INTRODUCCIÓN A LA HIDROPONÍA
MC. Juan Pedro Corona Salazar
Objetivos del
Curso
1.Capacitar y actualizar a personas
interesadas en las técnicas más
modernas de producción de
vegetales.
2.Promover y difundir esta tecnología
de producción para un mejor
aprovechamiento de los recursos
naturales, la optimización de la
nutrición y la generación de ingresos
para la sociedad en general.
TEMAS DEL CURSO
1. INTRODUCCIÓN
2. NUTRICIÓN VEGETAL
3. SUSTRATOS
4. SISTEMAS HIDROPÓNICOS COMERCIALES Y
DOMESTICOS
5. PREPARACIÓN DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA
La agricultura es la labranza o cultivo de la tierra e incluye todos los trabajos
relacionados al tratamiento del suelo y a la plantación de vegetales. Las
actividades agrícolas suelen estar destinadas a la producción de alimentos y a
la obtención de verduras, frutas, hortalizas y cereales. (10-12 mil años de
antigüedad).
Implica la transición a un ecosistema totalmente diferente y un nuevo
orden de relaciones estructurales entre los participantes (hombre, planta,
suelo, agua y atmósfera).
La introducción y éxito de la agricultura debe haber estado relacionada con
las ventajas adaptativas que proporcionaba.
En una comunidad agrícola desarrollada existen 4 grupos de actividades:
• La reproducción o siembra y crianza selectivas de semillas y
animales.
• La manipulación o el cuidado de plantas o animales mientras
están en la fase de crecimiento.
• La obtención.
• El almacenamiento del grano o el mantenimiento de los
animales para asegurar una adecuada fuente reproductiva.
Distribución de las diferentes superficies de la tierra
Tierras agrícolas = 15´302,160 km2
1´530,216,000 ha
Superficie total de la tierra
510,072,000 km2
1 km2 = 100 has
TIPOS DE AGRICULTURA (según la dependencia del agua)
• De secano o temporal
• De regadío
• Agricultura de subsistencia
• Agricultura industrial
• Agricultura intensiva
• Agricultura extensiva
Agricultura en México
México cuenta con una superficie de 193 millones de has
105 millones son ejidales (54%)
30.2 millones de has con potencial cultivable (16%)
21.44 millones se siembran (70.8%)
5.37 millones (25%)
Son de riego16.07 millones (75%)
Son de temporal
2.8%
USO DEL AGUA
PAIS: NIGERIA
COSTO DE LA BOLSA DE AGUA PARA BEBER = $0.10 DLS
2011
Población 7,000,000,000
Población estimada
8,200 millones
(2020)
Evolución de la población urbana, semiurbana y rural, 1950-2000 en México
Llamamos Agricultura Urbana a la practica agrícola y pecuaria en las
ciudades, que por iniciativa de productores/as afincados en los barrios,
colonias, fraccionamientos, rancherías, barriadas y/o poblados periurbanos,
colindantes a las ciudades; que utilizan los mismos recursos locales, como
mano de obra, espacios, agua y desechos sólidos orgánicos y químicos,
así como servicios, que con el fin de generar productos de autocosumo y
los destinados a la venta en el mercado local con beneficios a corto plazo.
AGRICULTURA URBANA
BOSQUE
LAPRIMAVERA
Guadalajara en el contexto histórico de su crecimiento
Presión urbana
Presión urbana
Presión urbana
1524
1840
1940
1960
1970
2000
ZAPOPAN
TLAQUEPAQUE
RIO SANTIAGO
Valle de Santa Anita
Valle de Tesistán
Valle de Tateposco
Áreas posibles de ser utilizadas por la agricultura urbana
• Casas habitación
– Balcones
– Azoteas
• Lotes baldíos (convenio con propietarios)
• Áreas de donación (fraccionamientos)
• Parques públicos (desarrollo ambiental)
• Áreas de propiedad municipal (sin uso)
• Áreas de propiedad estatal (sin uso)
• Áreas de propiedad federal (concesión)
• Camellones…
HIDROPONIAHIDROPONIA
La palabra Hidroponía deriva del griego Hydro (agua) y Ponos (labor o trabajo) lo cual significa literalmente trabajo en agua.
El concepto general de hidroponía
“Una técnica de la biotecnología que hace
uso de los fenómenos naturales del
crecimiento vegetal para obtener resultados
mejores de las plantas cultivadas usando la
solución nutriente”
La Hidroponía.............
Es una alternativa de producción de cultivo sin tierra,sustituyendo esta por un medio inerte (no reaccionaquímicamente) aplicando soluciones nutritivas confertilizantes diluidos a través de un sistema dedistribución.
Conclusión
Se acompaña a este
sistema de producción el
establecimiento de
contenedores en
invernaderos donde se
desarrollan las plantas en
un ambiente controlado
para el buen desarrollo de
los cultivos.
HIDROPONIA
50% DEL POTENCIAL DE CRECIMIENTO NUTRICIÓN VEGETAL
INVERNADERO
100% + POTENCIAL GENÉTICO
50% DEL POTENCIAL DE CRECIMIENTO
MANEJO AMBIENTAL
DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
Tecnificación de los sistemas de producción agrícola
Siembras
tradicionales
Riego en
surcos
Riego por
Goteo
Acolchado
plástico
Invernaderos
HIDROPÓNIA
HISTORIA
Jean Baptiste Boussingault, en
el mismo año, confirmó la
posibilidad de emplear
soluciones acuosas de
substancias químicas conocidas
y poder hacer crecer las plantas
sobre diversos sustratos de la
tierra.
1802-1887
Justus Von Liebig, con su
obra Disertación sobre la
fisiología de las plantas,
publicada en Oxford en 1840,
dio un gran impulso a los
estudios experimentales
sobre la teoría mineral de la
nutrición de las plantas.
1803-1873
De 1860 a 1868 el agrónomo
alemán Knop realizó cultivos en
medios líquidos, utilizando una
fórmula todavía hoy en uso…
N(NO3)
N(NH4)
P(PO4)
K+ Ca++ Mg++ SO4--
Knop's 1865 206 - 57 168 244 24 32
ppm
A final de la década de 1920 e inicio de los años
treinta el Dr. William F. Gericke de la Universidad
de California extendió sus experimentos de
laboratorio y trabajos en nutrición de plantas a
cosechas prácticas en aplicaciones comerciales a
gran escala. A estos sistemas de nutricultura los
llamó "hidroponia“.
Esquema transversal del sistema de Gericke
Raíces tipo
aire-suelo
Raíces tipo agua
Solución nutritiva
(mayor desarrollo radicular)
Estructura de malla
Metálica sobre la solución
Para el soporte de las
plantas
Desarrollo de sistemas
hidropónicos
domésticos, E.U.
Instalaciones
hidropónicas
cultivando tomate y
lechuga, Canadá
Cultivo de hortalizas
en la zona de Almería,
España
Cultivo en hidroponia
en el desierto, Israel
Cultivo de hortalizas
hidropónicas en agua
desalinizada, Emiratos
Arabes
Cultivo de flores y
plantas ornamentales
en hidroponia, Holanda
Panorama mundial del desarrollo de la hidropónia
NUTRICIÓN VEGETAL EN SUELO
SOLUCIÓN DEL
SUELOAGUA
CO2
O2
FOTOSÍNTESIS
AZÚCARES
CRECIMIENTO ALMACENAMIENTO
ENERGÍA
LUMINOSA
OXIGENO
SUELO MINERAL+MATERIA
ORGÁNICA
pH
CE
CIC
TEXTURA
ESTRUCTURA
Planta desarrollada en suelo
lixiviación
PLAGAS Y
ENFERMEDADES
Acumulación de
sales
INTEMPERISMO
CONDICIONES
AMBIENTALES
EXTREMAS
RENDIMIENTOS DE JITOMATE
MÁXIMOS DE 100 TON/HA
(SINALOA)
Tamaños*Cajas de
Exportación
Cajas de Mercado
Nacional
Extra - Grande 2014 849
Grande 2101 849
Mediano 1293 635
Pequeño 656 401
Total 6,064 2,734
Cajas de 25 Libras (11.36 Kg)
*Extra - Grande = 150 gr./fruto, Grande = 125 gr./fruto, Mediano = 100 gr./fruto
Pequeño = 75 gr./fruto.
SOLUCIÓN NUTRITIVA
CO2 enriquecido
O2
FOTOSÍNTESIS
AZÚCARES
DESARROLLO Y
PRODUCCIÓN
ENERGÍA
LUMINOSA
OXÍGENO + AGUA
SUSTRATO INERTE (CARACTERIZADO)
pH
CE
AMBIENTE CONTROLADO
(calidad de luz, temperatura y HR)
monitoreados
CARACTERÍSTICAS
GENÉTICAS
Evapotranspiración + eficiente
PLAGAS Y
ENFERMEDADES
(aisladas)
DRENAJE EFICIENTE
Planta desarrollada en hidroponía bajo invernadero
RENDIMIENTOS DE JITOMATE
MÁXIMOS DE 550 TON/HA
Rendimientos de 12.5-19.00 kilos por planta por ciclo, dependiendo la variedad y una
densidad promedio de 28,000 plantas/hectárea
Ventajas de la Hidroponía
• Se obtienen rendimientos muy superiores a los cultivos en suelo.
• Se puede cultivar en interiores, balcones, terrazas, patios, etc.
• Se requiere una superficie mucho menor para obtener igual
cantidad de producción. Realizando instalaciones superpuestas,
puede multiplicarse aún más el espacio.
• Se acorta el período de cultivo. El desarrollo de la planta es más
rápido.
• Las plantas desarrollan poco sus raíces pues están directamente
en contacto con los nutrientes, pero logran un crecimiento
extraordinario de tallos, hojas y frutos.
• Requiere mucho menor mano de obra, ya que no es necesaria
la remoción del suelo, efectuar trasplantes, limpiar los cultivos de
malezas, aplicar fertilizantes, etc. reduciéndose además las
tareas de recolección de los frutos, entre otras ventajas.
• La presentación de los productos obtenidos es superior a
la de los cultivados en tierra, mantieniendo los cultivos en
un medio fitosanitario extraordinariamente bueno.
• Ahorra gran cantidad de agua.
• Ahorra gran cantidad de fertilizante.
• Pueden disminuirse los gastos para las operaciones de
cultivo mediante la automatización.
• El sistema de cultivo hidropónico, permite la incorporación
de personal, que por sus características (avanzada edad,
discapacitados, etc.) no podrían realizar tareas en los
cultivos tradicionales.
Cultivo
Agua usada en
cultivo
tradicional
Agua usada en
Fincas
hidropónicas
Emiratos Arabes
Ahorro de agua
por kilo
producido
Lechugas 1211.33 litros 37.85 litros 1173.47 litros
Jitomates 1362.74 litros 45.42 litros 1317.32 litros
Fresas 1400.60 litros 204.41 litros 1196.19 litros
Ejemplo, para producir 1 kg de las siguientes hortalizas, podrás
ver en el gráfico de la cantidad de agua que se requiere.
Comparativas de producción-aprovechamiento del agua
en jitomate usando 3 tipos de sistemas
Consumo de
agua
Litros/m2
Rendimiento
kg/m2
Eficiencia
Litros/kg%
Campo abierto 624 7 89.14 100
Invernadero con sistema
hidropónico abierto 1,200 25 48 153
Invernadero con sistema
hidropónico cerrado 1,000 50 20 175
Cultivo
Hidropónico Fertirriego
Campo
abierto
convencional
Tm/HaN°cultivos/
añoTm/Ha/año Tm/Ha/año Tm/Ha/año
Pepinillo 300 2 600 290 30
Berenjena 28 2 56 30 20
Pimiento verde 57 2 114 98 16
Pimiento rojo 45 2 90 35 10
Lechuga 31 10 313 80 52
Jitomate 550 1** 550 120 60
Frijol 50 2 100 20 12
** Cultivo de jitomate crecido en invernadero en un período de 11 meses
(indeterminado).
Rendimientos de hortalizas crecidas hidropónicamente en invernaderos
del desierto bajo fertirrigación y en campos abiertos
A través de la Hidroponía productores mexicanos obtienen
al año más de 747 mil 150 toneladas de jitomate,
pimientos y pepinos cultivados con sistemas hidropónicos
en una superficie de dos mil 550 hectáreas; de esta
producción, prácticamente toda se destina al mercado de
Estados Unidos, Canadá y países de Europa (fuente
SAGARPA).
En el caso del tomate se llegan a obtener en promedio 400
toneladas por hectárea, de pepino 80 toneladas y de
pimientos 140 toneladas. Con los sistemas de cultivo tradicional
los rendimientos llegan a ser de 120 toneladas de jitomate por
hectárea, de pimiento 60 y de pepino 40, además de que no todo
el año se tiene producción.
Producción hidropónica en ambientes urbanos en México
CASO JITOMATE (ejemplo)
Consumo promedio de jitomates frescos (saladette) en una familia de 5
personas
66 kilos/año/promedio
Consumo diario de jitomate de una familia de 5 personas
180 gramos
Producción hidropónica promedio de jitomate saladette –hibrido- por metro
cuadrado al año.
37.5 kilos/metro cuadrado/año = 375 toneladas por hectárea/año
Cantidad de plantas de jitomate por metro cuadrado (densidad)
3 plantas
Cantidad de plantas necesarias para producir el consumo de jitomate de una
familia de 5 personas
6 plantas de jitomate (12.5 kilos por planta/año) = 75 kilos
Cantidad de superficie necesaria para producir el consumo de jitomate para
una familia de 5 personas
2 metros cuadrados
Producción hidropónica en ambientes urbanos en México
CASO LECHUGA EUROPEA (ejemplo)
Consumo promedio de lechuga fresca en una familia de 5 personas
104 lechugas/año/promedio
Cantidad de plantas de lechugas por metro cuadrado (densidad)
25 plantas (promedio)
Producción hidropónica promedio de lechuga por metro cuadrado al año.
200 lechugas/metro cuadrado/año = 200,000 lechugas por hectárea/año
8 cosechas/año
Cada 46 días (promedio)
Cantidad de superficie necesaria para producir el consumo de lechuga europea
para una familia de 5 personas
0.520 metro cuadrado
1.00 m
Aspectos técnicos en la hidroponía
Necesidades de la producción
Los cultivos hidropónicos requieren tres componentes
básicos:
• Sustratos
• Contenedores
• Soluciones nutritivas
• Aparatos o medios de control de la solución
Clasificación de los tipos de hidroponia
Criterios básicos:
• El medio físico donde crece la raíz de la planta (sustrato).
• El método de suministro de la solución nutritiva (riego).
• El método en su caso, de oxigenación de la solución
nutritiva, movimiento y/o compresor.
• La existencia o no de reciclado o recuperación de la
solución nutritiva.
Diseños
hidropónicos
Cultivo desarrollado en un
medio exclusivamente liquido
(water culture).
Las plantas son transplantadas o germinan hacia un
sistema donde las raíces se ponen en contacto
directo con la SN.
Cultivo en sustrato
sólido inerte y poroso
(plantas ancladas)
La SN atraviesa
el sustrato de
arriba-abajo por
percolación
(sand culture)
Por irrigación
superficial
discontinua
(slop method)
Con
recuperación
de la SN
Sin
recuperación
de la SN
Por irrigación
superficial
continua (drip
method)
Con
recuperación
de la SN
Sin
recuperación
de la SN
Por sub irrigación propiamente dicha
Por circulación
continua a nivel
constante.
Con recuperación
de la Solución
Nutritiva.
La SN atraviesa el sustrato de abajo-
arriba por sub irrigación (subirrigate
culture o gravel culture)
Cultivo en sustrato sólido inerte y poroso (plantas ancladas)
La SN atraviesa el sustrato de abajo-arriba por
sub irrigación
Static Aerated Technique - SATLas plantas se crecen en una
profundidad de la solución
nutriente estática que es aireada
bombeando el aire en la solución
nutriente desde el tanque. Esto
se refiere como "técnica pasiva"
Ebb and Flow Technique - EFT
Las plantas crecen como en
SAT, pero la solución nutriente
se elimina 3-4 veces al día de
permitir que las raíces
respiren. Esta técnica se
llama técnica de la
"inundación y del dren".
Bueno para los jardines de
casa y almácigos.
Deep Flow Technque - DFTLa solución nutritiva fluye a 2-3
cm de profundidad en un tubo de
PVC de 10 cm de diámetro, la
maceta tiene sustrato el cual toca
su fondo haciendo contacto con
la SN, pueden ser dispuestos en
un plano o en forma de zig zag
dependiendo de los tipos de
cultivos.
Una película fina de la solución
nutriente es siempre adentro
contacto con las raíces.
Mientras que las soluciones
nutrientes circula, la superficie
de la raíz se expone al aire, esto
ayuda a las raíces para respirar.
Recomendado para producir
cualquier tipo de hortalizas.
Nutrient Film Technique - NFT
Drip Irrigation Technique - DIT Plantas crecidas en substratos
inertes u orgánicos. La solución
nutriente alimenta cerca de las
raíces, se riega 6 - 7 veces al día
en gotas. Esta técnica se llama
"técnica de la irrigación por
goteo". Los desiertos en el
Oriente Medio están exportando
producto de la cosecha debido a
esta técnica. También conveniente
para la plantaciones comerciales.
Fog Feed Technique - FFTEsto es similar a RMT pero el
tamaño de la gotita es tan
muy específica ya que la
solución nutriente puede
apenas humedece su mano.
Esta técnica tiene todavía ser
perfeccionada. Bueno para
las plantas como orquídeas,
anthuriums, etc. AE
RO
PO
NIA
SUSTRATO: Lana de roca
CULTIVO: Jitomate bola
LECHUGA Y FLORES HIDROPONICAS EN TUBOS DE PVC
TOMATE HIDROPONICO EN SUSTRATO DE PERLITA
CULTIVO DE FRESA EN SUSTRATO DE PERLITA
MELON HIDROPONICO EN
SUSTRATO DE LANA DE ROCA
FRESA HIDROPONICA EN
SUSTRATO DE PERLITA
FRESA HIDROPONICA EN
SUSTRATO DE PERLITA
TOMATE HIDROPONICO EN SUSTRATO DE TEZONTLE
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA NGS®
PIMIENTO EN SISTEMA NGS
ALTURA: 1.80 – 2.20 m
El Cid F1(HMX 0801)
Precoz Oval-cuadrado Vigorosa y
Rojo muy erecta atractivo
ToMV V1 Fol 1,2 M
ToMV = Virus del Mosaico del
Tomate raza 1
V1 = Verticillium albo-atrum,
verticillium dahliae raza 1
Fol 1,2 = Fusarium oxysporum
f.sp. Lycopersici razas 1,2
M = Meloidogyne arenaria,
Meloidogyne incognita,
Meloidogyne javanica
Fusarium wilt, race 1 Fol (race 2)
Fusarium wilt, race 2 Fol (race 3)
Fusarium wilt, race 3 ToMV Tomato
mosaic virus Mj Root-knot
nematodes Vd Verticillium wilt For
Fusarium crown and root rot Pst
Bacterial speck Pl Corky root rot
TSWV Tomato spotted wilt virus Lt
Powdery mildew TYLCV Tomato
yellow leaf curl virus
Variedad Daniela
Variedad de jitomate Kumato
Alto en licopeno
ACUAPONIA
ACUACULTURA HIDROPONIA =+
“Un optimista ve una oportunidad en
todo problema, un pesimista ve un
problema en toda oportunidad”Winston Churchil
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