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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS PARA EL DESARROLLO

CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Previo a la obtención del Título de:

INGENIERO AGRÓPECUARIO

TEMA:

Determinación de biomasa y contenido nutricional en la producción

hidropónica de maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en

Vinces-Ecuador

Autor:

Yilber Maximiliano Cordero Suárez

Tutor:

Ing. Amalia Marisol Vera Oyague, M.Sc.

Cotutor:

Ing. Galo Salcedo Rosales, Ph.D.

Vinces - Los Ríos - Ecuador

2017

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS PARA EL DESARROLLO

CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Tema:

Determinación de biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica

de maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en

Vinces-Ecuador

Aprobado por:

Dr. Omar Reyes Echeverría M.Sc

Presidente

Dr. Mario Abel Mora Montes M.Sc Ing. Edwin Mendoza Hidalgo M.Sc

Vocal Vocal

Yilber Maximiliano Cordero Suárez

La responsabilidad del contenido de este proyecto de

investigación corresponde exclusivamente a Yilber

Maximiliano Cordero Suárez y el patrimonio

intelectual de la misma a la Facultad de Ciencias para

el Desarrollo de la Universidad de Guayaquil.

DEDICATORIA

Dedico este trabajo de investigación primeramente a DIOS por darme la fuerza, la salud

para poder seguir adelante y llegar a cumplir mi sueño anhelado.

A mis padres que me apoyaron durante todo el proceso de mi educación y formación

Sra.: Herminia Suárez Merchán y Sr: Genaro Cordero Herrera quienes formaron parte de

mi educación desde el inicio hasta el día de hoy con mis estudios.

A mi esposa: Yesennia López Mendoza que me brindó su apoyo en todo momento.

A mis hijos, a toda mi familia y amigos (as) por estar siempre conmigo durante el

desarrollo de mi trabajo de investigación y durante todo este proceso para la obtención

de mi más anhelado sueño.

AGRADECIMIENTO

Agradezco a DIOS por darme la salud y la fuerza necesaria, por ser mi guía, por estar

conmigo en todo momento para llegar a mi meta y cumplir mi objetivo anhelado.

A mis padres quienes me apoyaron durante todo el proceso de mi educación y formación

Sra.: Herminia Suárez Merchán y Sr: Genaro Cordero Herrera por ser la base

fundamental de mi vida, a mi esposa a mis hijos y demás familiares por estar conmigo

siempre motivándome para seguir adelante y no desmayar para alcanzar mi meta.

A mis maestros por brindarme sus conocimientos durante el proceso de mi formación

académica.

A mis compañeros de aula: Andrés Briones Peralta, Egner Peralta Arana, Johan

Valarezo Bustamante, Ángela Mora Guerrero, Viviana Veliz Martínez, Yuri Peralta

Piza, a todos quienes me apoyaron para llegar a esta meta, y así convertirme en un

profesional.

Al Ing. Galo Alberto Salcedo Rosales, Ph.D. Por ayudarme por darme la idea por

guiarme en el desarrollo de mi proyecto.

A la Ing. Amalia Marisol Vera Oyague, M.Sc. Por estar siempre conmigo en todo

momento del desarrollo de este trabajo de investigación.

A todo el personal docente y administrativo de la “Facultad de Ciencias para el

Desarrollo Vinces”, por guiarme en el desarrollo y formación de mi vida profesional.

A mi alma Mater La gloriosa Universidad de Guayaquil.

INDICE GENERAL

INDICE DE CONTENIDO.............................................................................................I

INDICE DE CUADROS...............................................................................................IV

RESUMEN......................................................................................................................V

SUMMARY...................................................................................................................VI

I. INTRODUCCIÓN.......................................................................................................1

1.1 Situación problematizadora.........................................................................................2

1.1.1 Descripción del problema.............................................................................2

1.1.2 Problema.......................................................................................................2

1.1.3 Preguntas de la Investigación.......................................................................2

1.1.4 Delimitación del problema...........................................................................3

1.2 Objetivos.....................................................................................................................3

1.2.1 General..........................................................................................................3

1.2.2 Específicos....................................................................................................3

I. MARCO TEÓRICO....................................................................................................3

2.1 Hidroponía...................................................................................................................3

2.2 Importancia de la producción de forrajes....................................................................4

2.3 Forraje verde hidropónico de maíz y su importancia..................................................4

2.4 Cultivos hidropónicos..................................................................................................4

2.4.1 Forrajes en cultivos hidropónicos de maíz...................................................5

2.5 Factores que influyen en la producción de forraje verde hidropónico de maíz...........5

2.5.1 Luz................................................................................................................5

2.5.2 Temperatura..................................................................................................6

2.5.3 Humedad ambiental......................................................................................6

2.5.4 Calidad de la semilla de maíz.......................................................................6

2.5.5 Calidad de agua para riego del forraje verde hidropónico............................6

2.6 Producción de forraje verde hidropónico....................................................................7

2.7 Ventajas de los cultivos de forraje verde hidropónico................................................7

2.7.1 Desventajas de los cultivos de forraje verde hidropónico............................7

2.8 Fertilización de los cultivos hidropónicos...................................................................8

2.8.1 Funciones de los macronutrientes en el cultivo de maíz..............................9

2.8.2 Riego de los cultivos hidropónicos...............................................................9

2.9 Morfología de la planta de maíz................................................................................10

2.9.1 Raíz.............................................................................................................10

I

2.9.2 Tallo............................................................................................................10

2.9.3 Hojas...........................................................................................................10

2.9.4 Inflorescencia..............................................................................................10

2.10 Experiencias investigativas.....................................................................................11

III. MARCO METODOLÓGICO..................................................................................13

3.1 Localización..............................................................................................................13

3.2 Material de siembra...................................................................................................13

3.3 Factores en estudio....................................................................................................13

3.3.1 Tratamiento.................................................................................................13

3.4 Diseño experimental..................................................................................................13

3.4.1 Modelo matemático....................................................................................14

3.5 Pruebas de rangos múltiples......................................................................................14

3.6 Manejo del ensayo.....................................................................................................15

3.6.1 Selección de semilla...................................................................................15

3.6.2 Desinfección y germinación de la semilla..................................................15

3.6.3 Trasplante a las bandejas de producción....................................................15

3.6.4 Riego y fertilización...................................................................................16

3.7 Análisis del contenido nitrógeno en la planta hidropónica de maíz..........................16

3.8 Variables evaluadas...................................................................................................16

3.8.1 Altura de planta..........................................................................................16

3.8.2 Diámetro del tallo.......................................................................................16

3.8.3 Numero de hojas de las plántulas hidropónicas de maíz............................16

3.8.4 Largo de hoja (centímetro).........................................................................17

3.8.5 Ancho de hoja (centímetro)........................................................................17

3.8.6 Análisis bromatológico...............................................................................17

3.8.7 Cantidad de biomasa (kg)...........................................................................17

3.8.8 Peso del anclaje o del enraizamiento (kg)..................................................17

3.9 Instrumentos..............................................................................................................18

3.9.1 Equipos.......................................................................................................18

3.9.2 Materiales de campo...................................................................................18

3.9.3 Materiales de oficina..................................................................................18

3.9.4 Insumos.......................................................................................................18

IV. RESULTADOS Y DISCUSION............................................................................19

4.1 Evaluar la cantidad de biomasa obtenida del cultivo hidropónico de maíz..............19

II

4.1.1 Altura de planta a los 11 - 16 y 21 días......................................................19

4.1.2 Largo de hoja a los 11 - 16 y 21 días..........................................................20

4.1.3 Ancho de hoja a los 11 - 16 y 21 días.........................................................21

4.1.4 Diámetro de tallo a los 11 - 16 y 21 días....................................................22

4.1.5 Peso total de biomasa a los 21 días............................................................23

4.1.6 Peso de raíz a los 21 días............................................................................24

4.2 Establecer mediante análisis bromatológico el porcentaje de humedad, proteínas

y fibra bruta del cultivo hidropónico de maíz..........................................................24

4.2.1 Porcentaje de nitrógeno a los 21 días.........................................................24

4.2.2 Porcentaje de humedad a los 21 días..........................................................25

4.2.3 Porcentaje de proteína a los 21 días............................................................26

4.2.4 Porcentaje de fibra a los 21 días.................................................................26

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.....................................................27

VI BIBLIOGRAFIA......................................................................................................28

ANEXOS........................................................................................................................33

III

INDICE DE CUADROS

Cuadro 1. Esquema del análisis de varianza (ANDEVA)..............................................13

Cuadro 2. Delineamiento del experimento.....................................................................14

Cuadro 3. Altura de planta (cm) a los 11; 16 y 21 días en la determinación de

biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz

(Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces-Ecuador......19

Cuadro 4. Largo de hoja (cm) a los 11; 16 y 21 días en la determinación de biomasa

y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays),

bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces-Ecuador...........................20

Cuadro 5. Ancho de hoja (cm) a los 11; 16 y 21 días en la determinación de

biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica

de maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces-

Ecuador...........................................................................................................21

Cuadro 6. Diámetro del tallo (mm) a los 11; 16 y 21 días en la determinación de

biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica de

maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces-

Ecuador...........................................................................................................22

Cuadro 7. Peso total de biomasa (kg/m2) a los 21 días en la determinación de

biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica

de maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces-

Ecuador...........................................................................................................23

Cuadro 8. Peso de raíz (kg) a los 21 días en la determinación de biomasa y

contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays),


Cuadro 9. Porcentaje de nitrógeno (%) a los 21 días en la determinación de biomasa

y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays),


Cuadro 10. Porcentaje de humedad, proteína y fibra (%) a los 21 días en la

determinación de biomasa y contenido nutricional en la producción

hidropónica de maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea

en Vinces-Ecuador..........................................................................................26

IV

RESUMEN

Esta investigación se desarrolló en los predios de la Facultad de Ciencias para el

Desarrollo de la Universidad de Guayaquil, ubicada a 1,5 km de la vía Vinces-Palestina,

coordenadas geográficas 79º 39` longitud Oeste y 01º 33` latitud Sur, a una altura de 14

msnm precipitación 1492 mm/año, su objetivo general fue determinar la biomasa,

contenido mineral y nutricional en la producción hidropónica de maíz con la aplicación

de tres dosis de urea, se utilizó el diseño experimental completamente al azar con cuatro

tratamientos y cinco repeticiones. Los mejores resultados para la producción de biomasa

se vieron reflejados en el T4 = solo agua 150 mL/bandeja/riego, obtuvo 10,54kg, en

relación a los otros tratamientos que no tuvieron respuesta favorable. Y el mejor

tratamiento en relación a su contenido nutricional fue para el T1 = Urea 3,26 g/L de

agua, que sobresalió con el mayor porcentaje de nitrógeno con 3,05%.

Palabras claves: biomasa, maíz, hidroponía, alimentación, ganado.

V

SUMMARY

This research was carried out on the premises of the Faculty of Sciences for

Development of the University of Guayaquil, located 1.5 km from the Vinces-Palestine

road, geographical coordinates 79º 39` West longitude and 01º 33` South latitude,

height of 14 m / m precipitation 1492 mm / year, its general objective was to determine

the biomass, mineral and nutritional content in the hydroponic production of maize with

the application of three doses of urea, the experimental design was completely

randomized with four treatments and five repetitions. The best results for the production

of biomass were reflected in the T4 = only water 150 mL / tray / irrigation, obtained

10.54 kg, in relation to the other treatments that did not have favorable response. And

the best treatment in relation to its nutritional content was for T1 = Urea 3.26 g / L of

water, which stood out with the highest percentage of nitrogen with 3.05%.

Key words: biomass, corn, hydroponics, feed, livestock.

VI

I. INTRODUCCIÓN

Actualmente la hidroponía es realizada en todo el mundo y forma parte de la agricultura

protegida; consiste en cultivar plantas terrestres utilizando soluciones minerales en vez

de suelo agrícola. Los primeros en perfeccionar las soluciones nutritivas para cultivos

sin suelos fueron los botánicos alemanes Julius Von Sachs y Wilhelm Knop, en 1860;

( Gilsanz, 2007).

La producción de Forraje Verde Hidropónico (FVH) radica en la germinación de

semillas de gramíneas o leguminosas como son: arroz, sorgo, maíz, cebada, alfalfa,

trigo, avena, centeno, etc. En E.U.A y Canadá, ha contribuido a solucionar problemas

de suministro de forrajes de buena calidad nutritiva, en unidades con dispositivos

automáticos de riego e iluminación y otros en diferentes condiciones y facilidades de

inversión. (Capa, 2014).

Es una tecnología de desarrollo de biomasa vegetal obtenida a partir del

crecimiento inicial de plántulas en los estados de germinación y crecimiento temprano a

partir de semillas con alto poder germinativo para producir forraje vivo de alta

digestibilidad y calidad nutricional, apto para la alimentación de animales en diferentes

estadios, puede constituirse en una alternativa a los métodos convencionales de

producción de forraje, contribuyendo a una actividad agropecuaria sostenible en las

zonas áridas y semiáridas del litoral (López, Murillo, & Rodríguez, 2009).

La escasez de pasturas en la época seca dificulta la obtención de recursos

económicos para el tenedor de pequeñas fincas, desmejorando la calidad de vida de las

familias dedicadas a la ganadería (Fuentes, 2015)

Producir alimento se ha convertido en un problema para la ganadería, por el

costo que representa adquirir los insumos para la elaboración de raciones balanceados

que satisfagas las necesidades nutritivas de los bovinos.

Ante este problema que tienen los productores ganaderos, se presenta esta

investigación de cultivar forrajes de granos germinados, que permitirá garantizar una

alimentación en épocas de escases, económica y de excelente calidad nutritiva

(Salcedo, 2016)

En tal virtud, esta investigación planteo realizar la tecnología hidropónica que es

aplicable a pequeñas superficies agrícolas, en la Facultad de Ciencias para el Desarrollo;

esta evaluara la biomasa y contenido nutricional de la producción hidropónica de maíz

con la aplicación de tres dosis de urea; lo que permitirá al productor tener una

alternativa de alimentación sustentable y sostenible para el ganado, que abaratara costos

de producción y le brindara la posibilidad de obtener mayores beneficios.

1.1 Situación problematizadora

1.1.1 Descripción del problema.

La producción de pasto se vuelve un grave problema en la época seca debido a la

escasez de agua, la falta de precipitaciones, lo que conlleva a grandes pérdidas en la

explotación ganadera porque baja la producción de carne, leche y se limita el ingreso de

los recursos económicos de los pequeños ganaderos de nuestro cantón.

Uno de los principales factores limitantes para la producción de forraje verde

hidropónico es el desconocimiento por parte de los campesinos sobre técnicas para

producir alimento, a través, de alternativas que permitan solucionar la aguda escasez de

alimento y baja calidad nutricional en los pastos, en la época de estacionalidad o

comúnmente llamada época seca del año en el cantón Vinces, que está comprendida

entre los meses de junio-diciembre de cada año.

1.1.2 Problema

Baja calidad nutricional, escasez de forraje en época seca en el cantón Vinces y el

desconocimiento de tecnologías hidropónicas de producción que se ha acentuado en los

últimos años.

1.1.3 Preguntas de la Investigación

¿Qué cantidad de biomasa se obtuvo del cultivo hidropónico de maíz bajo tres dosis de

fertilización con urea?

¿Cuál fue el porcentaje de nitrógeno, humedad, proteínas y fibra bruta obtenido de la

planta hidropónica de maíz?

2

1.1.4 Delimitación del problema

1.1.4.1 Temporal

La producción y comercialización de productos hidropónicos en el mercado del

Ecuador, se inicia a fines de 1989 la empresa Greenlab ofrece los primeros productos de

este tipo, (GREENLAB, 2016).

1.1.4.2 Espacial

Este trabajo de investigación se desarrolló en los predios de la Facultad de Ciencias para

el Desarrollo de la Universidad de Guayaquil en Vinces.

1.2 Objetivos

1.2.1 General

Determinar la biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz

con la aplicación de tres dosis de urea.

1.2.2 Específicos

* Evaluar la cantidad de biomasa obtenida del cultivo hidropónico de maíz.

* Establecer mediante análisis bromatológico el porcentaje de nitrógeno, humedad,

proteínas y fibra bruta del cultivo hidropónico de maíz.

I. MARCO TEÓRICO

2.1 Hidroponía

Forma parte de los sistemas de producción llamados cultivos sin suelo, El vocablo

hidroponía proviene de dos palabras griegas HYDRO, significa agua y PONOS, trabajo

en el año 1600 el belga Helmont realizó experimentos que demuestran la obtención de

nutrientes por parte de las plantas, donde el medio de crecimiento está compuesto por

sustancias de origen, orgánico o inorgánico, inertes o no inertes con tasa variable de

aportes a la nutrición mineral de las plantas ( Gilsanz, 2007).

3

2.2 Importancia de la producción de forrajes

Según datos de INEC, 2011, el litoral o costa cuenta con un área de 3 425 412 Has,

dedicadas al cultivo de pasto con una tasa de crecimiento anual de 0,45 % y 1 385 549

ha de pastos naturales con una tasa de crecimiento anual de 8,24 %.

2.3 Forraje verde hidropónico de maíz y su importancia

Los grandes problemas que enfrenta la agricultura tradicional, tales como: la escasez de

agua, disponibilidad de nuevas tierras cultivables, el cambio climático, suelos

erosionados y encontrar índices mayores de contaminación; hacen que la producción de

forraje por medio de la hidroponía y los cultivos sin suelo, forme parte de la agricultura

protegida (Morales, et al, 2012).

Esto se convierten en una opción viable para la alimentación de los animales;

debido a que los cultivos protegidos son menos vulnerables a los cambios de clima,

permitiendo producir cosechas fuera de temporada, la importancia de la hidroponía

radica que es un sistema de producción agrícola, vinculando aspectos económicos,

ecológicos y sociales; por ser una herramienta útil en los lugares donde es difícil la

producción de forrajes en la época seca del año (Morales, et al, 2012).

2.4 Cultivos hidropónicos

El uso de esta técnica en la producción de forraje verde hidropónico tiene su

importancia en la gran flexibilidad del sistema, puede ser aplicado en variadas

condiciones en cualquier época del año y en muchos lugares del país, por lo que no

depende de fenómenos meteorológicos; siendo este un alimento ecológico, es decir, sin

uso de herbicidas o plaguicidas, por lo cual es un ahorro de estos insumos, alta

producción de forraje en reducidos espacios con bajo costo de infraestructura, alimento

de alto contenido nutricional de manera uniforme, mínimo recurso humano y

eliminación del uso de maquinarias, menor cantidad de agua para riego

(Espinoza, et al, 2004).

La progresiva disminución de superficie agrícola destinada a cultivos para

alimentación animal acontece por destinar los suelos a cultivos alternativos más

rentables, origina un incremento sustancial en los costos de producción animal y

convierte al cultivo hidropónico en una alternativa para la producción de forraje, el cual

4

deberá ser investigado a profundidad hasta alcanzar los parámetros ambientales, de

manejo específicos para optimizar el rendimiento productivo de las semillas en cada

zona donde se pretende producir forraje hidropónico (Quiñones, 2011).

2.4.1 Forrajes en cultivos hidropónicos de maíz.

El forraje verde hidropónico, es el resultado de la germinación y crecimiento temprano

de plántulas provenientes de semillas forrajeras de gramíneas como el maíz, durante

períodos de producción que varían entre 9-16-21 días, este forraje puede producirse en

forma vertical, lotes apilados a varios niveles tanto en invernaderos automatizados

como en sistemas operados manualmente estableciendo condiciones adecuadas de

temperatura, humedad y regulación de la luz (Torrez, 2013).

Además de su alta productividad de biomasa por m2 de superficie utilizada y su

bajo consumo de agua, es un alimento altamente nutritivo puede ser incluido en la dieta

de animales mono y poligástricos, incrementando su fertilidad y productividad,

disminuye la incidencia de algunas enfermedades de tipo digestivo e infeccioso

incluyendo parasitosis, los efectos benéficos del consumo de este forraje, en la salud del

ganado bovino, han sido atribuidos generalmente a su contenido de proteínas, minerales

y vitaminas (Salas, et al ., 2012).

2.5 Factores que influyen en la producción de forraje verde hidropónico de maíz

Son varios los factores que tienen su influencia o que forman el complemento para la

producción del forraje verde hidropónico de maíz entre los cuales vamos a mencionar

los siguientes.

2.5.1 Luz.

Para producir forraje verde hidropónico de manera eficaz, es necesario que durante los

primeros tres días, las bandejas de producción permanezcan cubiertas con plástico

negro creando un ambiente de poca luminosidad para favorecer el crecimiento del punto

vegetativo y raíces, a partir del cuarto día hasta la cosecha es necesario mantenerlas en

un ambiente con buena luminosidad y que la distribución de la luz sea homogénea sobre

las bandejas, pero estas no beberán exponerse directamente al sol porque los rayos

solares quemarían las plántulas (Hernández, 2013).

5

2.5.2 Temperatura.

Tiene gran influencia en la germinación de la semilla y aún después de ella a mayor

temperatura habrá más absorción de agua y a su vez mayor evaporación, se conoce que

a bajas temperaturas, disminuye la absorción de agua y elementos nutritivos, causando

marchitamiento, clorosis; es de gran importancia mantener siempre la temperatura en un

rango de 22-25 °C; si esta aumenta o disminuye de los parámetros establecidos es

perjudicial para la producción de forraje verde hidropónico (Villalta, 2014).

2.5.3 Humedad ambiental.

La humedad relativa en el interior del invernadero es un factor importante, la misma que

debe mantenerse en un rango de 70 % a 90 %. Una inadecuada ventilación puede

causar graves problemas fitosanitarios debido a las condiciones óptimas, para el

desarrollo de enfermedades fungosas que serán muy difíciles de eliminar; además, el

manejo de este proceso agro productivo incrementará los costos operativos. La

excesiva ventilación y baja humedad relativa, provoca un ambiente seco y disminución

significativa o baja producción de forraje por deshidratación (Capa, 2014).

2.5.4 Calidad de la semilla de maíz.

Esta debe ser de buena calidad, origen conocido, adaptada a condiciones locales, de

probada germinación y rendimiento, si los costos son adecuados se debe utilizar

semillas de cultivos de grano producidos en la zona. Es conveniente que las semillas

elegidas para producir forraje verde hidropónico de maíz, estén libres de piedras, paja,

tierra, semillas partidas las que son fuente de contaminación y fundamentalmente saber

que no han sido tratadas con químicos, como pre emergentes o algún otro pesticida

tóxico, es importante que la semilla muestre un porcentaje de germinación mínimo de

90 % para evitar pérdidas en rendimientos (Cunuhay, 2012).

2.5.5 Calidad de agua para riego del forraje verde hidropónico.

La calidad de agua para riego es un factor importante en la producción de forraje verde

hidropónico. Puede utilizarse agua de pozo, de lluvia o de la llave, lo que siempre debe

tomarse en cuenta y estar pendiente es del pH, el cual debe oscilar entre 5,2-7 por

encima o por debajo de estos parámetros puede verse afectada la absorción de los

nutrimentos, salvo raras excepciones como son las leguminosas, que pueden

desarrollarse hasta con un pH de 7,5. El resto de semillas de vegetales no se comportan

6

eficientemente con un pH encima de 7 manifestando ciertos cambios en su estructura

física (Moscoso, 2008).

2.6 Producción de forraje verde hidropónico

La producción de forraje verde hidropónico, es una tecnología obtenida del crecimiento

inicial de plantas en estados de germinación y crecimiento temprano a partir de semillas

viables tales como: maíz, cebada, alfalfa, avena, arroz, trigo, sorgo, etc. Obteniendo de

10-15 kg de forraje por m2 y de 100 000 – 150 000 kg/Has, convirtiéndose en la mejor

alternativa de producción agrícola, y no requiere de grandes extensiones de terreno, ni

abundante cantidad de agua, tampoco de largos periodos de producción, ni formas o

métodos de conservación o almacenamiento (Torrez, 2013).

2.7 Ventajas de los cultivos de forraje verde hidropónico

Producir forrajes por medio de la hidroponía tiene las siguientes ventajas que serán

mencionadas a continuación:

* No se requiere de grandes extensiones de terreno para su producción.

* Se emplea menor cantidad de agua para su producción.

* Presenta menos problemas de plagas y enfermedades.

* Se produce en periodo corto de tiempo.

* No necesita conservación ni almacenamiento.

* En invernaderos está protegido de lluvias, de altas o bajas temperaturas.

* Es consumible o apetecible en su totalidad, con hojas, tallos, raíces y restos de la

semilla.

* Es una buena opción para zonas áridas o lugares con poca disponibilidad de agua.

* Es un germinado rico en vitaminas proteínas y minerales.

* Es alta digestibilidad porque la presencia de lignina y celulosa es escasa.

* Con esta técnica se reduce significativamente costo de producción en comparación con

la forma tradicional de producción de forraje (Romero, Cordova, & Hernandez, 2009).

2.7.1 Desventajas de los cultivos de forraje verde hidropónico.

La producción de forrajes hidropónicos también tiene sus desventajas y son las

siguientes:

7

* No conocer las especies forrajeras y sus variedades, su comportamiento agronómico,

plagas, enfermedades, requerimientos de nutrientes, luz, temperatura, humedad

ambiental, niveles óptimos de concentración de CO2.

* Se tiene que hacer una pequeña inversión en la compra de los utensilios necesarios para

hacer el germinado.

* Se necesita capacitación para hacer el germinado de la semilla.

* Las variedades de plantas disponibles no son siempre las mejores.

* La materia orgánica y animales benéficos del suelo están siempre ausente.

(Jaramillo, 2012).

2.8 Fertilización de los cultivos hidropónicos

En los cultivos hidropónicos los elementos esenciales se suministran a las plantas

disolviendo las sales minerales fertilizantes en agua, para preparar la solución de

nutrientes, la proporción relativa de iones que debemos añadir a la composición se

comparara con la necesaria en la formulación del nutriente, para la hidroponía, en los

fertilizantes orgánicos de origen natural encontraremos lo esencial para que el cultivo

crezca sano y la producción sea de excelente calidad (Quiñones, 2011).

Se puede utilizar productos concentrados fáciles de utilizar gracias a que son

solubles en agua, enfocados para corregir problemas de carencia o bien mejorar el

estado nutricional del cultivo, al contener macro-elementos como Nitrógeno (N),

Fósforo (P) y Potasio (K), acompañados en algunos casos de micro-nutrientes y otros

elementos que completan la solución nutritiva, los fertilizantes foliares tienen acción

bioestimulante, que al ser aplicados directamente en las hojas, los nutrientes esenciales

para la planta llegan a ella de forma eficaz (Quiñones, 2011).

Investigaciones han demostrado que el nitrógeno es absorbido por las plantas en

forma de del ion nitrato de (NO3) o amonio (NH4+). Casi todo el nitrógeno que

absorben las plantas se encuentra en forma de nitrato, debido a que el nitrato (anión) es

móvil en el suelo y tratándose de agua la utiliza como vehículo para desplazarse hacia

las raíces de las plantas, donde es absorbido, por otra parte, el amonio (catión), esta

fácilmente ligado a la superficie de las partículas del suelo (Ramirez, 2009).

8

2.8.1 Funciones de los macronutrientes en el cultivo de maíz.

El abono nitrogenado ayuda en el proceso vegetativo y productivo, es la base del

crecimiento y desarrollo de las plantas de maíz, entre las principales funciones tenemos:

formar la clorofila, aminoácidos, proteínas, enzimas, síntesis de carbohidratos, es uno

de los elementos que en mayor cantidad demanda la planta (Padilla, 2008).

2.8.2 Riego de los cultivos hidropónicos.

Existen varios sistemas para proporcionar la humedad y alimento que necesitan las

plantas para su producción por medio de la hidroponía, donde describiremos los

siguientes tipos de riego:

* Riego por aspersión en hidroponía se lo realiza con nebulizadores, micro aspersores,

con atomizadores, manual o con bombas de mochila.

* Riego por goteo en la producción hidropónica de maíz se utiliza manguera con

perforaciones cuyos orificios se direccionen hacia la bandeja de producción.

* Riego por subirrigación se trata de aplicar el agua en la bandeja de producción hasta

cierto nivel radicular, evitando inundación a la planta para que no muera por asfixia

radicular.

* Riego por capilaridad es aplicado en hidroponía cuando se utiliza algún tipo de sustrato

y consiste en aplicar el agua hacia el fondo de la bandeja de producción quedando por

debajo del sustrato donde la planta tomara el agua de los espacios porosos del sustrato

por medio de sus capilares (Gomez, 2007).

El riego por aspersión es el más recomendado debido a que el agua se distribuye

en forma de lluvia, se puede utilizar micro aspersores si dispone de bomba eléctrica o a

gasolina, Los riegos deben realizarse por la mañana y en la tarde, evadiendo elevadas

temperaturas que pueden quemar las plántulas, en el cultivo hidropónico de maíz, es

necesario que se realicen con aspersores, nebulizares, o con sencilla pulverizadora,

evitando inundación porque el exceso de agua causa asfixia radicular y estimula ataque

de hongos, pudriciones causando la pérdida total del cultivo (Gomez, 2007).

9

2.9 Morfología de la planta de maíz

2.9.1 Raíz.

El sistema radicular del maíz es fasciculado y su misión es la de aportar buen anclaje a

la planta, las cuatro o cinco raíces que se desarrollan inicialmente son llamadas raíces

primarias y son funcionales en los primeros estadios de desarrollo, en algunos casos

sobresalen unos nudos de las raíces a nivel del suelo, esto suele ocurrir en aquellas

raíces secundarias o adventicias (Ortas, 2008).

2.9.2 Tallo.

El tallo es simple erecto, lo forman una sucesión de nudos y entre nudos. Los primeros

son zonas abultadas a partir de los cuales se produce la elongación de los entrenudos y

se diferencian las hojas siendo estos de elevada longitud, pudiendo alcanzar los 4 metros

de altura, e incluso más en algunas variedades, es robusto y sin ramificaciones. Por su

aspecto recuerda al de una caña, presenta una médula esponjosa que se observa al realizar

un corte transversal (Isquierdo, 2012).

2.9.3 Hojas.

Las hojas se disponen alternadamente en dos filas a lo largo del tallo. En cada una de

ellas pueden distinguirse dos partes: la vaina y la lámina o limbo, son largas, de gran

tamaño, lanceoladas, alternas, se encuentran abrazadas al tallo y por el haz presenta

vellosidades. Los extremos de las hojas son muy afilados y cortantes, las flores

femeninas aparecen en las axilas de algunas hojas y están agrupadas. (Nole, 2012).

En estudios realizados a diferentes variedades de maíz con ciertas densidades de

siembra se explica el comportamiento del crecimiento en el ancho de la hoja, debido a

que al incrementar la densidad de siembra se incrementa la competencia por luz entre

las plantas, teniendo como consecuencia un menor ancho de hoja. Este efecto también

explica que al realizar la competencia buscando la luz tienden a crecer dichas plantas

alargando su tallo y disminuyendo su anchura (Asimov I. , 1980).

2.9.4 Inflorescencia.

El maíz es de inflorescencia monoica, masculina y femenina separada dentro de la

misma planta, la panícula masculina se encuentra en la parte superior de la planta y lo

forman un eje central y varias ramas laterales de coloración amarilla que posee una

cantidad muy elevada de polen de 20 a 25 millones de granos del mismo, la mazorca o

10

inflorescencia femenina que surge hacia la mitad del tallo, está protegida por un

conjunto de hojas especiales (brácteas), que recubren por completo marca un menor

contenido en granos de polen, alrededor de los 800-1 000 granos y se forman en unas

estructuras vegetativas denominadas espádices (Nole, 2012).

2.10 Experiencias investigativas

González & Blandón, (2014), manifiestan en su ensayo realizado en “Efectos de tres

tipos de fertilizantes en la producción de forraje verde hidropónico de sorgo (Sorghum

vulgare) variedad Inta tortillero precoz, en un invernadero no tradicional,” a una altura

56 msnm, temperatura media anual de 27,08 ºC y humedad relativa anual de 73.2 %,

tuvo un promedio en el largo de hoja de 7,50 cm, el ancho de hoja tuvo una media de

0,52 cm, y el diámetro del tallo obtuvo un promedio de 1,16 mm a los 12 días.

Maza (2017), en su estudio realizado “Evaluación del forraje verde hidropónico

de maíz (Zea Mays L.) En diferentes estados de madurez en el engorde de cuyes en la

Hoya de Loja” El presente trabajo de investigación se realizó en el sector Consacola

Ciudadela del Chofer, localizado al noroeste de la ciudad de Loja, cantón Loja,

parroquia el Valle. Temperatura media de 15,3 °C, humedad relativa de 82 %, altura 2

060 msnm, precipitación de 670 mm/año. Quien obtuvo 6,35 kg/m2 de forraje verde

hidropónico de maíz a los 21 días.

Meza (2005) Quien muestra en su trabajo de “Evaluación de variedades de

maíz y densidad de siembra en la producción de forraje verde hidropónico” La

investigación se realizó en el Municipio de Marín, ubicado en el área central del estado

de Nuevo León, a una altura de 325 msnm, con temperatura de 21°C, precipitación

media anual es de 573 mm y humedad relativa de 64%, la densidad de siembra utilizada

fue de 3,4 kg/m2 obteniendo un ancho de hoja de 1,20 cm.

Gómez, (2007), en su trabajo realizado en: “Evaluación del forraje verde

hidropónico de maíz y cebada, con diferentes dosis de siembra para las etapas de

crecimiento y engorde de cuyes” con temperatura de 16 °C y humedad relativa de 70 %,

donde manifiesta que los forrajes provenientes de los diferentes tratamientos, registran

un porcentaje de humedad de 85,57, 85,64 y 85,53 %, para los tratamientos 0,50-0,75-

1,0 kg de semillas por bandeja respectivamente. Este mismo autor indica que la fibra se

11

presentó superior en los tratamientos 0,75 y 0,50 kg de semilla por bandeja con 13,0 %

y 12,9 %, en su orden, y el tratamiento 1,0 kg de semilla por bandeja con 11,7 % de

fibra bruta.

León, (2005) “Efecto del fotoperiodo en la producción de FVH de sorgo con

diferentes soluciones nutritivas para la alimentación de conejos en el periodo de

engorde,” una temperatura de 14 °C, humedad relativa de 70 %, altura de 2550 msnm,

precipitación anual de 470 mm, quien logro a los 15 días del cultivo promedios de 3,5 y

4 mm de diámetro del tallo de la planta de maíz producido por hidroponía.

López (2013), en un estudio sobre “Efectos de tres tipos de fertilizantes en la

producción de forraje verde hidropónico de maíz (zea mays) variedad NB6, en un

invernadero no tradicional”, cosechado a los 12 días , se logró un 16,20 % de proteína

bruta; altura de 56 msnm, con una precipitación media anual de 1,132 mm, temperatura

media anual de 27 ºC, humedad relativa de 73.2%.

Perez (2014), en su trabajo realizado en la Universidad Nacional de Colombia.

Facultad de Ciencias, Departamento de Biociencias Medellín, Colombia 2014, a una

altura de 1479 msnm, temperatura promedio 22 °C, precipitación de 1656 mm/año y

denominada “Uso de los fertilizantes y su impacto en la producción agrícola”,

manifiesta que al incrementar el contenido de nitrógeno en la planta, se favorece la

formación de compuestos proteicos, lo que a su vez estimula el desarrollo foliar de la

planta mejorando así la función de la fotosíntesis.

12

III. MARCO METODOLÓGICO

3.1 Localización

El proyecto se ejecutó en los predios de la Facultad de Ciencias para el Desarrollo

(FACDE) de la Universidad de Guayaquil, ubicada a 1,5 km de la vía Vinces-Palestina,

cuyas coordenadas geográficas son 79º 39` longitud Oeste y 01º 33` latitud Sur, a una

altura de 14 msnm, precipitación 1 492 mm/año, humedad relativa 83 %, evaporación

promedio 1 000 mm/año, Temperatura 25 ºC y Heliofanía 1 943 horas/año (INAMHI)1.

3.2 Material de siembra

El material utilizado para esta investigación fue el hibrido de maíz INIAP 551.

3.3 Factores en estudio

Producción hidropónica de maíz,

3.3.1 Tratamiento.

T1 = Urea 3,26 g/L de agua.



T4 = solo agua 150 mL/bandeja/riego.

3.4 Diseño experimental

Se utilizó el diseño completamente al azar con cuatro tratamientos y cinco

repeticiones.

Cuadro 1. Esquema del análisis de varianza (ANDEVA).

Fuente de Variación Grados de Libertad

Tratamiento t – 1 3

Error Experimental t (r - 1) 16

Total t.r – 1 19

3.4.1 Modelo matemático.

yij =µ + τi+ €ij

1 Datos tomados del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI).

13

yij=Una observación

µ =Media de la población

τi =Efecto de los tratamientos

€ij =Efecto aleatorio (Error experimental)

3.5 Pruebas de rangos múltiples

Los datos de campo fueron evaluados por medio del análisis de varianza (ANDEVA) y

para determinar diferencia entre las medias de los tratamientos, se empleó la prueba de

rangos múltiples de Tukey al 5 % de probabilidad estadística.

Cuadro 2. Delineamiento del experimento.

Tipo de Diseño Completamente al azar

Números de tratamientos 4

Número de repeticiones 5

Unidades experimentales 20

Largo de la unidad experimental (cm) 60

Ancho de la unidad experimental (cm) 40

Profundidad de bandeja de producción (cm) 12

Área de cada unidad experimental (cm2) 2 400

Longitud de hileras (cm) 60

Distancia entre bandejas de producción (cm) 5

Área total del experimento (cm2) 48 000

Plantas por metro cuadrado 10 729

Población (plantas/ha) 107 290 000

14

3.6 Manejo del ensayo

Se realizaron las siguientes actividades para el manejo del cultivo de forraje verde

hidropónico de maíz como fueron: selección de semilla, lavado desinfección y

germinación, trasplante a las bandejas de producción, riego y fertilización.

3.6.1 Selección de semilla.

Se utilizó semilla reciclada y seleccionada, con 12 % de humedad, libre de malezas,

plagas, y que no fue tratada con insecticida ni fungicida.

3.6.2 Desinfección y germinación de la semilla.

El lavado se realizó con agua, utilizando un recipiente con 1 litro de agua por kg de

semilla para sacar todo tipo de impurezas, semillas flotantes, luego para la desinfección

se introdujeron las semillas en otro recipiente por 15 minutos, con solución de

hipoclorito de sodio al 2 %; es decir 2 cc/L de agua por cada kg de semilla. El enjuague

se realizó con agua limpia por 6 veces para que, está quedara libre de residuos de cloro,

agentes patógenos (hongos, bacterias), y que no haya riesgo de inactivar las mismas.

La pregerminación fue realizada introduciendo la semilla en un recipiente con agua

1L/kg de semilla, dejándola por 12 horas, pasado este tiempo se la retiró del agua por 2

horas para que se oxigene.

Después se la introdujo en agua por 12 horas más y posteriormente se procedió a

oxigenarla por 2 horas, a continuación de este proceso se dejó la semilla en un saco

hasta el momento de la siembra o trasplante a la bandeja de producción, la que tenía una

dimensión de 40 x 60 cm.

3.6.3 Trasplante a las bandejas de producción.

Se procedió a realizar la verdadera germinación; para lo cual se pesó 800 g de semilla

pre germinada por cada bandeja de producción, esparciéndola en una fina capa de 1-1,5

cm de espesor, luego se aplicó 150 mL de agua con un atomizador. Una vez sembrado

y regado se colocó un plástico negro sobre las bandejas de producción, con la finalidad

de crear un ambiente oscuro y elevar la temperatura para acelerar el crecimiento

vegetativo.

15

3.6.4 Riego y fertilización.

Una vez retirado el plástico negro al cuarto día después de la siembra se procedió a

regar el cultivo de manera continua, al inicio 3 veces por día utilizando un atomizador

con 150 mL de agua por cada riego, al quinto día cuando las plántulas llegaron a la

altura de 5 cm fue realizada la aplicación de la solución nutritiva a base de urea,

empleando tres dosis disueltas en 1 litro de agua cada una: 3,26-4,34-5,43 g/L. La

fertilización se la ejecutó pasando un día para evitar intoxicación de las plántulas por

exceso de nutrientes.

3.7 Análisis del contenido nitrógeno en la planta hidropónica de maíz

Para determinar el contenido de nitrógeno de las plantas de maíz producidas por

hidroponía, se tomaron muestras de cada tratamiento a los 21 días. Luego fueron

enviadas al laboratorio del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones

Agropecuarias (INIAP) Estación Experimental Santa Catalina Quito para realizar los

respectivos análisis, donde se determinó el contenido de nitrógeno.

3.8 Variables evaluadas

3.8.1 Altura de planta.

Se evaluó la altura de planta durante el proceso de producción del forraje verde

hidropónico de maíz. Medición que se realizó a los 11-16 y 21 días después de la

siembra, se tomó al azar plantas de la región central de las bandejas de producción por

cada uno de los tratamientos, se medió con cinta métrica desde la base del tallo hasta la

última hoja apical.

3.8.2 Diámetro del tallo.

Para medir el diámetro del tallo se lo realizó con una herramienta llamada pie de rey a

los 11-16 y 21 días después de la siembra, cuyo resultado fue expresado en milímetro y

se tomó al azar varias plantas de la parte central de las bandejas de producción de cada

tratamiento evaluado.

3.8.3 Numero de hojas de las plántulas hidropónicas de maíz.

Se realizó el conteo del número de hojas de las plántulas del forraje verde hidropónico

de maíz a los 21 días después de la siembra, se tomó muestras de la bandeja de

producción de cada uno de los tratamientos y se comparó entre ellos.

16

3.8.4 Largo de hoja (centímetro).

Se procedió a medir la longitud de la hoja con una cinta métrica desde la vaina o base

de la hoja, hasta el ápice y el resultado fue expresado en centímetros, para lo cual se

tomó al azar varias plantas de cada uno de los tratamientos a evaluar; esto se realizó a

los 11-16-21 días después de la siembra.

3.8.5 Ancho de hoja (centímetro).

Para medir el ancho de la hoja se efectuó midiendo los extremos de la misma, para lo

cual se realizaron tres medidas una cercana a la vaina, otra en el centro y la tercera en el

ápice promediando estos resultados, que fueron expresados en centímetros al igual que

el anterior se tomó al azar varias plantas de la bandeja de producción de cada uno de los

tratamientos, a los 11-16-21 días después de la siembra.

3.8.6 Análisis bromatológico.

Mediante el análisis bromatológico se determinó, el porcentaje de humedad, proteína y

fibra bruta del maíz producido por hidroponía, tomando muestras a los 21 días después

de la siembra, obteniéndose plantas de la parte central de cada una de las bandejas de

producción por cada tratamiento; las cuales fueron enviadas al laboratorio del Instituto

Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) Estación Experimental

Santa Catalina Quito. (Ver anexo 15)

3.8.7 Cantidad de biomasa (kg).

Para estimar la producción de biomasa obtenida del forraje verde hidropónico de maíz,

se tomó una bandeja de producción para cada tratamiento, a los 21 días después de la

siembra, se pesó utilizando una balanza cuyos resultados fueron expresados en kg/m2.

3.8.8 Peso del anclaje o del enraizamiento (kg).

Para verificar el peso del enraizamiento del forraje verde hidropónico de maíz se

procedió a los 21 días, a cortar el tallo desde la base por cada tratamiento; logrando

obtener lo que es el anclaje o raíz, luego, esto se pesó en una balanza y fue expresado

en kg/m2.

17

3.9 Instrumentos.

Los instrumentos que se utilizaron en esta investigación fueron los siguientes:

3.9.1 Equipos.

* Balanza eléctrica

* Computadora

* Cámara fotográfica

3.9.2 Materiales de campo.

* Bandejas plásticas.

* Pie de rey.

* Cinta métrica.

* Navajas.

* Franelas.

* Algodón.

* Cinta métrica

3.9.3 Materiales de oficina.

* Hojas para impresión.

* Servilletas.

* Cinta Scott.

* Marcadores.

* Libreta de apuntes

* Esferos

* Calculadora

3.9.4 Insumos.

* Semillas de maíz.

* Urea.

* Cloro.

* Agua

18

IV. RESULTADOS Y DISCUSION

4.1 Evaluar la cantidad de biomasa obtenida del cultivo hidropónico de maíz.

4.1.1 Altura de planta a los 11 - 16 y 21 días.

Según el análisis de varianza, en la variable altura de planta registrada en las diferentes

fechas no presentó diferencia estadística entre los tratamientos y repeticiones, presentando

un coeficiente de variación de 5,34; %, 3,66 %; 4,95 % (Ver anexo 1-5-9).

Analizados los resultados mediante la prueba de Tukey al 5 % de probabilidad estadística, se

estableció que no hubo diferencias para los tratamientos, alcanzando la mayor altura de

planta a los 11 días el T1 con 13,91 cm. Mientras que a los 16 y 21 días el tratamiento con

mayor altura fue el T4 con 23,40 cm y 28,44 cm respectivamente.

Los resultados obtenidos en esta investigación a los 11 días concuerda con la investigación

de González & Blandón (2014) quienes a los 12 días en condiciones climáticas similares

obtuvieron una altura de 14,78 cm con sorgo, el mismo que tiene un ritmo de crecimiento de

1,47 cm/día y es semejantes al maíz que tiene 1,54 cm/día; lo que nos demuestra que las

condiciones climáticas y la fertilización nitrogenada influyen en el crecimiento y desarrollo

de la planta; como también lo manifiesta Padilla, 2008

Cuadro 3. Altura de planta (cm) a los 11 - 16 y 21 días en la determinación de biomasa y

contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays), bajo

tres dosis de fertilización con urea en Vinces-Ecuador.

Tratamientos 11 días 16 días 21 días

T1 = Urea 3,26 g/L-agua 13,91 NS 23,14 NS 27,68 NS

T2 = Urea 4,34 g/L-agua 13,20 22,89 28,00

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 13,86 23,10 28,26

T4 = Agua 150 mL/bandeja/R 13,82 23,40 28,44

Tukey (5 %) 1,32 % 1,53 % 2,51 %

19

4.1.2 Largo de hoja a los 11 - 16 y 21 días.

El análisis de varianza aplicado a esta variable, determinó que no hubo significancia

estadística para los tratamientos obteniendo un coeficiente de variación de 6,38 %; 5,02 %;

7,81 %, correspondientemente (Ver anexo 2-6-10).

La prueba de Tukey al 5 % de probabilidad estadística aplicada al promedio de largo de

hoja, no difirieron estadísticamente en ninguna de las fechas; a los 11 y 16 días, el T 4

alcanzó la mayor longitud, con 7,58 cm y 14,61 cm respectivamente; a los 21 días el T3

alcanzó 17,74 cm.

Al respecto González & Blandón (2014) en su investigación sobre “Efectos de tres tipos de

fertilizantes en la producción de forraje verde hidropónico de sorgo (Sorghum vulgare) en

un invernadero no tradicional”, obtuvieron a los 12 días, promedio de largo de hoja de 7,50

cm; ambos resultados fueron similares, considerando que usaron soluciones nutritivas

nitrogenadas; bajo las mismas condiciones climatológicas. (Ver cuadro 4).

Cuadro 4. Largo de hoja (cm) a los 11 - 16 y 21 días en la determinación de biomasa y





T2 = Urea 4,34 g/L-agua 7,40 14,31 16,56

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 7,26 13,92 17,74


Tukey (5 %) 0,85 % 1,27 % 2,43 %

20

4.1.3 Ancho de hoja a los 11 - 16 y 21 días.

El análisis de varianza aplicado resultó, no significativo para los promedios de los

tratamientos, y los coeficientes de variación fueron 2,31 %; 4,12 %; 3,42 %,

respectivamente (Ver anexo 3-7-11).

Los resultados de promedio de ancho de hoja sometidos a la prueba de Tukey al 5 % de

probabilidad no determinaron diferencia estadística para ninguno de los momentos de

evaluación.

Sin embargo, a los 11 días los tratamientos obtuvieron un valor de 0,89 cm, siendo la

excepción el T2 con 0,88 cm; a los 16 días se destacó el tratamiento T1 con 1,01 cm. Y a los

21 días los tratamientos T2-T3-T4, alcanzaron el mismo promedio con 0,90 cm; mientras que

el T1 logro 0,89 cm.

Según Asimov citado por Meza (2005) la disminución del ancho de hoja, a medida que

crece la planta, se debe a la competencia entre plantas y tiende a incrementarse el largo y

disminuye el ancho. Es importante destacar que el crecimiento normalmente se lleva a cabo

por división y extensión celular, se suprime la actividad de los meristemos marginales y se

acentúa la actividad meristemática adaxial que lleva a cabo la extensión radial de la hoja,

éste proceso es normal en las primeras hojas de maíz, produce un ensanchamiento de las

hojas por extensión celular, luego es influenciado por parámetros abióticos donde sus

células se contraen y las hojas se angostan. (Universidad Nacional del Nordeste de

Argentina, 2013).

Cuadro 5. Ancho de hoja (cm) a los 11 - 16 y 21 días en la determinación de biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces-Ecuador.



T2 = Urea 4,34 g/L-agua 0,88 1,00 0,90

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 0,89 0,97 0,90


Tukey (5 %) 0,03 % 1,27 % 2,43 %

21

4.1.4 Diámetro de tallo a los 11 - 16 y 21 días.

El análisis de varianza realizado sobre los datos de diámetro del tallo, determinó que no

existió diferencia estadística para los tratamientos, los coeficientes de variación fueron 0,65

%; 5,29 %; 3,60 % respectivamente (Ver anexo 4-8-12).

La prueba de Tukey al 5 % de probabilidad estadística, no presentó diferencia para los tres

periodos de evaluación, a los 11 días tuvieron un comportamiento similar con 1,51 mm. A

los 16 y 21 días el mayor diámetro correspondió al T1 con 2,58 mm y T2 con 2,46 mm en su

orden, resultados superiores a los de González & Blandón (2014) quienes, en su estudio

registraron un promedio de 1,16 mm a los 12 días, posiblemente esta superioridad se haya

dado porque al aplicar solo nitrógeno, éste pudo haber tenido mejor asimilación e influir en

el desarrollo de los tallos, porque ayuda en el proceso vegetativo y productivo además, es

uno de los elementos que en mayor cantidad demanda la planta (Padilla, 2008).

Cuadro 6. Diámetro del tallo (mm) a los 11 - 16 y 21 días en la determinación de biomasa

y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays), bajo


Promedios (mm.)



T2 = Urea 4,34 g/L-agua 1,51 2,48 2,46

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 1,51 2,54 2,37


Tukey (5 %) 0,03 % 0,24 % 0,15 %

22

4.1.5 Peso total de biomasa a los 21 días.

Sometidos los promedios de biomasa en 1 m2 al análisis de varianza se constató que no hubo

diferencia estadística para los tratamientos, con un coeficiente de variación de 7,49 % (Ver

anexo 13)

Al someter los promedios de biomasa a la prueba de Tukey al 5 % de probabilidad no

difirieron estadísticamente, la mayor producción de biomasa a los 21 días, la obtuvo el T4 =

(solo agua 150 mL/bandeja/riego) con 10,54 kg/m2 y con una densidad de siembra de 0,80

kg de semilla por bandeja, la menor producción correspondió al T1 = con 9,57 kg/m2. Estos

resultados fueron superiores a los obtenidos por Maza, (2017) quien en la producción de

forraje verde hidropónico (FVH) de maíz con una densidad de siembra de 1,0 Kg de semilla

por bandeja, obtuvo un rendimiento de 6,35 Kg/m2 a los 21 días.

Este resultado se debe a que el maíz es muy eficiente en convertir radiación solar en

biomasa y a menor densidad poblacional habrá mayor captación de energía solar y por ende

mayor producción de biomasa, gracias a su metabolismo fotosintético, a medida que

despliega nuevas hojas. La tasa de crecimiento del cultivo aumenta a medida que se

incrementa la eficiencia de intersección de radiación, alcanzándose los valores máximos

cuando el porcentaje de intersección se aproxima al 95 % tal como lo menciona (Asimov, I.

1980) (Ver cuadro 7).

Cuadro 7. Peso total de biomasa (kg/m2) a los 21 días en la determinación de biomasa

y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays), bajo


Tratamientos (kg/m2)

T1 = Urea 3,26 g/L-agua 9,75 NS

T2 = Urea 4,34 g/L-agua 9,96

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 10,04

T4 = Agua 150 mL/bandeja/R 10,54

Tukey (5 %) 0,34 %

23

4.1.6 Peso de raíz a los 21 días.

Efectuando el análisis de varianza, se comprobó que no hubo diferencias estadísticas para

los tratamientos, con un coeficiente de variación de 7,46 %, a los 21 días (ver anexo 14).

No se encontró diferencia estadística en los promedios de peso de raíz determinado por la

prueba de Tukey al 5 % de probabilidad. Numéricamente el mayor peso radicular fue para

el tratamiento T4 con un promedio de 6,88 kg/m2, con 65,28 % del peso total de biomasa.

Este resultado se asemeja al alcanzado por León (2005) quien en su estudio desarrollado con

los siguientes datos meteorológicos: altura 2 550 m.s.n.m., temperatura media de 14,77 ºC y

precipitación de 470 mm/año, a los 21 días, alcanzó 67,01 % de peso radicular, con relación

al peso total de biomasa, esto demuestra que las condiciones meteorológicas como la altura

y temperatura, no tienen gran influencia en el desarrollo radicular y contradice a lo

expresado por (Donoso, 2007), quien manifiesta que a bajas temperatura a nivel radicular

disminuye la absorción de agua y elementos nutritivos, evitando que las plántulas alcancen

su máximo desarrollo. (Ver Cuadro 8)

Cuadro 8. Peso de raíz (kg) a los 21 días en la determinación de biomasa y contenido

nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea mays), bajo tres dosis de

fertilización con urea en Vinces-Ecuador.

Tratamientos Peso de raíz (kg/m2)

T1 = Urea 3,26 g/L-agua 6,46 NS

T2 = Urea 4,34 g/L-agua 6,58

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 6,38


Tukey (5 %) 0,21 %

4.2 Establecer mediante análisis bromatológico el porcentaje de humedad, proteínas

y fibra bruta del cultivo hidropónico de maíz.

4.2.1 Porcentaje de nitrógeno a los 21 días.

En la referida variable se verificó que el tratamiento T1 adquirió el mayor porcentaje de

nitrógeno con 3,05 %, y el menor fue el T3 con 2,71 %.

24

A pesar de haber aplicado la dosis más baja en la fertilización nitrogenada se obtuvo

mayores resultados en el T1, se presume que este tratamiento asimilo mejor el nitrógeno, el

cual es básico para la formación de las proteínas, ácidos nucleicos, formador de clorofila,

estimula el desarrollo foliar y el proceso fotosintético de las mismas (Perez, 2014); por otro

lado Rodríguez et al, (2003), manifiesta que las altas temperaturas influye en la perdida de

nitratos debido a la volatilización por evaporación.

Cuadro 9. Porcentaje de nitrógeno (%) a los 21 días en la determinación de biomasa y



Tratamientos Nitrógeno (%)

T1 = Urea 3,26 g/L-agua 3,05

T2 = Urea 4,34 g/L-agua 2,75

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 2,71


4.2.2 Porcentaje de humedad a los 21 días

En ésta variable se observó que el tratamiento T3 obtuvo el mayor porcentaje de humedad

con 87,35 %, y menor fue el T2 con 84,29 %; en éste trabajo de investigación se determinó

que la aplicación de urea tuvo una correlación que favoreció esta variable, a mayor

concentración de nitrógeno mayor humedad.

Estos resultados fueron superiores a los obtenidos por Gómez (2007) que registró, el mayor

porcentaje de humedad en 80,84 % con densidad de siembra de 0,75 kg de semillas por

bandeja, y bajo condiciones climáticas diferentes, donde se observa que la densidad de

siembra no influye sobre la humedad; pero se asume que el estado de déficit hídrico puede

influir poderosamente sobre el crecimiento y la producción de materia seca en las plantas,

por lo que se verá afectado el rendimiento de grano, forraje, madera, etc. (Asimov, I. 1980)

(Ver cuadro 10).

25

4.2.3 Porcentaje de proteína a los 21 días.

En ésta variable, el tratamiento T1 alcanzo el mayor porcentaje de proteína con 19,11 % y el

menor valor lo registró el T3 con 17,11 %. Estos promedios son superiores al logrado por

López (2013), quien obtuvo un valor de 16,20 % de proteína a los 12 días con una

temperatura promedio de 27 ºC, humedad relativa 73,2 %, precipitación de 1 132 mm/año y

altura de 56 msnm. Según Rodríguez citado por (Lopez & Garcia, 2013), quienes

manifiestan que cada cultivo tiene una óptima producción de proteína y está marcado de

acuerdo a la altura y a la edad, lo que explica que a mayor edad de los forrajes sube el

porcentaje de fibra y baja el porcentaje de proteína. (Ver cuadro 10).

4.2.4 Porcentaje de fibra a los 21 días.

El análisis de las muestras de forraje, determinó, que el tratamiento T1 obtuvo el mayor

porcentaje de fibra con 9,01 % y el menor valor el T4 con 7,87 %. Resultados que fueron

inferiores a los obtenidos por Gómez, (2007), quien registró13 % de fibra bruta con

densidad de siembra de 0,75 kg de semillas cosechado a los 15 días, con temperatura de 8-

16 ºC, humedad relativa 70%, precipitación 513,5 mm/año, hay que tomar en cuenta que la

baja temperatura en este trabajo de investigación ayudó para que el porcentaje de fibra sea

superior a menor edad, lo que concuerda con lo expresado por Donoso, (2007), quien

manifiesta que a bajas temperatura a nivel radicular disminuye la absorción de agua y

elementos nutritivos, evitando que las plántulas alcancen su máximo desarrollo, formando

mayor cantidad de fibras (Ver cuadro 10).

Cuadro 10. Porcentaje de humedad, proteína y fibra (%) a los 21 días en la determinación

de biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica de maíz (Zea

mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces-Ecuador.

TratamientosPorcentaje

humedad

Porcentaje

proteína

Porcentaje

fibra

T1 = Urea 3,26 g/L-agua 85,06 19,11 7,87

T2 = Urea 4,34 g/L-agua 84,29 17,17 9,01

T3 = Urea 5,43 g/L-agua 87,35 17,11 8,95


26

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En base a los resultados obtenidos se concluye que:

Los mejores resultados para la producción de biomasa se vieron reflejados en el

T4 = solo agua 150 mL/bandeja/riego, en relación a los otros tratamientos que no

tuvieron respuesta favorable.

El T1 = Urea 3,26 g/L de agua sobresalió como el tratamiento con el mayor

porcentaje de nitrógeno, lo que permite determinar que este es el mejor en relación

a su contenido nutricional

Basado en los resultados se concluye que parcialmente se cumplió la hipótesis

alternativa; que decía: “La producción de biomasa en el cultivo hidropónico de

maíz con tres dosis de urea aumentará y mejorará la calidad nutricional”

De acuerdo con los resultados obtenidos en esta investigación, se recomienda:

Que para obtener la mayor cantidad de biomasa, no es necesaria la aplicación de

nitrógeno.

Que la dosis del T1 = Urea 3,26 g/L de agua; permite obtener mejor contenido

nutricional.

Realizar otras investigaciones utilizando otras dosis de fertilización con urea y con

otros cereales.

Realizar capacitaciones a los productores sobre los beneficios de los cultivos

hidropónicos

Considerar el tamaño de las bandejas de producción, las cuales no deben exceder los

5 cm de altura para tener plántulas de tamaño uniforme, aireación y evitar la

proliferación de hongos.

27

VI BIBLIOGRAFIA

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32

ANEXOS

33

ANEXOS

Anexo 1. Altura de planta cuadros de análisis de varianza e interpretación de datos

tomados a los 11 días en cultivo hidropónico de maíz.

F.V. Gl Sc Cm F Cal F Tabla

Tratamientos 3 1,69 0,56 NS 1,05 3,24

Error 16 8,57 0,54

Total 19 10,26

CV= 5,34

N.S = No Significativo

* Significativo

**Altamente significativo

Anexo 2. Largo de hoja cuadros de análisis de varianza e interpretación de datos


F.V. Gl Sc Cm F Calc F Tabla

Tratamientos 3 0,27 0,09 NS 0,4 3,24

Error 16 3,57 0,22

Total 19 3,84

CV= 6,38


* Significativo


Anexo 3. Ancho de hoja cuadros de análisis de varianza e interpretación de datos



Tratamientos 3 0,00082 0,000027 NS 0,65 3,24

Error 16 0,01 0,00042

Total 19 0,01

CV= 2,31


* Significativo


Anexo 4. Diámetro del tallo cuadros de análisis de varianza e interpretación de datos



Tratamientos 3 2,00E-05 6,70E-06 NS 0,07 3,24

Error 16 1,60E-03 9,80E-05

Total 19 1,60E-03

CV= 0,65


* Significativo



Tratamientos 3 0,66 0,22 NS 0,31 3,24

Error 16 11,45 0,72

Total 19 12,11

CV= 3,66




* Significativo





Tratamientos 3 3,65 1,22 NS 2,44 3,24

Error 16 7,98 0,5

Total 19 11,63

CV= 5,02


*Significativo






Error 16 0,03 1,70E-03

Total 19 0,03

CV= 4,12


* Significativo


Anexo 8. Diámetro del tallo cuadros de análisis de varianza e interpretación de datos



Tratamientos 3 0,02 0,01 NS 0,43 3,24

Error 16 0,29 0,02

Total 19 0,31

CV= 5,29


* Significativo





Tratamientos 3 1,64 0,55 NS 0,28 3,24

Error 16 30,95 1,93

Total 19 32,59

CV= 4,95


* Significativo



tomados

a los 21 días en cultivo hidropónico de maíz.


Tratamientos 3 4,31 1,44 NS 0,79 3,24

Error 16 29,04 1,82

Total 19 33,35

CV= 7,81


* Significativo






Error 16 0,02 9,50E-04

Total 19 0,02

CV= 3,42


* Significativo


Anexo 12. Diámetro de tallo cuadros de análisis de varianza e interpretación de datos



Tratamientos 3 0,04 0,01 NS 1,75 3,24

Error 16 0,12 0,01

Total 19 0,16

CV= 3,6


* Significativo


Anexo 13. Peso total de la biomasa cuadros de análisis de varianza e interpretación de

datos tomados a los 21 días en cultivo hidropónico de maíz.


Tratamientos 3 0,11 0,04 NS 0,95 3,24

Error 16 0,59 0,04

Total 19 0,7

CV= 7,98


* Significativo


Anexo 14. Peso de la raíz cuadros de análisis de varianza e interpretación de datos


F.V. Gl Sc Cm F Cual F Tabla

Tratamientos 3 0,04 0,01 NS 1,01 3,24

Error 16 0,22 0,01

Total 19 0,26

CV= 7,49


* Significativo


Anexo 15. Resultados de los Análisis Bromatológico

Anexo 16. Costo de producción.

Descripción Unidad Cantidad Costo unitario Subtotal

Adquisición de semilla kg 33 55 55

Hipoclorito de sodio Galón 1 2,5 2,5

Urea Sacos 1 25 25

Material de siembra Bandejas plásticas 20 5 100

Materiales de riego Baldes 6 3 18

Instrumento para riego Spray 1 2 2

Material de toma de datos Cinta métrica 1 2 2

Objeto para toma de datos Pie de rey 1 20 20

Impresiones Hojas 80

Análisis químicos Unidad 4

Mano de Obra

70 280

Lavado y desinfección de la semilla Jornales 1 15 15

Pre germinación de la semilla Bandejas Jornales 2 15 30

Trasplante a las bandejas de producción Jornales 3 15 45

Riego Jornales 8 15 120

Fertilización Jornales 4 15 60

Toma de datos Jornales 4 15 60

Cosecha Jornales 2 15 30

Costo Total 944,50

Anexo 17. Plano de campo

Determinación de biomasa y contenido nutricional en la producción hidropónica de

maíz (Zea mays), bajo tres dosis de fertilización con urea en Vinces Ecuador.

R1 T4 T2 T3 T1

R2 T3 T2 T1 T4

R3 T3 T4 T2 T1

R4 T4 T1 T3 T2

R5 T2 T4 T1 T3




T4 = solo agua 150 mL/bandeja/riego.

Anexo 18. Imágenes de labores realizadas.

Selección y limpieza de la semilla de maíz Lavado y desinfección de la semilla de

maíz

Lavada y desinfección de las bandejas de

producción

Trasplante y distribución de la semilla a

las bandejas de producción

Colocación de plástico negro después de

trasplante

Retirada del plástico negro a los 4 días

después del trasplante o siembra

Riego con agua a los 4 días después de la

siembra

Identificación de los tratamientos en el

ensayo hidropónico de maíz

Aplicación de fertilizante a base de urea a

los 6 días después de la siembra

Toma de datos a los 11 días después de

la siembra, altura de planta

Aplicación de fertilizante a los 14 días

después de la siembra.

Toma de datos de las variables a

evaluar a los 16 días después de la

siembra

Aplicación de fertilizante a los 18 días

después de la siembra.

Toma de datos generales en campo de

las variables evaluadas

Peso de la biomasa a los 21 días después de

la siembra

Toma de datos a los 21 días después de

la siembra

Anexo 19. Localización del campo Experimental.

Anexo 20 Gráficos de resultados de la investigación

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