25 riegos de 3-4 minutos, en las condiciones más desfavorables de pleno verano y cultivo desarrollado). De ahí la necesidad de dotar convenientemente la instalación con un cabezal mínimo a instalar. (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003).

Figura 1.Cabezal mínimo a instalar.

Fuente: www.navarraagraria.com. (2003).

Figura 2.Cabezal con control de conductividad y pH de la solución nutritiva

Fuente: www.navarraagraria.com. (2003).

Es básico conocer las características químicas del agua de riego. Hay que saber qué elementos nutritivos aporta por sí misma, para añadirles las cantidades que falten de cada elemento nutritivo hasta alcanzar los valores que deseen. Se hacen necesarios análisis periódicos del agua de riego (al menos dos al año). Se debe partir con un agua de riego baja en sales. Esto permite incorporar los principales abonos y ajustar adecuadamente la solución nutritiva. Al trabajar sin suelo todas aquellas condiciones hostiles para la planta como el exceso de conductividad del agua se reflejarán inmediatamente, e irán en detrimento de los objetivos buscados de calidad y cantidad. Una buena alternativa es un cabezal con control de conductividad y pH de la solución nutritiva. (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003).

163.4.4 Sustratos. El término “sustrato” se aplica a todo material sólido, natural, de síntesis o residual, mineral u orgánico, distinto del suelo in situ, que colocado en un contenedor, puro o en forma de mezcla, permite el anclaje del sistema radicular, desempeñando por tanto, un papel de soporte para la planta (ABAD ET AL., 2005; ABAD ET AL., 2004; TERÉS, 2001). El sustrato puede intervenir o no en el proceso de nutrición mineral de la planta, por lo que se pueden clasificar como químicamente activos (turbas, cortezas de pino, etc.) o químicamente inertes (perlita, lana de roca, roca volcánica, etc.). Estamos ante un sistema sin suelo, que no dispone del efecto “amortiguador” de la tierra normal. En hidroponía, cualquier alteración, por exceso o por defecto en lo que a la fertirrigación se refiere, se refleja rápidamente en el cultivo, para bien o para mal. (CADAHÍA, 2005; URRESTARAZU, 2004; TERÉS, 2001; PASTOR, 1999). Los sustratos más habituales son:

a) Perlita: es un material de origen volcánico que se expande debido a un proceso de calentamiento a 1.200ºC. Lo habitual es trabajar con un material con un tamaño de partículas comprendido entre 1 y 5 mm de diámetro. Se suministra en sacos alargados de polietileno, de dimensiones variables, o a granel. Es un material que tras su período de vida útil es fácilmente aplicable al suelo de parcelas agrícolas. Los sacos se colocarán siguiendo las instrucciones marcadas en los mismos. A continuación, en el cuadro Nº 4 se detallan las propiedades físicas de la perlita. Cuadro 4: Propiedades físicas de perlita Porosidad total (% vol.) 85,9% Densidad aparente 0,143 g./cm3 Agua fácilmente disponible (% vol.) 24,6% Agua de reserva (%vol.) 7% Agua difícilmente disponible (%vol.) 25,2% Agua total disponible (%vol.) 31,6% Posee una porosidad ocluida de 8,1%

Fuente: SANZ DE GALEANO J., URIBARRI A., SÁDABA S., AGUADO G., DEL CASTILLO J. 2003.

b) Lana de Roca: es un material que se obtiene por fundición a 1.600ºC de rocas de

distinta procedencia. El producto fundido se transforma en fibras a las que se le añaden una serie de mojantes para darle capacidad de absorción de agua. En este sentido, esta capacidad es mayor que la de la perlita. Resulta importante conocer la característica de densidad aparente, para determinar las características físicas (retención de agua y aireación). Se suministra en sacos alargados (“tablas”) de polietileno. Es un producto no biodegradable, que tras su período de vida útil genera problemas de residuos. Pueden evitarse estos problemas si fuera, como ocurre en otras zonas, reciclado por empresas al efecto.

17c) Fibra de Coco: material proveniente de productos derivados del coco, de su

fibra y de su cáscara. Tiene cierta conductividad, por lo que conviene lavarla convenientemente con agua antes de iniciar un cultivo. Se adapta muy bien a cultivos en contenedores abiertos y con poca altura. Es un producto biodegradable.

d) Arenas: es un material de naturaleza silícea y de composición variable,

dependiendo de la roca silícea original. Procede de canteras (granito, gneis, basalto, etc.), o en ríos procedente de depósitos de formación aluvial, más o menos reciente. Las primeras son más homogéneas que las de río. Deben estar exentas de limo y arcilla. Los niveles de carbonato cálcico no deberá ser superior al 10%. El tamaño de las partículas debe estar comprendido entre 0,02 y 2 mm. y una adecuada distribución de los tamaños. Tiene una densidad aparente de 1,5 g./cm3, un espacio poroso <50%. Con

tamaños de partícula inferiores a 0,5 mm la capacidad de retención de agua es alta. Con los tamaños aconsejados presenta un buen drenaje.

Si está exenta de limo, arcilla y carbonato cálcico, es inerte químicamente y presenta una capacidad de intercambio catiónico muy baja < 5 meq/100 g. Por su gran resistencia mecánica es un sustrato permanente. Presenta un problema de suministro a largo plazo debido al impacto ambiental, principalmente de la procedente de extracciones de ramblas de río.

e) Turbas: la turba es un sustrato orgánico de origen natural, son vegetales fosilizados. Existen distintos tipos de turbas y por su grado de descomposición podemos encontrar: las rubias, que están ligeramente descompuestas, de color más claro y de un mayor contenido en materia orgánica. Presenta unas excelentes propiedades físicas y químicas, con una estructura mullida, alta porosidad, alta capacidad de retención de agua, aceptable contenido de aire, baja densidad aparente, alta capacidad de intercambio catiónico y baja salinidad. La turba negra es de color oscuro y está fuertemente descompuesta. Es de calidad inferior a la turba rubia. Está poco extendida como sustrato de cultivo sin suelo de hortalizas, aunque es empleada en semilleros y cultivos de planta en maceta.

(SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003) 3.4.5 Soluciones nutritivas. Deberán estar calculadas en función del cultivo al que van dirigidas y su estado de desarrollo. El agricultor debe ser capaz de calcularlas, ya que es él quien diariamente observa el rumbo del cultivo y percibe los momentos en que las plantas necesitan unos nutrientes u otros. El agricultor debe realizar su propia solución nutritiva, tras un período lógico de aprendizaje, y saber cuándo y cómo modificarla en función del cultivo, de su desarrollo y de los factores ambientales. De todos los elementos nutritivos que las plantas necesitan, el agricultor actuará directamente sobre los macronutrientes. Calculará los aportes que debe realizar de: nitratos, sulfatos, fosfatos, calcio, potasio y magnesio. Los micronutrientes se aportarán mediante

18preparados comerciales al efecto. (CADAHÍA, 2005; URRESTARAZU, 2004; TERÉS, 2001; PASTOR, 1999).

A modo orientativo, se puede fijar unos consumos en abonos comerciales, para el cultivo de tomate: CUADRO 5: Requerimientos de abonos comerciales. Datos expresados en Kg/m2 Ciclo Nitrato

Potásico Nitrato Cálcico

Fosfato Monopotásico

Sulfato Magnésico

Acido Nítrico

Oligoelementos

Primavera-julio

0,5 0,4 0,4 0,43 0,12 0,01

Fuente: Fertirrigación. Cultivos hortícolas, frutales y ornamentales, 2005. Estos consumos indicados en el cuadro variarán en función de las características químicas de cada agua de riego (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003).

Figura 3. Medidores portátiles de conductividad y pH.

Fuente: Nieto, J. 2009. Es obligadamente necesario disponer en la instalación de medidores portátiles de

conductividad y pH, con objeto de comprobar periódicamente, a la salida de los goteros, estas características en la solución nutritiva que llega al cultivo. Estos datos deberán anotarse en un cuaderno, con todo el historial del cultivo (volumen de drenaje, ph y Ce de drenaje), con objeto de tener un seguimiento y control completo que evitará posibles alteraciones o accidentes en el cultivo (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003). 3.4.6 Drenajes y Control de Lixiviados. Es el porcentaje de la solución nutritiva que tras pasar por el sistema radicular se recoge al final de los sacos de cultivo o contenedores. Al igual que en el caso de la solución nutritiva, es necesario un seguimiento diario de este volumen de lixiviado, e ir anotando las características del mismo en cuanto a cantidad (entre un 30 y 40% del volumen de cada riego según sean hortícolas o determinados cultivos de flor cortada), pH y conductividad. De esta manera se sabrá qué es lo que está pasando a nivel radicular: si el sustrato se va salinizando, si se produce una correcta absorción de nutrientes y cuáles son los nutrientes menos aprovechados, etc.

19Para una correcta recogida de drenajes, el suelo del invernadero deberá presentar

una pendiente homogénea. Entre 0,2-0,3% es suficiente. Si se cultiva en sacos, habrá que prever por cada fila de cultivo unas conducciones o banquetas comerciales, donde irán colocados los sacos, que actúen como recipientes de recogida y conducción de los lixiviados. Estas banquetas cuentan con canal de recogida de drenajes, así como conducciones para colocar tubos de calefacción por agua caliente. Los lixiviados recogidos, deberán almacenarse en un depósito adyacente a la explotación, para: a) Ser acondicionados con agua y servir como nueva agua de riego sobre la que habrá que ajustar los abonados (recirculación). b) Ser acondicionados con agua y servir como solución nutritiva a otros cultivos de exterior (reutilización).

A modo orientativo, se indica que el volumen de drenaje obtenido en la época más desfavorable (pleno verano y cultivo en plena producción) oscila entre 2 y 3 litros/ m2/día (a tener en cuenta a la hora de dimensionar el depósito de recogida de lixiviados). Un aspecto de gran importancia, es la realización de aberturas de drenaje a los sacos de cultivo. De su tamaño y ubicación puede depender que existan problemas de asfixia radicular o por el contrario poca capacidad de retención de agua. Las aberturas de drenaje deben hacerse con un “cúter” a unos 2 cm de la parte inferior de los sacos de cultivo y en su parte central. Se realizarán en forma de T invertida, con un tamaño de unos 8 cm, el corte horizontal, y unos 2 cm el corte vertical. (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003).

Figura 4. Drenaje y control de lixiviados

Fuente: www.navarraagraria.com/n136/hidropo. (2003).

203.4.7 Frecuencias de Aporte en la Solución Nutritiva. Tras realizar la Solución Nutritiva, la siguiente cuestión que surge es: ¿cuándo o cada cuánto tiempo la debemos aportar?

Lo habitual es hacerlo de forma automática, mediante los sistemas conocidos como “a Demanda” y por “Radiación”. Estos sistemas agrupan los riegos en los momentos del día en que más lo necesitan los cultivos. Según esto, a primera y última hora del día los riegos son más distanciados, mientras que en las horas centrales están más próximos unos de otros. Estos sistemas, adecuadamente instalados y calibrados en el invernadero, tienen la ventaja de que se rigen por la exigencia del propio cultivo, de modo que los riegos se dan cuando el “cultivo lo pide”.

A modo orientativo, podemos fijar que en épocas de verano, con planta desarrollada, el cultivo puede “llegar a pedir” alrededor de los 20 riegos al día, de una duración de unos 3,5 minutos cada uno de ellos (dados a través de goteros individuales para cada planta, de un caudal de 3 litros/hora), (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003). Estos sistemas automáticos son los siguientes:

a) A Demanda: el riego se produce cuando queda al descubierto un electrodo situado en un recipiente preparado al efecto (cubeta de demanda), que contiene solución nutritiva. En esta cubeta se coloca un saco de cultivo, abierto en su parte inferior. El cultivo va consumiendo esa solución nutritiva, hasta que llega un momento en que el electrodo queda al aire. Entonces automáticamente se lanza un riego, de una duración predeterminada que hace que el electrodo vuelva a quedar cubierto de solución nutritiva.

Figura 5. Sistema a demanda.

Fuente: SANZ DE GALEANO J., URIBARRI A., SÁDABA S., AGUADO G., DEL CASTILLO J. 2003

21 b) Por Radiación: El riego se rige mediante un sensor que acumula la radiación emitida por el sol (en watios/m2). Al alcanzar un valor de radiación predeterminado de antemano, se produce el riego con una duración también predeterminada. El acotar perfectamente ese valor de radiación acumulada es la clave para el óptimo rendimiento de los riegos.

Otra forma de aplicar los riegos es de forma manual, por horario, preestableciendo en el programador las horas de inicio de cada riego y su duración. Es un sistema que implica la continua actuación del agricultor, en función de la climatología diaria. Entendemos que este sistema debería ser de apoyo a cualquiera de los anteriormente citados (SANZ DE GALEANO J., ET AL., 2003). 3.5 Enfermedades del cultivo de tomate hidropónico

En realidad no existe patología alguna exclusiva de los sistemas de cultivo sin suelo. Pero sí es cierto que las especiales circunstancias microclimáticas y ambientales en las que se desarrollan los cultivos sin suelo arrojan una especial problemática fitopatológica. (URRESTARAZU, 2004). 3.5.1 Enfermedades de la parte aérea. Parece evidente que los problemas patológicos que afectan a la parte aérea de los cultivos manejados en sistemas hidropónicos no muestren diferencias significativas respecto a los problemas patológicos que afectan a los cultivos manejados por métodos tradicionales. No obstante conviene resaltar que ciertas enfermedades ligadas íntimamente a condiciones ambientales muy específicas o a ciertas carencias minerales, pueden manifestarse en distinto grado según se cultive sin suelo o en el suelo. Por ejemplo, si se optara por la solución, poco frecuente en cualquier caso, de recoger el agua de drenaje de los sacos de cultivo y evacuarla fuera del invernadero, entonces la humedad ambiental descendería y aquellas enfermedades que ven favorecido su ciclo vital por las elevadas humedades relativas de los invernaderos, encontrarían más dificultades para propagarse y perjudicar a los cultivos. (ALARCÓN, A. 2006). El cultivo sin suelo, al permitir un mejor control del aporte de agua y nutrientes, puede evitar la aparición de algunas enfermedades no parasitarias o fisiopatías producidas por desequilibrios nutricionales. Éstas, a su vez, pueden favorecer el desarrollo de ciertos parásitos. Por ejemplo, la carencia de calcio, según bibliografía, favorece el desarrollo de Botrytis cinerea. (ALARCÓN, A. 2006). 3.5.2 Enfermedades de la parte radicular. Tradicionalmente se las conoce con el nombre de enfermedades del suelo y podría pensarse que en un cultivo sin suelo, al no estar éste presente, estas enfermedades tampoco deberían de manifestarse. La aparición de este tipo de enfermedades en un cultivo hidropónico estará motivada normalmente por la introducción del patógeno en el sustrato, bien a través del agua de riego o por trasplantar plantas infectadas o por otras causas más imprevisibles. Una vez que un sustrato ha sido contaminado por un patógeno la colonización y diseminación del mismo pudiera producirse con mucha rapidez debido a que los sustratos son normalmente

22estériles y hay una falta de competencia microbiana cuando son nuevos. La facilidad con que un sustrato puede ser colonizado depende de: 1) La forma de diseminación del patógeno. 2) El sistema hidropónico empleado. 3) Las condiciones del medio.

Respecto a las condiciones del medio de cultivo, se cree que los sistemas que mantienen una cierta cantidad de agua como reserva favorecen la reproducción y diseminación de ciertos patógenos (según Yvonne Couteaudier) ya que este agua no se renueva con facilidad y puede recibir la consideración de agua estancada.

Asimismo otras condiciones determinadas por la temperatura, la cantidad de oxígeno o el pH del medio podrían potenciar los efectos causados por un determinado patógeno. Determinados desórdenes fisiológicos que se agrupan bajo la denominación «root death» (pérdida de raíz), pueden agravar también los efectos causados por los parásitos. La «pérdida de raíz» puede estar causada por: a) Falta de riego o conductividades muy altas. b) Temperaturas extremas. c) Problemas de asfixia radicular (falta de oxígeno). d) pH muy bajo.

Los momentos más críticos para la manifestación de las enfermedades que afectan al sistema radicular coinciden con las fases de plantación y entrada en producción (ALARCÓN, A. 2006).

23A continuación se expresan en la siguiente tabla las enfermedades más

importantes causadas por hongos y bacterias que afectan el cultivo de tomate. CUADRO 6: Enfermedades más importantes causadas por hongos y bacterias.

ENFERMEDAD AGENTE CAUSAL PARTES AFECTADA

S

SINTOMAS

Mancha Foliar Producida por distintas especies de hongos, entre otros Alternaria, Cladosporium, Stemphylium

Hojas, fruto y tallo.

Manchas cloróticas circulares, las que luego se necrosan, observándose a veces la presencia en estas de anillos concéntricos. En estados más avanzados y en ataques severos se puede producir incluso defoliación.

Tizones Foliares Causados por Phytophthora infestans (tizón tardío) y Alternaria solani (tizón temprano).

Hoja, fruto, tallo y planta entera.

Presencia inicial en las hojas de lesiones necróticas, seguido de una muerte rápida y extensiva del follaje de la planta, que se puede asemejar al daño producido por heladas.

Botritis

Esta enfermedad es causada por el hongo Botrytis cinerea.

Fruto, Hoja, tallo y planta entera.

Los primeros síntomas se manifiestan como lesiones acuosas, asociadas a tejido muerto. Estas posteriormente, pueden tomar un color café grisáceo, y el patógeno desarrollar esporas, las que son de color gris, sobre el tejido enfermo.

24Pudriciones Radicales Son producidas por

hongos del género Pythium spp. y Phytophthora spp.

Raíz y cuello de la planta.

Los síntomas son necrosis y pudrición en las raíces y cuello de la planta. Las plantas afectadas, pueden mostrar una pérdida parcial o total de la coloración del follaje, seguido de un decaimiento progresivo y reducción del vigor, dando un aspecto general de marchitez.

Pudrición Post Cosecha

Además de Botrytis spp., existen otros géneros de hongos asociados a este tipo de patología como es Alternaria spp.

Fruto El desarrollo de este tipo de problema se encuentra en muchos casos asociado a la presencia de heridas en frutos, producto de un mal manejo en la recolección y almacenamiento de ellos.

Cancro Bacteriano Su agente causal es Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis.

Hoja, fruto, tallo y planta entera.

Margen de color café con borde amarillo hacia el centro; las hojas siempre permanecen anexas a la planta.

Peca y Mancha Bacteriana

Producidas por las bacterias Pseudomonas syringae pv. tomato y Xanthomonas campestris pv. Vesicatoria respectivamente.

Hoja, fruto y tallo.

Pequeñas manchas de color café oscuro a negro rodeadas de una aureola amarilla.

25

Virosis En el caso de hortalizas, un ejemplo particular donde los virus pueden llegar a ser agentes fitopatógenos de importancia es tomate. Para este cultivo se han descrito al menos siete virosis afectando esta especie en Chile. Estos además de causar disminuciones en el rendimiento por aborto floral y menor vigor, también afectan la calidad de los frutos, al producir deformaciones y manchado en estos. A continuación se resumen algunos de los principales virus descritos en nuestro país para esta especie (APABLAZA, 1999). CUADRO Nº 7: Principales Virus del Tomate Nombre de la enfermedad

Agente causal

Huéspedes

Diseminación

Mosaico del tomate

Tomato mosaic Tobamovirus-ToMV

Solanáceas

Mecánica

Mosaico del tabaco

Tobacco mosaic tobamovirus- TMV

Solanáceas

Mecánica

Mosaico leve o latente de la papa

Potato X potexvirus-PVX

Mecánica

Mecánica

Mosaico rugoso o severo de la papa

Potato Y potyvirus-PVY

Mecánica

Pulgones (no persistente) Mecánica Tubérculos contaminados

Mosaico del pepino

Cucumber mosaic bromovirus-CMV

Cucurbitáceas, Tomate, Espinaca, Tabaco, Lechuga

Pulgones (no persistente) Mecánica Semilla

Mosaico de la alfalfa

Alfalfa mosaic bromovirus

Solanáceas, Leguminosas, Apio, Lechuga.

Pulgones (semipersistente) Semillas

Marchitez Manchada del tomate

Tomato spotted bunyavirus- TSWV

Tomate, Pimiento, Tabaco, Lechuga

Trips Semilla

Mosaico del pepino dulce

Pepino dulce Mosaic potexvirus- PepMV

Tomate, Pepino dulce

Mecánica

Fuente: ALARCÓN, 2004.

26Los síntomas para este tipo de patología pueden ser variables, desde cambios

en la coloración normal de los folíolos (mosaicos, moteados, clorosis, bronceado, necrosis) y frutos a alteraciones en el crecimiento (enanismo, acortamiento de entrenudos, deformación de folíolos y filimorfismo, aborto de flores y frutos). De aquí que ellos en la mayoría de los casos no sean suficientes como para realizar un correcto diagnóstico. Así para este tipo de enfermedades es necesario recurrir a otras técnicas para identificar con exactitud al agente causal (ALARCÓN, 2004).

Figura 6. Plantas infectadas con virus del bronceado del tomate (Tomato spotted wilt

virus-TSWV) Fuente: Sandoval, C. 2004.

Figura 7. Cambio de coloración en folíolos asociado a la presencia de virus

Fuente: Sandoval, C. 2004.

27Las medidas de control de este grupo de patógenos en cultivo de tomate

hidropónico, variaran de acuerdo al virus. Sin embargo existen recomendaciones generales dentro del manejo integrado como son: - eliminación de plantas con síntomas que constituyen fuente de inóculo, lavándose las manos inmediatamente luego de eliminarlas, antes de volver a trabajar al cultivo. Es recomendable también remover aquellas inmediatamente adyacentes, ya que éstas también pueden presentar el virus sin mostrar aún síntomas. - monitoreo permanente para ubicar plantas sintomáticas. - eliminación de rastrojos desde sustratos y esterilización de estos, ya que algunos virus como TMV pueden permanecer por periodos prolongados, de hasta dos años en ellos. - limpieza periódica de la ropa de trabajo, la que ojalá debe cambiarse diariamente. - desinfección cada cierto tiempo, por 5 minutos en agua hirviendo de herramientas, y utensilios de trabajo para eliminar cualquier posible contaminación. - limpieza de manos en una solución de agua y jabón, o bien leche descremada. - eliminación de malezas que pueden constituir huéspedes alternativos. Es el caso de chamico (Datura), quinguilla (Chenopodium), bledo, correhuela, malva, entre otras. Es importante tener presente que algunos virus presentan rangos de huéspedes bastante amplios, que incluyen también otras especies cultivadas. Es el caso de TMV, ToMV, CMV entre otros.

Las medidas anteriores son especialmente importantes en virus que se transmiten mecánicamente. De igual modo en aquellos que se diseminan a través de insectos, es importante mantener trampas pegajosas dentro del cultivo y malezas o cultivos aledaños, para monitorear la aparición de pulgones, trips, u otros que pudiesen actuar como vectores. Luego en base a los niveles de captura se debe determinar cuando aplicar medidas de control ya sea a través de la aplicación de insecticidas o bien empleo de enemigos naturales (depredadores, parasitoides y entomopatógenos). Esto debería ser cuando el número de individuos capturados comience a aumentar. Estas trampas pueden ser de color amarillo (pulgones) o celeste (trips), debiendo estar ubicadas a la altura de las plantas.

Por otra parte, en aquellos virus que se diseminan por semilla, como TMV y ToMV se puede recurrir a tratamientos con calor, a 70˚C, por periodos variables de 2 a 60 días para eliminar el patógeno.

Otra medida de control la constituye el empleo de cultivares resistentes. Sin embargo esta alternativa sólo existe para el virus del mosaico del tabaco al que muchos de los genotipos disponibles en el mercado son resistentes. Es el caso de Max, Super Max, Presto, Agora, Cobra, Carmelo, Alonso, Fa-144, Any-11, Arletta, Fortaleza, BHN-9086, Dior, Romina y Millenium (ALARCÓN, 2004).

283.6 Fisiopatías más importantes en los sistemas de cultivo sin suelo

Las fisiopatías más importantes son las debidas a desequilibrios nutricionales y dentro de éstos, los inducidos por factores ajenos a los propios elementos nutritivos. Aquí haremos mención a aquellas fisiopatías específicas de los cultivos sin suelo, o bien, a las que se manifiestan con mayor intensidad con estos sistemas (BAIXAULI, AGUILAR, 2005). Cuadro 8: Principales Fisiopatías del Tomate FISIOPATIA AGENTE CAUSAL PARTE

AFECTADA SINTOMAS

Blossom End Root. Podredumbre apical del tomate o pimiento.

Aumento rápido de la temperatura, altos niveles de transpiración, estrés hídrico y térmico, elevada salinidad de la solución nutritiva, baja humedad durante la noche, crecimiento rápido del fruto, aumento de la relación Mg++/Ca++, períodos de baja luminosidad seguidos de alta luminosidad.

Fruto En los órganos afectados se produce una disminución en el contenido normal de calcio, debido a una mala traslocación del elemento, muy ligada al potencial transpiratorio.

Cracking

Condiciones de alta humedad relativa ambiental en el invernadero. Cambios bruscos de la disponibilidad de agua por parte de las raíces de la planta, bien por un cambio brusco de condiciones de humedad en el sustrato, o por variaciones en el nivel de salinidad del sustrato.

Fruto Aparición de grietas en la superficie de los frutos.

29Deficiencia de Fósforo

Bajas temperaturas Hoja y Tallo El color de la hoja es generalmente opaco, verde oscuro a verde azulado, con los pecíolos y las nervaduras en la parte posterior de las hojas más jóvenes, de color púrpura.

Clorosis Férrica

Ello se debe a que en las primeras fases de cultivo se riega poco y a nivel de raíz se producen reacciones haciendo subir el pH.

Hoja Comienza con moteado clorótico internerval o un amarilleo general de las hojas más jóvenes.

Fuente: BAIXAULI, AGUILAR, 2005. 3.6.1 Otras carencias nutricionales. Relacionada con la anterior, en ocasiones se puede producir carencias de zinc y manganeso. Un exceso de un ión en la solución nutritiva puede provocar bloqueo de otros nutrientes. Por otra parte un exceso de algún elemento puede provocar también síntomas, afectar a la producción y producir fototoxicidades (BAIXAULI, AGUILAR, 2005). 3.6.2 Síntomas de exceso de sales

En los sistemas de cultivo sin suelo resulta relativamente fácil llegar a situaciones de exceso de salinidad en sustrato, principalmente cuando se manejan aguas salinas, aportes inadecuados de fertilizantes o una mala gestión de riegos.

Los excesos de sales provocan desequilibrios nutricionales en la planta, llegando a producir pérdidas en la producción. Como síntoma, aparecen desecaciones en los ápices de las hojas, reducción del crecimiento, frutos de menor tamaño, mayor susceptibilidad a determinadas enfermedades e incluso desecamiento de la planta. (BAIXAULI, AGUILAR, 2005).

303.7 Sistemas de Cultivo sin Suelo Se entiende por sistema de cultivo sin suelo el conjunto unitario que forma el sustrato, el contenedor y el sistema de riego. 3.7.1 Sistema de Cultivo en Lana de Roca. Las tablas van embolsadas con un polietileno de color blanco exteriormente y negro en el interior, para evitar la proliferación de algas, de 125 micras de grosor que permite una duración mínima de dos años. Las dimensiones más comunes son las de tablas de 100 cm de largo, 15 a 24 cm. de ancho y entre 7,5 a 10 cm. de alto. Presentan diferentes densidades de lana de roca, a mayor densidad mayor duración del material, oscilando las densidades aparentes desde 100 mg/l hasta 47 mg/l.

Las distintas dimensiones y usos de lana de roca dan nombre al bloque, que es un pequeño cilindro sobre el que se puede realizar la siembra, el taco sobre el que se realiza el repicado y que puede ser de distintas dimensiones, siendo el más utilizado el de 7,5 x 7,5 x 6,5 cm y por último, tenemos la tabla sobre la cual se desarrolla el cultivo.

Es el sistema que más se utiliza en Europa y del que más información y experiencia se dispone. Por sus excelentes características físicas y químicas como sustrato para cultivo de hortalizas, lo convierte en uno de los sistemas ideales para el manejo de cultivo sin suelo. Algo más del 95% del agua retenida por el sustrato es fácilmente asimilable por la planta, aspecto que no permite dejar sin suministro de agua al cultivo durante un periodo largo de tiempo y por la dificultad de rehidratar el material una vez extraída la totalidad del agua. Por su baja capacidad de intercambio catiónico y su bajo poder tampón, exige un manejo muy exacto de la nutrición y del riego.

Su duración es limitada y se recomienda para dos años. Presenta también como inconveniente los problemas medioambientales que genera su eliminación (BAIXAULI, AGUILAR, 2005).

Figura 8. Cultivo en Lana de Roca

Fuente: ALARCÓN, A. 2004.

313.7.2 Sistema de Cultivo en Perlita. Como ocurre con lana de roca, el manejo de la perlita requiere atención y control exacto de los nutrientes, por su baja o nula capacidad de intercambio catiónico y bajo efecto tampón.

La perlita la podemos emplear con sistema de sacos, que es el más extendido, se puede adquirir a granel para rellenar contenedores de poliestireno expandido, o bien, en contenedores continuos, encareciendo la instalación en estos dos últimos respecto al cultivo en sacos, por la adquisición de dichos contenedores.

El semillero se puede realizar en bandejas de poliestireno con una mezcla de perlita y vermiculita evitando el sobrecoste del semillero en taco de lana de roca, o si se prefiere también se puede realizar en este último sustrato, incluso se puede efectuar siembra directa.

Aunque es un material inerte químicamente, si se trabaja con soluciones nutritivas con un pH inferior a 5, puede producir la solubilización del aluminio existente en la perlita provocando fitotoxicidad. Durante su manipulación y transporte deben tomarse las precauciones oportunas, puede perder su estabilidad granulométrica, incluso durante el cultivo, produciendo las partículas finas tras estratificación anegamiento, falta de aireación y posibles problemas de asfixia radicular (BAIXAULI, AGUILAR, 2005 ).

Figura 9. Sistema de cultivo con perlita

Fuente: ALARCÓN, A. 2004.

323.7.3 Sistema de Cultivo en Arena. Actualmente el empleo de la arena como sustrato se encuentra muy extendida en los invernaderos de producción de tomate de España, empleando arena lavada de río, que se dispone en sacos de polietileno a modo de salchichas, e incluso en algunas explotaciones se rellenan contenedores de plástico rígido.

Para la fabricación de la salchicha se emplea polietileno coextrusionado blanco y negro, de un espesor de 100 a 150 micras, de 1,5 m. de ancho y longitud de 30 a 50 m., dependiendo de la longitud del invernadero. La dimensión del saco que nos queda, es de unos 40 cm de ancho y entre 20 a 25 cm de alto, se emplea un total de 250 m3/ha., repartidos en 4.000 a 5.000 m. lineales.

Una vez preparado el terreno de asiento, se extiende el plástico, se rellena de arena, se dobla el plástico envolviendo la arena y se solapan los extremos que son sellados. La construcción emplea mucha mano de obra, aunque su fabricación puede mecanizarse.

Presenta como ventaja el bajo coste del sistema, la longitud de la salchicha puede ver compensada el posible mal funcionamiento de algún gotero. La duración del sustrato es permanente por la gran resistencia mecánica. Como inconveniente presenta la falta de estandarización, posibles problemas de contaminación por transmisión de enfermedades entre plantas, con el empleo de sustrato de tanta longitud y que el suministro no está garantizado a largo plazo por el impacto ambiental que provoca su extracción. (BAIXAULI, AGUILAR, 2005).

333.7.4 Sistema de Cultivo en Fibra de Coco. La fibra de coco comienza a introducirse lentamente como sustrato en sistemas de cultivo sin suelo. El sistema mayoritariamente empleado es el de cultivo en contenedor, debido a su forma de ladrillo deshidratado y comprimido, que es la forma de suministro que menor grado de variación de las características físicas y químicas presenta. El mayor grado de variación lo presentan en las formas de bala prensada y saco de cultivo.

Es conveniente, previo al empleo del sustrato realizar un análisis del mismo, para proceder al posible ajuste de la solución nutritiva ó al lavado del sustrato en caso de exceso de sales. Se puede utilizar contenedores de 16 a 24 l. de capacidad, en los que se introducirán dos o tres ladrillos de 8 l. que hidrataremos y disgregaremos en el contenedor.

Se recomienda emplear un volumen de 85 a 130 m3/ha. de sustrato. Como ventaja presenta su efecto estimulante sobre el crecimiento de la planta, elevada porosidad total, retiene cantidades aceptables de agua fácilmente disponible y es fácil de manejar. Su residuo participa en procesos de humificación y enriquecimiento de la materia orgánica del suelo.

Como inconvenientes presenta la falta de homogeneidad de las distintas partidas, procedencias y modalidad de presentación, alta salinidad de algunos lotes, su elevada relación C/N que puede producir sobre el cultivo el hambre de nitrógeno, labores preparatorias y la garantía de suministro (BAIXAULI, AGUILAR, 2005).

Figura 10. Sistema de cultivo en fibra de coco.

Fuente: ALARCÓN, A. 2004.

343.7.5 Sistemas de Cultivo en Agua. El sistema NFT o Nutrient Film Technique, es el sistema hidropónico recirculante más popular para la producción de cultivos en el mundo. Desde sus inicios en los sesenta, este sistema se ha desarrollado y difundido en un gran número de países, donde existen condiciones restrictivas de suelo y un mercado promisorio para suplir con hortalizas frescas de alta calidad y sanidad. Este sistema permite cultivar un gran número de especies hortícolas, principalmente de hoja y fruto. La ventaja en relación a otros sistemas hidropónicos, es la alta calidad obtenida de diferentes productos hortícolas en un corto período de cultivo, como también en rendimiento. La constante oferta de agua y elementos minerales permite a las plantas crecer sin estrés y obtener el potencial productivo del cultivo. Además, es posible obtener precocidad, lo que para algunos mercados locales implica un mejor precio. Entre las desventajas que se indican para esta técnica de cultivo, destaca la mayor inversión inicial requerida. Otra desventaja del uso de un sistema de cultivo sin suelo cerrado, con recirculación de la disolución nutritiva, es la posible diseminación de patógenos a través de la disolución y, por ende, la posibilidad de obtener enfermedades en forma muy rápida peligrando el éxito del cultivo (URRESTARAZU, 2004).

Figura 11. Sistema de Cultivo NFT

Fuente: ALARCÓN, A. 2004.

35Una variación del sistema NFT, es el recién introducido sistema NGS, new

growing system, que consiste en un canal formado por bolsas de polietileno, interiormente en tres capas interconectadas y forrada por una última de polietileno blanco y negro, que es la que impide la entrada de luz en el sistema radicular, todo ello suspendido en el aire, con un sistema de sujeción y perfectamente nivelado para recoger el drenaje al final de la línea de cultivo y recircularlo. El sistema de riego está constantemente en funcionamiento y la solución nutritiva recogida llega a un depósito en donde se añade agua fresca, se ajusta la solución nutritiva, se calienta dicha solución mediante unos intercambiadores de calor y se vuelve a bombear al cultivo. En su recorrido se hace circular la tubería de riego cerca del sistema radicular de la planta para aprovechar y calentar las raíces de la planta (BAIXAULI, AGUILAR, 2005).

Figura 12. Sistema de Cultivo NGS, New Growing Sistem.

Fuente: ALARCÓN, A. 2004.

Figura 13. Sistema NGS Fuente: ALARCÓN, A. 2004.

36La solución nutritiva discurre por el interior de un conjunto de láminas de

polietileno superpuestas en forma de “V”. La disposición de las láminas se hace de tal forma que la solución nutritiva, después de recorrer un tramo de la lámina, más o menos largo según los diferentes modelos, pasa o cae a la lámina siguiente por medio de unos agujeros o taladros, troquelados en la parte inferior o en las caras laterales de dichas láminas.

Desde el momento en que es liberada por el sistema de goteo, hasta que alcanza la última lámina (colectora), la solución nutritiva recorre un largo camino; es a lo largo de este camino cuando la solución nutritiva pone a disposición de las raíces: agua, nutrientes y oxígeno. Al mismo tiempo, la solución nutritiva retira de la capa límite que rodea las raíces (rizosfera) los iones no asimilados o los compuestos excretados por las raíces y contribuye a renovar los gases que participan en la respiración radical (O2 y CO2). En el caso de que se emplee una solución nutritiva calentada (invierno) o refrigerada (verano), la solución nutritiva facilita el intercambio de calor con el sistema. Las raíces, una vez que han superado el cepellón en el que se encuentran cuando se realiza el trasplante, alcanzan la primera capa; guiadas por el movimiento del agua a favor de la pendiente de la bolsa, son conducidas por el agujero que les permite descender a la capa inferior. Este proceso se repite tantas veces como capas interiores tiene la bolsa; de este modo el sistema se puede adaptar fácilmente a diferentes cultivos. La solución nutritiva es recogida al final de cada línea de cultivo mediante un embudo conectado a un colector que canaliza, por gravedad, los drenajes hacia un depósito de recogida ubicado en cabezal de riego, donde se reponen el agua y los nutrientes consumidos por la planta (URRESTARAZU, 2004) .

Figura 14. Láminas de polietileno superpuestas en forma de “V” Fuente: URRESTARAZU. 2004.

374 COMENTARIOS FINALES

Una vez ya finalizado este trabajo de titulación, al tesista la quedan los siguientes comentarios finales respecto del cultivo hidropónico de tomates.

La Hidroponía, como sistema de producción agrícola, está vinculada a distintos contextos como son el económico, ecológico y social, debido a que sirve de herramienta en los sectores o lugares donde una planta no podría crecer. Con la Hidroponía se pueden producir alimentos en zonas áridas, asimismo como en zonas tropicales o en zonas donde el clima es demasiado frío, este último caso es el que se aplica a la región de Magallanes.

En general, los cultivos sin suelo son sistemas más fiables desde el punto de vista de la planificación de la producción. Este es un aspecto fundamental desde el punto de vista comercial, ya que hace posible establecer con antelación los programas de entrega del producto, una ventaja competitiva indudable.

Además, este sistema permite hacer un uso más eficiente de los invernaderos dada la rapidez con que pueden efectuarse los sucesivos cultivos. A medida que se comercializa el cultivo anterior puede implantarse el siguiente sin que medie un espacio de tiempo para las labranzas, incorporación de enmiendas varias, desinfección del suelo, etc., como en el cultivo tradicional. Esta mayor eficiencia en el uso de los diferentes recursos permite lograr un volumen superior de producción por unidad de superficie, con productos de calidad y en forma sostenible.

La utilización del método de Hidroponía no sólo es aplicable para producir verduras, frutas y hierbas aromáticas; sino también para el desarrollo y crecimiento de flores y plantas ornamentales de excelente calidad en espacios reducidos sin alterar el medio ambiente.

Todos estos aspectos parecen dar amplias ventajas comparativas cuando se colocan frente al cultivo tradicional. Sin embargo, es el mismo factor el que marcará la diferencia entre el éxito o el fracaso en el inicio de una nueva empresa. Y ese, es el factor humano. El cultivo hidropónico o cultivo sin suelo será de mayor rentabilidad, pero a su vez exigirá un mayor compromiso del agricultor con su profesión, adquiriendo conocimientos y capacitación a través de cursos, aplicando las Buenas Prácticas Agrícolas, imprescindibles en un sistema que se jacta de ser más limpio y sano y aplicando todas las normativas que exige un mercado global que se torna cada vez más competitivo.

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5 LITERATURA CITADA Abad B.M, P. Noguera M. y C. Camón B. 2004. Los sustratos en los cultivos sin suelo. In: Tratado de Cultivo Sin Suelo. Urrestarazu G.M. 3a edición. Mundi Prensa. Madrid, España pp. 113-158. Abad, M., P. Noguera y C. Camón. 2005. Sustratos para el cultivo sin suelo y fertirrigación. In: Fertirrigación cultivos hortícola y ornamentales. C. Cadahía (coord). 3ra ed. Mundi-Prensa. Madrid, España, pp. 299-352. Alarcón, A. 2004. Cultivo sin suelo. Técnicas para Hortalizas en Clima Mediterráneo. Ediciones de Horticultura S.R.L. Alarcón V. A. L. 2005. Soluciones nutritivas y fertirriego. Consideraciones, manejo y diagnóstico en cultivo sin suelo. Rev. Tecnoagro 6: 16-19. Apablaza, G. 1999. Patología de los Cultivos, Epidemiología y Control Holístico. In: Ediciones Universidad Católica de Chile. 347 p. Baixauli, Aguilar, 2005. Cultivo sin Suelo de Hortalizas. Editorial Textos i Imatges, S.A. Cadahía, C. 2005. Fertirrigación. Cultivos hortícolas, frutales y ornamentales. 3ª ed. Madrid: Ediciones Mundi-P rensa. 681 pp. CENID-RASPA. 2003. Agricultura protegida. Libro Tecnico No. 1. Centro Nacional de Investigacion Disciplinaria Relacion-Agua-Suelo-Planta-Atmosfera. INIFAP. Gomez Palacio, Dgo., Mexico. 111 pp. Duran J.M., E. Martínez, y L.M. Navas. 2000. Los cultivos sin suelo: de la hidroponía a la aeroponia. En línea: http://www.eumedia.eS/articulos/vr/hortofrut/l 01 cultivos.html. Gatica, C. 2004. “Evaluación del Efecto del Riego Temperado en la Producción de Plantines de Tomate, en la localidad de Antilhue, Comuna de lanco; X Región”. Tesis para optar al título de Ingeniero Agrónomo. Universidad Católica de Temuco. González N. J. F. 2006a. Productores mayas exportan chile habanero, tomate y pepino a la Unión Europea. Hortalizas, frutas y flores. Editorial Agro Síntesis S.A. de C.V. México D.F.: 8-11. González N. J. F. 2006b. Avanzan los sistemas hidropónicos en México. Hortalizas, Frutas y Flores. Editorial Agro Sín. S.A. de C.V. México D.F.: 6. Journal of The Nacional Cancer Institute. 2003. Diario Médico. Disponible en www.diariomedico.com Latorre, B. 2004. Enfermedades de las Plantas Cultivadas. 6ª edición. Universidad Católica de Chile ediciones. 720 p. Maroto, J. 1995. Horticultura herbácea especial. Cuarta edición. Editorial Mundi-Prensa. Madrid, España. 611 p. Mosse F. 2004. Hidroponía: Cultivos sin suelo. En línea: http://alipso.com/monografias/hidroponia/. Página visitada el 17/11/2009.

39Pastor, J. N. "Utilización de sustratos en viveros". Terra, 1999, vol. 17, n° 3, p. 231-235. Resh, H. M. 2001. Cultivos Hidropónicos. Ediciones Mundi-Prensa. Quinta edición. Madrid, España. 558 p. Sánchez del C.F., E. Escalante R. y P. Espinosa R. 1991. Experiencias sobre la producción de flores y hortalizas en México con sistemas hidropónicos. Rev. Chapingo. Serie Hort. (73-74): 7-13. Sandoval, C. 2004. Manejo Integrado de Enfermedades en Cultivo Hidropónico. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Universidad de Talca. Disponible en: http://www.rlc.fao.org/es/agricultura/aup/pdf/integra1.pdf. Visitado el 23/11/2009). Sanz de Galeano J., Uribarri A., Sádaba S., Aguado G., Del Castillo J. 2003. Hidroponía en Navarra. www.navarraagraria.com/n136/hidropo.pdf (Visitado el 20/10/2009). Sanz de Galeano J., Uribarri A., Sádaba S., Aguado G., Del Castillo J. 2003. Aspectos a Considerar en una Instalación de Cultivo Hidropónico. www.navarraagraria.com/n140/arthidro.pdf (Visitado el 20/10/2009). TAPIA, B. 2005. Mercado del tomate para consumo en fresco. Disponible en http://www.odepa.gob.cl/ (Visitado el 19/10/2009). Terés, V. 2001. Relaciones aire-agua en sustratos de cultivo como base para el control del riego. Metodología de laboratorio y modelización. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos, Departamento de Producción Vegetal, Fitotecnia. Urrestarazu. M. Tratado de cultivo sin suelo. 3a ed. Madrid: Ediciones Mundi- Prensa. 2004, 914 p. Zárate B., 2008. Tesis de Maestría Producción de Tomate (Lycopersicon esculentum mill.) Hidropónico con Sustratos bajo Invernadero.

406 ANEXO TABLAS Y FIGURAS

Anexo 1: Superficie cultivada bajo invernadero en Chile Especie Hectáreas % Tomate de consumo fresco 1.073,4 77,2% Pepino de ensalada 97,8 7,0% Pimiento 60,9 4,4% Ají 36,8 2,7% Lechuga 31,6 2,3% Poroto verde 17,7 1,3% Zapallo Italiano 11,9 0,9% Choclo 11,8 0,8% Otras 47,8 3,4% Total 1.389,7 100,0%

Fuente: INE, VI Censo Nacional Agropecuario-1997 Anexo 2: Superficie cultivada con hortalizas, temporada 2006-2007

Superficie (ha) Región

Al aire libre En invernadero Total

%

I de Tarapacá 583 1 583 0,6II de Antofagasta 349 1 350 0,4III de Atacama 1.580 72 1.652 1,7IV de Coquimbo 11.293 105 11.399 12V de Valparaíso 9.304 887 10.191 10,7Región Metropolitana 24.932 57 24.989 26,3VI de O'Higgins 12.976 110 13.086 13,7VII del Maule 11.511 196 11.708 12,3VIII del Bío Bío 9.351 27 9.378 9,9IX de La Araucanía 4.489 37 4.526 4,8X de Los Lagos 2.257 17 2.274 2,4XI Aysén 140 15 155 0,2XII de Magallanes y Antártica 65 19 84 0,1XIV de Los Ríos 1.718 10 1.727 1,8XV de Arica y Parinacota 3.068 23 3.092 3,2Total país 93.616 1.578 95.194 100,0

Fuente: ODEPA en base a las cifras preliminares del VII Censo Nacional Agropecuario y Forestal, INE 2007.

41Figura 15. Esquema básico de una instalación de cultivo

Fuente: Sanz de Galeano J., Uribarri A., Sádaba S., Aguado G., Del Castillo J. 2003.