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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NAYARIT Área de Ciencias Biológico Agropecuarias y Pesqueras

Coordinación de Posgrado en Ciencias Biológico Agropecuarias

PROGRAMA ACADÉMICO DEL DOCTORADO EN CIENCIAS BIOLÓGICOAGROPECUARIAS

1. DATOS DE IDENTIFICACIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

NOMBRE Y CLAVE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJECultivos Hidropónicos

FECHA DE ELABORACIÓNDr. Porfirio Juárez LópezDr. Rubén Bugarín MontoyaEnero de 2011

FECHA DE ACTUALIZACIÓN

Dr. Porfirio Juárez LópezDra. Cecilia R. Juárez RoseteMayo de 2012

2. PRESENTACIÓNLa unidad de aprendizaje de CULTIVOS HIDROPÓNICOS está dirigida a estudiantes delPosgrado en Ciencias Biológico Agropecuarias que desean incorporarse en las técnicasmodernas de producción en sistemas en suelos empleadas en la producción de hortalizas yflores. En México existen alrededor de 12, 000 ha (hectáreas) dedicadas a la producción encondiciones protegidas, de las cuales se estima que alrededor de 6,000 ha son invernaderos y6,000 son de casa sombra. De la superficie cultivada en invernaderos, cerca de 50% se realizaen sistemas de cultivo sin suelo. En el caso de la floricultura, aún cuando no existen datos

precisos, existen muchos productores que emplean está técnica de producción. Lo anteriordemuestra que la técnica de cultivos hidropónicos ha sido exitosa cuando es bien empleada,pero exige conocer diversos aspectos de la producción en ambientes de invernadero. Loscultivos sin suelos, son aquellos donde se cultivan plantas en un sustrato inorgánico como es elcaso de la arena, roca volcánica, perlita, lana de roca, entre otros; así como en materialesorgánicos como estopa de coco y turba, y que son regados de manera periódica con unasolución nutritiva completa. Muchas empresas hortícolas mexicanas han visualizado sucrecimiento con el uso de este sistema de producción, el cual ha permitido incrementar demanera sustancial los rendimientos y calidad de productos cosechados.

Cultivos hidropónicos presenta una relación estrecha con las unidades de aprendizaje denutrición de cultivos, manejo de sustratos en los sistemas de producción protegidos, operación

y manejo de invernaderos, producción de hortalizas en invernadero y producción de especiesaromáticas. 

3. OBJETIVO(S)Que el estudiante adquiera la capacidad de analizar y operar sistemas de cultivo sin suelo en laproducción hortícola, que diagnostique problemas nutrimentales y no nutrimentales que lepermitan tomar decisiones en el diseño de soluciones nutritivas y manejo de los cultivos sinsuelo, con el objeto de incrementar la productividad de hortalizas y flores, preservando lacalidad del agua y aire.

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4. RELACIÓN CON EL PERFIL DE EGRESOLos conocimientos y habilidades adquiridos por el estudiante en la unidad de Cultivoshidropónicos, podrá aplicarlos con productores hortícolas independientes, empresas privadas,centros de investigación y/o enseñanza, asesoría y consultoría, entre otros.

5. CONTENIDO5.1 Generalidades del cultivo sin suelo (2 horas)

  Conceptos básicos de hidroponía  Historia de los cultivos hidropónicos  Ventajas y desventajas  Perspectivas futuras de los cultivos sin suelo

5.2. Principios de nutrición mineral de plantas cultivadas (2 horas)  Elementos esenciales y sus funciones en las plantas  Absorción y asimilación de nutrimentos  Factores que afectan la absorción de nutrimentos en los cultivos sin suelo  Sintomatología de deficiencias y excesos nutrimentales

5.3. Sistemas de cultivos sin suelo y sus componentes (4 horas)  Tipos de cultivos sin suelo  Circuito abierto  Circuito cerrado  Sistemas de cultivo sin sustrato  Cultivo en solución nutritiva  Sistemas de cultivo flotantes  Técnica de la película nutritiva (NFT)  Aeroponía  Sistemas de cultivo en sustratos  En camas de cultivo  En contenedores

  En columnas

5.4. Sustratos usados en los cultivos sin suelo (6 horas)  Sustratos  Origen y composición de los sustratos  Tipos de sustratos  Propiedades físicas  Propiedades químicas  Propiedades biológicas

5.5. Calidad del agua para el cultivo sin suelo (3 horas)  Muestreo del agua  Determinaciones analíticas y su interpretación:  Aniones y cationes  Contenido total de sales  Carbonato sódico residual  Sólidos en suspensión  Materia orgánica  Microorganismos

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  Manejo de agua de mala calidad para cultivos sin suelo

5.6. Solución nutritiva hidropónica (16 horas)  Composición química de una solución nutritiva  Unidades de concentración de los nutrimentos  Fuentes fertilizantes de macronutrimentos y micronutrimentos  Pesos moleculares y equivalentes de los fertilizantes  Solución nutritiva ideal  Ejemplos de soluciones nutritivas  Cálculo de soluciones nutritivas considerando la composición química del agua  Diseño de soluciones nutritivas  Monitoreo del pH y CE  Factores que afectan la composición de una solución nutritiva

5.7 Otras aplicaciones de la hidroponía (2 horas)  Hidroponía popular  Hidroponía urbana  Hidroponía orgánica  Acuaponía

5.8 Ejemplos de cultivos hortícolas en hidroponía (7 horas)  Jitomate  Pimiento  Lechuga  Fresa  Rosal  Gerbera  Hierbas aromáticas

PRÁCTICAS (20 horas)  Preparación de solución nutritiva  Monitoreo de solución nutritiva: pH y conductividad eléctrica  Uso de ionómetros.  Manejo de un cultivo hidropónico o en sustrato.  Visita a invernaderos con producción de cultivos en sustrato.

6. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Y DE APRENDIZAJE6.1. Generalidades del cultivo sin suelo

  Consulta de fuentes de información  Organización de la información  Análisis crítico de la información  Discusión en el aula en grupos de trabajo

6.2. Principios de nutrición mineral de plantas cultivadas  Lectura y análisis de los documentos sugeridos  Identificar problemas nutrimentales y no nutrimentales

6.3. Sistemas de cultivos sin suelo y sus componentes  Búsqueda, lectura y análisis de la información

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  Discusión en el aula de las ventajas y desventajas comparativas de los sistemas decultivo sin suelo. 

  Establecimiento de tres sistemas hidropónicos para conocer su funcionamiento yprincipios. 

6.4. Sustratos usados en los cultivos sin suelo  Búsqueda, lectura y análisis de la literatura sugerida  Resumen de las principales características físicas, química y biológicas de los sustratos.  Se realizara una práctica de caracterización física, química y biológica de algunos

sustratos.  Exposición y discusión en el aula.

6.5. Calidad del agua para cultivo sin suelo  Búsqueda, lectura y análisis de la información.  Revisión de los principales parámetros a evaluar en la calidad del agua  Discusión y conclusiones en el aula. 

6.6. Solución nutritiva hidropónica  Búsqueda, lectura y análisis de la información sugerida  Resumen comparativo de soluciones nutritivas mas empleadas  Ejercicios prácticos de cálculos para formular soluciones nutritivas  Ejercicios prácticos para la preparación de soluciones nutritivas a diferentes

concentraciones.

6.7. Otras aplicaciones de la hidroponía  Búsqueda, lectura y análisis de la información.  Escritura de un ensayo y presentación oral en el aula.  Discusión y conclusiones en el aula.

6.8 Ejemplos prácticos de cultivos hortícolas y ornamentales  Búsqueda, lectura y análisis de la información.  Preparar una ficha técnica de al menos un cultivo y hacer una presentación oral en el

aula  Conclusiones y sugerencias particulares para cada cultivo hortícola u ornamental

7. PROCEDIMIENTOS PARA LA EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJEExámenes parcialesReportes de prácticasReportes de investigación documental por equipos de trabajoPresentación oral y escrita de temas específicos

8. CRITERIOS DE ACREDITACIÓNCumplir con el 80 % de asistencia y obtener calificación mínima de 80.

9. CRITERIOS DE CALIFICACIÓNExámenes parciales 40 %Reporte de prácticas 20 %Ensayo, exposición oral 20 %Portafolio 20 %

Total 100 %

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 10. BIBLIOGRAFIA

 Alcántar G. G. y Trejo T. L. I. 2006. Nutrición de cultivos. Ediciones Mundi-Prensa. México. 462p.

Burés S. 1997. Sustratos. Ediciones agrotécnicas. Madrid, España.

Cadahía L. C. 2005. Fertirrigación cultivos hortícolas, frutales y ornamentales. 3ª Edición.Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España. 681 p.

Castellanos, Z. J., J. X. Uvalle-Bueno y A. Aguilar-Santelises. 2000. Manual de interpretación deanálisis de suelos y plantas. 2ª Edición. Instituto de capacitación para la productividadagrícola. Guadalajara, Jal. (México). 132 p.

Castellanos, Z. J. (ed.). 2010. Manual de Producción de Tomate en invernadero. INTAGRI. 458p.

Favela S. E., Preciado R. P., Benavides M. A. 2006. Manual para la preparación de solucionesnutritivas. Departamento de Horticultura. U.A.A.A.N. Torreón, Coahuila. México. 146 p.

Resh, H. M. 2004. Hydroponic Food Production. Sixth edition. Taylor & Francis Group. Mahwab,

New Jersey, USA. 571 p.Rodríguez D. A., M. Chang R., M. Hoyos R., F. Falcón G. 2002. Manual práctico de hidroponía.

Universidad Nacional Agraria la Molina. Lima, Perú.

Sánchez G. P., L. I. Trejo T., Y. L. Fernández P. 2000. Manual de prácticas EDA-651 NutriciónVegetal. Colegio de Postgraduados, Montecillo. Edo de México. México.

Sonneveld C. and W. Voogt. Plant nutrition of greenhouse crops. 2009. Springer. Netherlands.431 p.

Steiner A. A. 1984. The Universal nutrient solution. Proceeding sixth international congress on

soilless culture. Wageningen, The Netherlands. pp. 633-650.Urrestarazu G. M. 2004. Manual de cultivo sin suelo. 3ª Edición. Ediciones Mundi-Prensa.

Madrid España. 928 p.

 Artículos relacionados con cultivos hidropónicos de revistas científicas:

  Acta Horticulturae  Agrociencia  HortScience  Journal of Plant Nutrition  Revista Chapingo Serie Horticultura

  Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas  Revista Mexicana de Fitogenética  Terra Latinoamericana 

11. PERFIL PROFESIOGRÁFICOLos profesores que impartan la unidad de aprendizaje de Cultivos hidropónicos deberán contarcon el grado el Doctor en Ciencias en Horticultura o Edafología, tener conocimiento yexperiencia en el manejo de sustratos e invernadero, conocimiento de fisiología vegetal,nutrición vegetal y manejo del clima.