Universidad Popular Autnoma del Estado de Puebla

Escuela de Ingenieria Quimica

UPAEP BIBLIOTECA CENTRAL

TESB USO UNtCAM ENTE ENSALA

ASPECTOS BSICOS SOBRE SISTEMAS HIDROPONICOS

Ensayo en Fresa Utilizando Tezontle como Sustrato

Presentasa como requisito para Obtener el t i t u l o de

Ingeniero Quimico

Por

Ma. Elena M. Estrada Zarate

Puebla, Pue. 1988

Este trabajo prctico, fu supervisado y aprobado por el

Comit designado para el caso. Por lo que no hay inconveniente

para que la Srita. MARIA ELENA MERCEDES ESTRADA ZARATE, promue

va la obtencin del Ttulo de Ingeniero Qumico.

A T E N T A M E N T E

I . Q. NICOLAS CASADOS VARGAS

I . Q. EUGENIO URRUTIA ALBISUA

I . A. RAMIRO DE LA CRUZ DIAZ

P u e b l a , P u e . , O c t u b r e de 1988 ,

HKCCIOff ESCUELA 8 OBOXSU 4WJKCG4 62681

DEDICATORIA

El presente trabajo est dedi *

cado a mis padres los Sres:

FRANCISCO ESTRADA SANCHEZ (q.d.e.p.)

y GUADALUPE ZARATE VDA. DE ESTRADA

por haberme dado cario y compren-

sin necesarias para mi educacin.

A JULY, CARO, MATY, RAUL, JUAN,

Y a TODOS Y CADA UNO DE MIS TOS

por ayudarme y brindarme cario.

A ELENA, MERCEDES, PEPE Y ARNUL-

PO mis abuelitos queridos por

haberme dado unos padres muy

lindos, (q.d.e.p.)

A todos y cada uno de mis ami-

gos y compaeros que fueron una

agradable compaa dentro y fue

ra de 1a Universidad.

ii

A mis hemanos por ser un

gran sostn de cario:

PACO, TONO, HUGO y LUPITA.

A MARCO, VICTOR, CARMELINA,

Y A TODOS MIS PRIMOS POR

ser generosos y buenos.

A el SR. ROBERTO SANCHEZ

HUESCA Y A SU APRECIABLE FAM.

CONJUNTAMENTE CON TODAS LAS

FAMILIAS. QUE ME HAN BRINDA-

DO APRECIO Y AYUDA.

AGRADECIMIENTOS

A la UNIVERSIDAD POPULAR AUTO

NOMA DEL ESTADO DE PUEBLA por

ayudarme a travs de la L.A.E.

MAYTE ALCANTARA.

A CEICADAR a travs del I.A.

MARIO TORNERO en combinacin

con la S.A.R.H. De legacin

Cholula a travs del I.A.

MARIO MRQUEZ GARCIA por sus

orientaciones y consejos.

A los Ingenieros que supervi

saron mi trabajo: I.Q. NICO-

LAS CASADOS, I.A. RAMIRO DE

LA CRUZ, I.Q. EUGENIO URRUTIA.

A todas y cada una de las per

sonas que intervinieron en la

realizacin de ste trabajo.

A la Residencia de AGROLOGA de

la Secretara de Agricultura y

Recursos Hidrulicos por la ca.

pacitacin acerca de los anli

sis por el conducto del Q.F.B.

GERARDO CORDOBA acompaado del

grupo que dirige.

A la UNIDAD DE INVESTIGACIONES

HIDROPNICAS TOMATL por su a-

poyo en la elaboracin de dicho

trabajo, a travs del I.A. Enri

que Rodrguez.

A mis profesores por haberme

brindado su asesoria desintere_

sada.

iii

CONTENIDO

CONTENIDO P g .

PORTADA i

DEDICATORIA i i

AGRADECIMIENTOS i i i

CONTENIDO i v

NDICE DE CUADROS v

NDICE DE FIGURAS v i

RESUMEN v i i

I . INTRODUCCIN 1

I I . OBJETIVOS 3

III. CARACTERSTICAS GENERALES DEL SISTEMA DE CUL-

TIVO EN HIDROPONIA 4

IV. NECESIDADES DE NUTRIENTES EN LAS PLANTAS 8

4.1. Como absorben las plantas los nutrientes. 9

4.2. Mecanismos de Absorcin en Hidroponia.... 15

V. SISTEMAS DE CULTIVO EN HIDROPONIA 16

VI. ENSAYO PRACTICO; CULTIVO DE FRESA EN HIDROPO-

NIA 22

6.1. Introduccin 22

6.2. Objetivo 22

6.3. Materiales y Mtodos 22

6.4. Resultados y Recomendaciones 26

BIBLIOGRAFA 29

ANEXO 31

iv

NDICE DE CUADROS

Rendimiento producido en Hidroponia y con meto

dos convencionales en Suelo

Rendimiento medio de la produccin en Hidropo-

nia y en Agricultura Tradicional en los Valles

de Puebla

Nutrientes de las plantas, sus smbolos qumi-

cos y las formas inicas ms comunes en el Sue_

lo, disponibles para ser tomadas por las plan-

tas

Perodos en que se cambi la Solucin en 1987.

v

NDICE BE FIGURAS

Pag.

Figura que muestra la estructura de la raz e

ilustra como un pelo radicular absorbe nutrien

tes de la solucin del suelo y adsorbe iones

de una partcula de arcilla y humus 14

Figura que muestra el sistema hidropnico co-

mercial 19

Figura que muestra el sistema hidropnico ele-

mental 25

Figura que muestra una fotografa que se tom

al mes de transplante de Cultivo de Fresa en

Hidroponia 28

vi

RESUMEN

Con el propsito de promover el estudio de la Hidroponia

entre los estudiantes de la Carrera de Ingeniera Qumica, en

este trabajo prctico se indican aspectos generales y bsicos

sobre el sistema de cultivo en Hidroponia. Para ello se ha re-

currido a una breve revisin bibliogrfica y a la realizacin

de un ensayo con plantas de fresa q.ue se llev a cabo de Junio

a Septiembre de 1987.

De las observaciones realizadas durante el ensayo, desta

can los indicadores de pH y Conductividad elctrica cuyos valo

res demostraron que las plantas de fresa se mantuvieron en un

medio cido y con exceso de sales. Considerando que no se tuvo

un medio adecuado para realizar el ensayo y que no se realiza-

ron observaciones constantes hasta la cosecha, se recomienda a

los estudiantes interesados realizar una revisin bibliogrfi-

ca ms completa as como la eleccin de una metodologa de tra

bajo e investigacin apropiados.

vi i

I INTRODUCCIN

La Hidroponia es una tcnica moderna para el cultivo de

Hortalizas y/o Plores que posee caractersticas peculiares pa-

ra aprovechar al mximo los recursos que en nuestro tiempo son

escasos como son el agua y el suelo.

Los principales problemas que se producen en un cultivo

son los siguientes:

En los suelos se presentan problemas de erosin, acidez

y alcalinidad excesivas bien, son poco profundos, arenosos,

pedregosos, con topografa irregular, etc., es decir son mu-

chos los factores en este aspecto los que pueden impedir una

buena cosecha.

Por otra parte, las precipitaciones, temperaturas as co

mo el control de agua, plagas y adecuado uso de los agroqumi-

cos son factores que limitan la produccin y que muchas veces

no podemos controlar adecuadamente.

La Hidroponia plantea alternativas que tratan de corre-

gir estos problemas ofreciendo a la planta los elementos indis

pensables para su crecimiento y desarrollo,utilizando un mate-

rial inerte cue sirve como soporte al sistema radicular y una

solucin que contiene los elementos que nutren a la misma evi-

tando el problema del balance nutrimental.

Proporciona altos rendimientos por unidad de superficie,

mayor calidad de un producto, en un tiempo ms corto.

Dentro de los sistemas de cultivo en Hidroponia ms co-

munmente usados se encuentra el sistema por subirrigacin que

se describe con ms detalle en el presente trabajo.

2

A manera de prctica se describe un ensayo con cultivo

de fresa para resaltar los principales aspectos de la Hidropo-

nia.

La Ingeniera Qumica contempla una ayuda tanto en el

aspecto qumico que guardan las sales fertilizantes, como en

la adicin de las mismas as como en las determinaciones que

se efectan para cultivos en hidroponia y que son anexadas en

este trabajo.

II OBJETIVOS

El objetivo de este trabajo es proporcionar los principa

les aspectos que se involucran en Hidroponia en el aspecto te

rico y prctico.

Mediante un ensayo con plantas de Fresa utilizando el sis

tema de produccin por subirrigacin y utilizando la frmula

descrita por Turner (15) tratar de dar una explicacin desde

el punto de vista qumico para una mejor comprensin de la Hi-

droponia.

Por otra parte, se espera despertar el inters de la In-

vestigacin acerca de la produccin de Hortalizas y/o Flores

utilizando sistemas hidropnicos.

III. CARACTERSTICAS GENERALES DEL SISTEMA DE CULTIVO

EN HIDROPONIA

La Hidroponia Moderna es una antigua tcnica agrcola

que se basa en el principio de proporcionar agua y nutrientes

a la planta; en donde el suelo es reemplazado por un material

inerte que sirve de soporte al vegetal en cultivo.

Jan Van Helmont (1600), observ que el agua de lluvia

era un factor importante para que la planta incrementara de pe

so. Woodward (1699) experiment con sustratos, adjudicando a

estos el crecimiento de los vegetales. Knop (i860), realiz

los primeros cultivos en medio lquido, y J. Von Sachs, inici

los estudios de cultivo "in vitro" que es muy importante para

la Hidroponia.

La Estacin Agraria Experimental de Rhode Island (U.S.A.)

(1921), realiz los primeros cultivos con fines econmicos.

Fue hasta 1929 que N.F. Gericke, del Departamento de Nutricin

de Plantas de la Universidad de Berkeley, que publica sus tra-

tados en los que demuestra la viabilidad de la Hidroponia des-

de el punto de vista econmico. Gericke puede considerarse co-

mo el iniciador de la Hidroponia Moderna y quin le dio la de-

nominacin con la que es conocida actualmente (3 ).

El trmino Hidroponia se deriva de los vocablos griegos

"Hydro" "Hudor", que significa agua y "Ponps" equivalente a

trabajo o actividad. Literalmente, se traduce como "Trabajo del

agua" "Actividad del agua" (12).

Existen varios trminos que se usan como sinnimos, ta-

les como: Cultivo sin Suelo, Nutricultura, Quimiocultura, Cul-

tivo Artificial, Agricultura sin Suelo, Agricultura Controlada,

etc (12).

5

En el Sistema en Hidroponia el rendimiento producido es

incrementado notablemente como se reporta en la Enciclopedia

de Ciencia y Tecnologa ( 6 ) , Cuadro No. 1.

Como se puede observar, en condiciones normales,la pro-

duccin de Papa, Arroz, Maz, Lechuga, Betabel es de 74.132,

3.365, 2.244, 10.097 y 10.97 Ton/ha respectivamente. Mientras

que en Hidroponia se pueden alcanzar hasta 160.62, 10.096,

6.731, 23.560, 22.437 Ton/ha respectivamente.

Cuadro No. 1. Hendimiento producido en Hidroponia y con

mtodos convencionales en suelo

Produccin Cosecha Agrcola Hidroponia Localizacin

Normal

Tomate 5.448 7.354 U.S.A.

kg /p l an t a 5.00 7.445 Kindom Unido

4.54 10.211 Ind ia

Papa

Ton/ha 74.132 160.62 U.S.A.

Arroz 1.010 5.609 Ind i a

Ton/ha 3.365 10.096 I t a l i a , Japn.

Ma z

Ton/ha 2.244 6.731 Bengal

Lechuga

Ton/ha 10.097 23.560 Ind ia

Betabel

Ton/ha 10.097 22.437 Ind ia

Fuente: Enciclopedia de Ciencia y Tecnologa Vol. 6 p . 635.

6

Por otra parte son interesantes los resultados reporta-

dos por el Distrito Agropecuario No. III de Cholula,Puebla.,

quienes mencionan que la produccin en Hidroponia en campo a-

bierto alcanza 30 y 15 Ton/ha de Jitomate y calabacita respec-

tivamente, mientras que en agricultura tradicional en campo a-

bierto es de 10 y 10 Ton /ha respectivamente, subiendo el ren-

dimiento y mejorando la calidad del producto lo cual demuestra

las bondades de este sistema.

Cuadro No. 2 Rendimiento medio de la oroduccin en Hidro_ ponia y en agricultura tradicional en los Valles de Puebla.

Jitomate

Pepino

Meln

Calabacita

Frijol Ejo-

Agri

tero

.cultura

Ton/ha

10

5

8

10

15

Tradicional

* de

y de Camjo Abierto

la. Clase _:f, de 2a.

40 60

70 30

50 50

70 30

60 40

Agricultura Tecnificada en Campo Abierto (Hidroponia)

Ton/ha _$ de la. Clase $ de 2a. y 3a. C.

Jitomate 30 60 40

Pepino 13 70 30

Meln 13 , 60 40

Calabacita 15 70 30

Frijol Ejotero 24 70 30

Fuente: Mario A. Mrquez Garca. 1987. Comunicacin Per-sonal. S.A.R.H. del Distrito Agropecuario No. III Cholula, Puebla. Mxico.

7

Haciendo un balance de las principales ventajas que o-

frece este sistema, se describen a continuacin algunas de ellas:

En el sistema en Hidroponia, el balance de Aire, Agua y Nutrien

tes es ideal; la humedad se mantiene uniforme; se permite mayor

densidad de poblacin; Puede corregirse fcilmente la deficien

cia o toxicidad en las plantas; pueden controlarse mejor el pH

y las plagas; se obtiene mayor incremento de rendimientos por

unidad de superficie y mayor calidad del producto; se requiere

de menor espacio para producir el mismo rendimiento que en co-

secha del suelo; puede haber gran ahorro en el consumo de agua;

mayor limpieza e higiene; empleo del sistema de entutorado pa-

ra beneficio del cultivo; empleo ae mano de obra calificada y

no calificada; no es necesaria la maquinaria agrcola tradicio

nal; se obtienen condiciones favorables para semillero y enrai

ce.

Sin embargo es conveniente aclarar que el sistema de Hi-

droponia requiere de conocimientos especializados la asesora

de un tcnico; alta inversin inicial; conocimientos de la es-

pecie a cultivar y requerimientos necesarios sobre su manejo;

necesidad de efectuar anlisis de la solucin nutritiva y de

la planta misma para saber si hay toxicidad o bien existe un

lemento en baja concentracin; conocimiento de los elementos

meteorolgicos (lluvia, granizo, das soleados, etc), que pue-

dan ocacionar algn siniestro cuando el sistema se encuentre a

campo abierto.

IV. NECESIDADES DE NUTRIENTES EN LAS PLANTAS

"El crecimiento y desarrollo de las plantas est deter-

minado por numerosos factores como son el suelo, la humedad,

el aire, la luz, la temperatura, etc.

Las plantas como los animales y seres humanos requieren

alimentos para su crecimiento y desarrollo. Este alimento est

compuesto de ciertos elementos qumicos a menudo referidos co-

mo elementos alimenticios de la planta.

Las plantas contienen pequeas cantidades de 90 ms e-

lementos de los cuales 16 se consideran esenciales y son: Car-

bono (C), Hidrgeno (H), Oxgeno (0), Nitrgeno (N), Fsforo

(P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S), Hie-

rro (Fe), Manganeso (Mn), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Molibdeno (Mo)

y Cloro (Cl).

Estos elementos, generalmente se encuentran en el aire y

el agua, en el suelo y en los fertilizantes de donde las plan-

tas lo toman.

El Carbono y el Agua constituyen la mayor parte del peso

de la planta. La mayora de los cultivos, obtienen su Carbono y

Oxgeno directamente del aire por fotosntesis. El Hidrgeno

es obtenido directamente e indirectamente del agua del suelo.

El N, P, K, Ca, Mg y S, son obtenidos del suelo por las

plantas; con excepcin de las leguminosas, que pueden fijar y

utilizar el Nitrgeno de la Atmsfera a travs de bacterias de

los nodulos presentes en las races. El N, P y K son utilizados

por las plantas en cantidades considerables y suelen ser defi-

cientes en muchos suelos, de aqu que se les designe como nu-

trientes primarios. La industria de los fertilizantes ha esta-

do suministrando estos nutrientes en grandes cantidades en for

9

ma de fertilizantes comerciales.

El Ca, Mg y S son a veces llamados nutrientes secunda-

rios debido a su importancia secundaria en la manufactura de

los fertilizantes nitrogenados, fosfatados potsicos.

Los siete elementos restantes se les denomina micronu-

trientes y son utilizados por los cultivos en muy pequeas can

tidades, llamados tambin elementos menores "elementos raros".

Sin embargo, son tan esenciales en el desarrollo de las plan-

tas como los del grupo de macronutrientes.

Para el crecimiento y desarrollo adecuado de las plantas,

los nutrientes deben satisfacer las siguientes- condiciones:

1. Los aniones y cationes deben estar presentes en forma

aprovechable para las plantas.

2. El nutriente debe estar presente en concentracin p-

tima para el desarrollo de las plantas. Esta condicin es par-

ticularmente importante para los micronutrientes que son reque_

ridos en pequeas cantidades.

3. Debe haber un balance adecuado entre la concentracin

de los diferentes nutrientes solubles en el suelo, por ejemplo

cantidades elevadas de calcio interfiere con la nutricin del

P y B, as podrn las hojas ponerse amarillas debido a la re-

duccin del Pe, Zn y Mn aprovechable en el suelo" (10).

4.1. Como absorben las Plantas los Nutrientes

"Las plantas absorben los nutrientes del suelo en forma

inica. Los 16 elementos esenciales en formas inicas se en-

cuentran listadas en el Cuadro No. 3.

10

CUADRO 3. NUTRIENTES DE LAS PLANTAS, SUS SMBOLOS QUMICOS Y

LAS FORMAS INICAS MS COMUNES EN EL SUELO, DISPONI

BLES PARA SER TOMADAS POR LAS PLANTAS

FORMA INICA

CO2 (Ms que todo a travs de las hojas).

H HOH (Hidrgeno del agua)

0=, 0H~, CO3, SO4, HC03. (ms que todo por las hojas). NH$, NO3 (Amonio, Nitrato)

HPO?, H2PO4 (fosfatos)

S0| (Sulfato)

Ca++

Fe++, Fe+++ (Ferroso, Frrico)

Mg++

H3BO3, H2BO3, B(0H)4

Mn++

Cu++

Zn++

M0O4 (Molibdato)

Cl~ (Clorado)

Fuente: Roy 1 Donahue Raimond W. , Miller, John C. Shickluna 1981. Introduccin a los Suelos y al Crecimiento de las Plantas Edit. Prentice/Hall Internacional, Cali Colombia, pp 125.

ELEMENTO

Carbono

Hidrgeno

Oxgeno

Nitrgeno

Potasio

Fsforo

Azufre

Calcio

Hierro

Magnesio

Boro

Manganeso

Cobre

Zinc

Molibdeno

Cloro

SMBOLO

C

H

0

N

K

P

S

Ca

Fe

Mg

B

Mn

Cu

Zn

Mo

Cl

11

Las plantas pueden obtener nutrientes por absorcin a

travs de las hojas o de las races. El Carbono como dixido

de Carbono, por ejemplo, entra por las plantas casi enteramen-

te por los estomas, que son pequeas aberturas en los interio-

res de las hojas. El agua tambin es absorbida por los estomas,

pero la cantidad es pequea en comparacin con la cantidad que

entran por las races. Investigaciones con elementos radioacti;

vos han demostrado que solamente el Hidrgeno del agua es uti-

lizado por la planta; el Oxgeno es liberado como gas. Muchos

nutrientes aplicados por aspercin, como soluciones nutrientes

son absorbidas por las hojas, pero las plantas absorben la ma-

yor parte de nutrientes por las races. Los nutrientes son su-

ministrados por los siguientes mecanismos: Flujo de masa, Lifu

sin e Intercepcin radicular.

Las plantas transpiran gran cantidad de agua. La mayor

parte de esta agua es absorbida por las races, se mueve a tra

vs de las races y el tallo, finalmente es perdida como vapor

por los estomas de las hojas. La continua absorcin y transpi-

racin de agua por las plantas significa que grandes volmenes

de agua deben moverse a travs del suelo. El agua con los nu-

trientes disueltos, llamado la solucin del suelo, se mueve

del suelo a las races. De qui el agua y los nutrientes son a_b

sorbidos a las clulas de la planta por diferentes mecanismos.

El movimiento de los nutrientes a travs del suelo, en el agua

el movimiento, es llamado Flujo de Masa.

AL momento que las races absorben nutrientes de la solu

cin del suelo, otros nutrientes disueltos se mueven hacia las

races sin agua por las leyes de Difusin -que es, de reas de

mayor concentracin de nutrientes a reas de concentracin ms

baja-.

12

Con el crecimiento de las races, ellas se extienden a

nuevas reas del suelo donde se encuentran o interceptan con

iones en solucin. La extensin de la raz disminuye la distan

cia necesaria para que los nutrientes se muevan por flujo de

masa o difusin hacia la superficie de las races. La absor-

cin de nutrientes por extensin de la raz es la Intercepcin

Radicular.

La raz es una combinacin de un enrejado activo (formado

por paredes celulares), que est en contacto con la solucin

del suelo y el protoplasma celular (la porcin viva interior),

que est rodeado por una membrana. Una selectiva y discriminan

te absorcin de iones esenciales (tambin como la de no esen-

ciales) ocurre a travs de las membranas celulares por procesos

an desconocidos. Sin embargo, muchos de los qumicos "transpor_

tados" son conocidos porque se combinan con elementos o iones

para moverse a travs de la membrana.

A medida que las races absorben nutrientes, excretan ca

tiones H+ en una cantidad de cationes equivalentes a un anin

HCOT pox* una cantidad de nutriente aninico absorbido. Esta ab

sorcin de la raz es ilustrada en la Pig 1. _

La^ bodega principal de las grandes cantidades de nutrien

tes aninicos, es la materia orgnica del suelo. La descomposi^

cin de materia orgnica por bacterias, hongos y actinomicetos

(todos microorganismos) pone a estos nutrientes aninicos dis-

ponibles para la absorcin por las plantas. La materia orgnica

tambin guarda ms del 95 $ del Nitrgeno del suelo, de 5 a 60

fo del total de Fsforo y tanto como el 80 fo de Azufre. Las re-

servas de Boro y Molibdeno se encuentran en la materia orgni-

ca y adsorbidos a xido de Hierro a travs de grupos hidroxidos

(OH").

13

De aqu que para una buena produccin, los cultivos re-

quieren de grandes cantidades de nutrientes que la solucin

del suelo contiene.

Como los iones son removidos por absorcin de las plan-

tas, estos son renovados al suelo por diversas fuentes -con io

nes absorbidos de minerales de arcilla, humus, por intercambio

catinico; por descomposicin ms rpida de la materia orgnica

del suelo. Muy rara vez la velocidad de renovacin de todos los

elementos esenciales en los suelos no tratados es lo suficien-

temente rpida para obtener mxima produccin en los cultivos.

Para disminuir estas insuficiencias, se aaden fertilizantes"

( 1).

Fig. 1. Muestra la estructura de la raz e ilustra como

un pelo radicular absorbe los nutrientes, de la solucin del

suelo y adsorbe(intercambia) iones de un cristal de arcilla o

humus. Un pelo radicular es una extensin de una de las clu-

las epidrmicas (superficie) de la raz y es sabido por algu-

nos cientficos que absorbe casi todo el agua y los nutrientes

de la planta. Sin embargo, evidencias indican que las races

viejas y largas son activas en absorcin de agua tambin. El

agua se mueve a travs de las paredes celulares y los espacios

porosos entre ellas y le d a las clulas grandes cantidades

de contacto entre la solucin del suelo y las membranas clula

res que. encierran el protoplasma activo de la clula.

15

4.2. Mecanismos de Absorcin en Hidroponia.

Conocidos los principios mediante los cuales la planta

se nutre a partir del suelo, es lgico entonces que el suelo a.

dems de proporcionar nutrientes a la planta, tiene la funcin

de ser soporte natural del sistema radicular. Por lo que si se

sustituye la funcin del suelo por un material inerte y se le

adiciona una solucin la cual contenga los diferentes elemen-

tos indispensables para las plantas, se estara en condiciones

de controlar los principales factores favorables para su crec

miento.

Ahora bien, los factores que intervienen en la produc-

cin son muchos y muy variados. Los correspondientes a los me-

canismos de absorcin son sumados a otros como son los del me-

dio ambiente y del manejo del suelo. Pero de acuerdo con lo an

teriormente descrito la absorcin de nutrientes, se lleva aca-

bo tanto en el suelo como en el Sistema en Hidroponia bajo los

mismos principios; aunque con algunas diferencias en orden de

eficiencia. Es decir, en Hidroponia los mecanismos de absor-

cin descritos aumentan su eficiencia respecto a la nutricin

de la planta; ya que se realizan con ms armona que en suelo.

Por tanto al existir una mayor armona, los mecanismos

hacen que la planta crezca mejor produzca mayor cantidad y

mejor calidad, que la obtenida en cosecha de suelo.

V. SISTEMAS DE CULTIVO EN HIDROPONIA

Steiner (14), describe diversos sistemas entre los que

destacan los siguientes:

1. Sistema de Cultivo en Agua. En este sistema de culti-

vo, las races permanecen sumergidas en la solucin nutriente

permanentemente.

2. Sistema mediante Atomizacin de Races Aeroponia.

Las races se encuentran en un lugar cerrado y recibiendo con-

tinua o discontinuamente, atomizacin de la solucin nutriente.

3. Sistema de Cultivo en Arena. Las races de la planta

crecen en arena recibiendo solucin nutriente, quedando dentro

de esta clasificacin materiales con caractersticas similares

en cuanto a tamao de partcula como son : la vermiculita, la

perlita y la agrolita, etc.

4. Sistema de Cultivo en Grava. Las caractersticas son

similares al cultivo en arena, el nico factor que cambia es

el tamao de partcula que flucta entre 3.0 y 20.0 mm, en es-

ta clasificacin se encuentran : Grava, piedra pmez, partcu-

las de plstico, etc.

Steiner por otra parte tambin menciona, que la diferen-

cia principal entre los sistemas de arena y grava, radica en

que este ltimo proporciona ms oxigenacin a las races y a

la solucin nutriente.

Debido a la gran ventaja que ofrece este sistema, se des_

cribe a continuacin con ms detalle.

Segn Schwarz (13), los componentes indispensables en un

17

cultivo hidropnico en grava son los siguientes;

1. Solucin Nutriente. Se encuentra formada por dos ele-

mentos principales: el agua y las sales fertilizantes en pro-

porciones adecuadas.

2. Substrato. Penningfeld (11), menciona que "junto a un

buen suministro de agua y elementos nutritivos, tiene una gran

importancia en los cultivos hidropnicos, la respiracin de

las races. Son pues, slo aptos como substratos en los culti-

vos aquellos materiales que a causa de su granulometra y esta

bilidad estructural ofrecen la posibilidad de una aereacin e-

levada.

Se debe procurar, en la zona de las races, una propor-

cin de 30 por 100 de materiales y un 70 por 100 de espacio,

el cual ser acupado a partes iguales por aire y agua, pudien-

do reducirse la parte slida del substrato hasta en un 10 fo".

Los materiales que son recomendados por Penningsfeld (ll),

son los siguientes: Grava de piedra pmez, ladrillo molido,

grava de cuarzo, granito molido, grava de ro, sustancias sin-

tticas expandidas, pplicloruro de vinilo e intercambiadores

inicos.

3. Bancal. Es el recipiente construido artificialmente

en donde se encuentra el cultivo, el substrato y la solucin

nutriente.

Schwarz (13), indica que de entre los materiales de los

cuales se pueden construir los bancales, destacan: concreto,

asbesto-cemento y ladrillo. Todos los materiales deben ser re_

cubiertos con pintura para evitar que estos mismos reaccionen

con la solucin nutriente y dae el cultivo.

18

4. Tanque de alimentacin. Es un tanque que se encuentra

construido de materiales semejantes a los del bancal y en

donde se encuentra la solucin nutriente, que alimentar al

bancal en el o.ue se encuentra el cultivo. Su capacidad estar

en funcin del tamao ue los bancales, ael nmero de ellos y

de la cantiaad de substratos cue se coloque como cama en caaa

uno de los bancales.

5. Equipo de Riego. Se encuentra formado por tuberas ,

accesorios y aditamentos necesarios para comunicar a la solu-

cin nutriente del tanque de alimentacin al bancal y vicever-

sa.

Schwarz (13), menciona algunos aspectos acerca de la to-

xicidad ocacionaaa por las tuberas de Hierro Galvanizado, ya

que debido a los componentes de la solucin, la tubera misma

tiende a corroerse provocando toxicidad de Zinc.

Para una mejor comprensin de los componentes principa-

les ael Sistema de Hidroponia vase la Pig. 2.

Otros factores que se deben tomar en consiaeracin son

los siguientes:

1. Iluminacin. Kurzman ( H ) , menciona que la ilumina-

cin es un factor esencial para el cultivo. Tambin hace men-

cin a oue "la iluminacin artificial es til principalmente

en la obtencin de plantas jvenes, puesto que en una peque-

a superficie puede forzarse el cultivo de un gran nmero de

plantas, lo cual nos proporciona una buena rentabilidad an

con gastos elevauos de la corriente".

2. pH. Penningsfeld (11), indica que es necesario un fre

cuente control del valor del pH, porque por cambios bruscos ue

la concentracin de iones H son posibles fuertes danos a las

BA NC AL

V L V U L A S

S U S IH A T O

I OLCION

LJ NUTRIENTE

M

Fig. Muestra el Sistema hidro pnico comercial

20

plantas.

Deben de buscarse valores de pH entre 5.5 y 5.7. como

rango ms adecuado ya que es frecuente que se eleve ligeramente

el valor del pH a lo largo del cultivo.

3. Temperatura. La temperatura, es otro factor indispen-

sable para un cultivo cualquiera que este sea, ya que de acuer

do a ella tendremos mayor o menor desarrollo. Penningsfeld men'

ciona que para un cultivo hidropnico a temperaturas bajas o

muy altas se perjudica un cultivo.

4. Riego. Schwarz (13), considera que el manejo del agua

comprende los siguientes aspectos :

- Adiciones de Agua a la Solucin Nutriente. Se recomien

da dar un lavado regular al substrato ya que la acumulacin de

sales en el substrato puede ser elevada, y en consecuencia se

incrementar la presin osmtica de la solucin alterando el

valor de pH de la misma, ocasionando un pobre desarrollo de la

planta.

- Frecuencia de la Irrigacin. La absorcin de agua des-

pues de los riegos concentra la solucin adherida al substrato.

Si la concentracin es demasiado elevada, el crecimiento se e_

tiene hasta el siguiente riego. Porv lo tanto el intervalo entre

los riegos debe ser regulado por la estacin y por el estado

vegetativo de la planta.

- Periodos de Irrigacin y de Drenaje. El periodo de rie

go deber comprender entre 15 y 30 minutos.

Tiempo de Irrigacin. Los riegos deben programarse de

tal manera que el substrato no quede hmedo durante la noche.

21

Los intervalos dependen del tipo de cultivo.

Nivel de Irrigacin. El nivel alcanzado por la solucin

debe ser de dos a tres centmetros aproximadamente por debajo

del substrato, la superficie debe permanecer seca, previniendo

el desarrollo de enfermedades en las races.

6. Agua Salina. Schwarz (13) considera como agua salina

y generalmente inaprovechable para propsitos agrcolas prcti

eos aquella que contiene ms de 1500 ppm de sales. Y previene

sobre los efectos que causan el exceso de sales en la solucin

nutriente, lo cual puede ocasionar prdidas de la produccin

7. Control de Plagas y Enfermedades. Los aspectos que se

deben de cuidar para el control de plagas y enfermedades son

los siguientes: Desinfeccin del material a utilizar como subs

trato; desinfeccin de la semilla del material a utilizar co

mo transplante para cultivo; empleo de semilla de calidad; apli

cacin adecuada del riego y aplicacin de insecticidas y fungi

cidas cuando se requiera ( 9).

62661

VI. CULTIVO DE PRESA EN HIDROPONIA UTILIZANDO

TEZONTLE COMO SUBSTRATO

6.1. Introduccin.

A fin de realizar algunas observaciones prcticas acerca

del Sistema de Cultivo en Hiroponia por Subirrigacin, utili-

zando Tezontle como substrato, se inici en el mes de Junio de

1987 un ensayo con plantas de fresa.

A continuacin se detallan las principales actividades

realizadas as como las principales observaciones que se hicie

ron a lo largo de dicho ensayo, finalmente se indican algunas

conclusiones que complementan este trabajo.

6.2. Objetivo.

El objetivo de este ensayo fue realizar observaciones de

tipo prctico para ayudar a la mejor comprensin del Sistema

de Hidroponia por Subirrigacin.

6.3* Materiales y Mtodos

Este ensayo se realiz durante el periodo Junio-Septiem-

bre de 1987.

Se utilizaron cinco plantas de Fresa (Fragaria sp), va-

riedad "Tioga" de aproximadamente 10 cm.

El sustrato utilizado fue Tezontle negro y rojo, con un

dimetro promedio de partcula de 5 mm.

Se eligi Tezontle por ser un material poroso que pro-

porciona caractersticas apropiadas como lo dice Penningsfeld

en los anteriores apartados.

Se utiliz agua potable cuyas caractersticas qumicas

principales fueron las siguientes:

23

a) Sodio Na+ 2.95 meq/l

b) Potasio K+ 0.22 meq/l

c) Calcio Ca++ 4.49 meq/l

d) Magnesio Mg++ 2.46 meq/l

e) Conductividad Elctrica 1000 Micromohos/cm a 25 C

f) Concentracin de Hidrgeno (pH) 7.4.

El anlisis se realiz en la S.A.R.H., siguiendo las me-

todologas indicadas en los Manuales de Mtodos y Anlisis de

Aguas Suelos y Plantas de la Subdireccin de Agrologa, 1973

1978.

La solucin nutriente fue preparada de acuerdo a Turner

(l5), y al comprobar que se encontraban sales en exceso en la

solucin nutriente, se decidi utilizar los rangos estableci-

dos por Schwarz (13). La solucin qued formada por 15 elemen-

tos ya que los autores no hacen referencia al Molibdeno. El t

tal de sales contenidas en el agua aadidas tuvo las siguien-

tes caractersticas qumicas:

a)

bl

c]

a) e]

f)

g)

b)

i]

d) *0 1)

Nitrato

Amonio

Potasio

Fosfato

Sulfato

Calcio

Magnesio

Hierro

Boro

Zinc

Manganeso

Cloro

NO3

4 K+

HPO4"

SO4

Ca++

Mg++

pe++

B+++

Z n + +

M n + +

Cl"

8.0

2 Jo

10.0

2.0

10.0

5.0

2.0

0.05

1.00

1.00

3.00

2.95

meq/l

meq/l

raeq/1

meq/l

meq/l

meq/l

meq/l

meq/l

meq/l

meq/l

meq/l

meq/l

24

Cuadro No. 4. Periodos en que se cambi la Solucin en

1987.

No. de Aplic.

1

2

3

4

5

Periodos

X

1 al 10

X

X

X

11 al 20

X

21 al 30

Meses

Julio de 1987

Agosto de 1987

Septiembre de 1987

Dias Dias Dias del mes del mes del mes

La solucin nutriente fue cambiada cada 15 20 das se-

gn lo requiriese la misma como se representa en el cuadro an-

terior.

Se utilizaron dos recipientes de polietileno alta densi-

dad, uno de ellos de 10 litros (con una superficie expuesta en

la parte superior de 0.75 m ) y el otro, de seis litros de vo-

lumen con tapadera; unidos ambos por un conducto de polietile-

no baja densidad (5 mm de dimetro') de 1 m de longitud.

En el recipiente de mayor capacidad se coloc una malla

de 2 mm de dimetro en la parte inferior del mismo, encima de

la malla se adicion el sustrato; la solucin nutriente se adi_

cion mediante el recipiente de menor capacidad por medio del

conducto unido al recipiente de cultivo efectuando la opera-

cin de regado y de drenado de la solucin nutriente como se

puede apreciar en la Fig. 3

Con un ensayo previo a ste se observaron algunos deta-

lles que sirvieron para las presentes observaciones.

SUSTRATO

RECIPIENTE

SOLUCIN TRENTE

Figura 3 Muestra el sistema hidro

Ponico Elemental

26

Primero se desinfect el sustrato con una solucin de 2%

de Formol por espacio de 5 das; ya desinfectado, se lav con

agua potable. Posteriormente se translad al recipiente grande

en donde se procedi a transplantar las plantas de Fresa. El

primer riego se efectu con agua potable inmediatamente despus

del transplante, y as se mantuvo durante una semana. Despus

de este perodo se aplic la solucin nutriente en las fechas

indicadas en el Cuadro No. 4.

Se prepar una solucin concentrada de un litro con agua

destilada, a la cual se le adicion lo correspondiente en sales

a 20 litros de solucin. Para cada riego de solucin se adicio

naron 200 ml de solucin concentrada en 380 ml de agua potable,

lo cual implica 400 ml por riego y por aplicacin.

Los riegos fueron abundantes y se efectuaron dos veces

por da durante 15-20 minutos, dependiendo si los das estaban

o no nublados. En tiempo de lluvias se protegi el cultivo con

un polietileno.

Debido a la evaporacin, la transpiracin y el consumo

de agua por las plantas, el nivel de agua se restitua adicio-

nando agua potable, cada cinco das.

Por ltimo se aplic Paratin Metlico al 1 % cada 20 a

25 das (se realizaron 3 aplicaciones durante el periodo, de ob

servacin para prevenir la presencia de insectos).

6.4. Conclusiones

Especialmente en el cultivo de Fresa se observ lo si-

guiente:

Al hacer las mediciones de pH de la solucin cada 15 das

se obtuvo el rango de 5.8 a 6.5.

27

La conductividad elctrica se mantuvo en el rango de

1300-1500 Micomohos/cm a 25 C.

Lo cual indica por una parte que el pH se mantuvo _cido

por lo que si el cultivo de Presa requiere para su desarrollo

en Hidroponia un rango de pH de 5.5 a 6.5, esto quiere decir

que la planta creci en un medio cido favorable.

Por otra parte con respecto a la conductividad elctrica,

los valores elevados en la misma indican un exceso de sales

que impidieron el ptimo desarrollo de la planta, aunque mantu

vieron un desarrollo interesante, hojas verde claro, con un

promedio de 2.5 estolones por cada planta, con una longitud de

20 a 25 cm al final de dicha observacin.

Para una mejor apreciacin se presenta una fotografa

que se tom al mes del transplante.

Es muy recomendable, establecer una metodologa apropia-

da y sobre todo considerar los criterios a evaluar en este

en cualquier otro ensayo.

A manera de apoyo para futuros trabajos en la Carrera de

Ingeniera Qumica se incluyen en, el anexo las principales de-

terminaciones que se utilizaron, respecto a los elementos re-

queridos en Hidroponia.

Fig. 4 Muestra una fotografia

que se tomo al mes de trans-

plante de cultivo de fresa en

didropona

BIBLIOGRAFA

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Introduccin a. los suelos y al crecimiento de las plan-

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Mac Graw Hill.1971. Hydroponie. Enciclopedia de Ciencia y

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Mxico. Instituto Mexicano del Seguro Social., s.f. Horta-

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7a. ed., Mxico. Impenta Universitaria de la U.A.C.H.

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30

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12. Sanchez del Castillo, F. y Escalante, E. 1981.Hidroponia;

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13. Schwarz, M. 1975. Guide to comercial hydroponics. 3 ed. Je_

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14. Steiner, A.A. 197b. The development of soilles culture and

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ria, Espaa. V/ageningen, the Netherlands, Secretariat of

IWOSC. p. 21-37.

15. Turner, Wayne I. y Henry, Victor M. 1954. Horticultura

Floricultura sin tierra (Cultivo de plantas cientfica-

mente controlado). Trad, de la la. ed., en ingls por

Jos Luis de la Loma. Mxico. Unin Tipogrfica Editorial

Hispano Americana, p. 70-79.

ANEXO

ANLISIS DE LOS ELEMENTOS

NUTRITIVOS EN HIDROPONIA.

En este anexo se proporciona de una forma sintetizada in

formacin acerca de los principales anlisis qumicos que se

realizaron en el Laboratorio de la Residencia Regional de Agro

logia de la Secretara de Agricultura y Recursos Hidrulicos

(S.A.R.H.), en la Ciudad de Puebla. Para ello se utiliz el Ma

nual de Mtodos de Anlisis de Suelos, Aguas y Plantas de la

Direccin Agrologa de la misma S.A.R.H.

1. DETERMINACIN DE pH "METODO POTENCIOMETRICO"

1.1. Equipo:

1.1.1. Potencimetro

1.1.2. Material de Cristal (Vaso de Precipitado de 100 mi)

1.1.3. Picet

1.2. Reactivos:

1.2.1. Solucin Buffer Estandarizada pH 4.0

1.2.2. Solucin Buffer Estandarizada pH 7.0

1.2.3. Agua Destilada v>

1.3 Procedimiento:

Se toman muestras significativas de Soluciones Buffer Es

tandarizadas para calibrar el Potencimetro (si no -se efectan

mediciones constantes, antes de usarse deber calibrarse).

Antes y despus de efectuar una medicin, el electrodo

debe enjuagarse con agua destilando secndolo al instante con

un trapo limpio; la ventaja que ofrece un Potencimetro es que

proporciona una medicin de pH exacto con lmites de error muy

bajos, teniendo confiabilidad en las mediciones hechas por es-

te aparato.

32

2. DETERMINACIN DE CONDUCTIVIDAD ELCTRICA! /

La conductividad Elctrica, se usa generalmente para in-

dicar la concentracin total de constituyentes ionizados en el

agua (incluye nuestra muestra). Es una determinacin rpida y

precisa que no altera o consume parte de la muestra.

La expresin "Conductividad Elctrica" es sinnimo de

Conductancia Elctrica Especfica y lo que nos indica esta me-

dida, es el grado de salinidad que se va a encontrar en la

muestra.

2.1. Equipo:

2.1.1. Conductivmetro

2.1.2. Tubos de Ensaye

2.2. Reactivos:

2.2.1. Solucin 0.01 N de KC1

2.2.2. Agua Destilada

2.3. Procedimiento:

El Conductivmetro se calibra con una solucin 0.01 N de

KC1 que dar como lectura 1.4121 mmhos/cm a 25 C.

Posteriormente, se enjuaga la celda del mismo con agua

destilada y se introduce la celda en la muestra colocada en un

tubo de ensaye lo suficientemente ancho para que se pueda in-

troducir la celda.

sj 3. DETERMINACIN DE CALCIO "MTODO TURBIDIMETRICO" K f. S^n

3.1. Equipo:

3.1.1. Espectrofotmetro

3.1.2. Vaso de Precipitado

3.1.3. Matraces de 25 mi

33

3.2. Reactivos:

3.2.1. Solucin Patrn de Calcio (200 ppm de Ca). Disol-

ver 500 mg de Carbonato de Calcio con 10 ml de HC1 3 N, calen-

tado y evaporado casi a sequedad; aforar a 1000 ml con agua

destilada. Para preservar esta solucin agregesele 1 ml de

Cloroformo.

3.2.2. Solucin de Jabn. En un matraz Erlenmeyer de dos

litros, disolver 0.60 de cido esterico recristalizado (Reac-

tivo Eastman Num. 420 o de calidad similar) y 7.5 ml de cido

Oleico (U.S.P.), en 300 ral del Alcohol Etlico al 95 %. calen-

tado sobre plancha caliente; aadir 16 gr de Carbonato de Amo-

nio disueltos en 80 ml de agua caliente y hervir por 10 minu-

tos aproximadamente; enfriar, agregar 360 ml de Alcohol Etli

co al 95 %, 40 ml de agua de agua y 1.6 ml de Hidrxido de A-

monio concentrado; filtrar despus de 24 horas y guardar el

reactivo en un frasco Pyrex con tapn esmerilado.

3.2.3. Solucin de Citrato Amoniacal. Disolver 1.5 g de

Citrato de Sodio en agua, agregarle 14 ml de Hidrxido de Amo-

nio concentrado y diluir a 1000 ml con agua destilada.

3.3. Procedimiento: "

Se colocan 2 mi de muestra, agregando 8 mi de solucin

de Citrato Amoniacal, mezclar y adicionar 6 mi de solucin de

Jabn en un matraz de 25 ml. Se prepara un Blanco, es decir,

un Patrn de referencia que se utiliza para calibrar el apara-

to adicionando mis de agua destilada en lugar de mls de la

muestra leyendo una longitud de onda de 420 milimicras, efec-

tuando posteriormente las mediciones correspondientes a las

muestras por analizar.

los clculos se efectuaran haciendo una curva de concen-

traciones conocidas en la cual se encontrar el valor conocido

de concentracin.

1/ 4. POTASIO "MTODO FLAMOMETRICO"

4.1. Equipo:

4.1.1. Flammetro Corningeel

4.1.2. Tanque de Gas, con vlvula

4.1.3. Regulador de .voltaje para el circuito elctrico

4.2. Reactivo:

4.2.1. Cloruro de Potasio (KCl de 100 ppm). Disolver

0.1907 g de KCl (Seco a la Estufa a 110 C por 2 horas), en

agua y aforar a un litro. Esta solucin tiene 100 ppm de K.

Preparar soluciones que contengan 0, 2, 4, 6, 8 y 10 ppm.

4.3. Procedimiento:

Ajustar el aparato (previamente calentado) a 0 y 50 $

de transmitancia, utilizando agua destilada y 10 ppm respecti-

vamente, moviendo las perillas Set Zero y Sensitivity del apa-

rato, despus de haber regulado la flama. Manteniendo una al tu

ra constante la flama y ya ajustado a 0 y 50 $ de transmitancia

se podrn leer las muestras por analizar.

Con las soluciones preparadas conteniendo diversas con-

centraciones se trazar una curva, dicha curva podr propor-

cionar un resultado teniendo como dato la transmitancia de la

muestra.

\j 5. SODIO "MTODO FLAMOMETRICO"

La determinacin en Plamometra de Sodio es una de los

procedimientos ms rpidos para cuantificar este catin. Los

rrores que se tienen por este procedimiento, se deben princi-

plmente al manejo ineficiente de este equipo.

5.1. Equipo:

5.1.1. Flammetro

5.1.2. Tanque de Gas con Regulador

5.1.3. Regulador de Voltaje para el circuito elctrico

Para evitar la obstruccin del capilar de aspersin del

Flammetro, las soluciones por analizar deben filtrarse o cen-

trifugarse.

5.2. Reactivo:

5.2.1. Cloruro de Sodio 100 ppm. Disolver 0.2542 g de

NaCl (Seco a la Estufa por dos horas) en agua y aforar a un li

tro. Esta solucin sontiene 100 ppm de Sodio, preparar solueio

nes que contengan 0, 2, 4, 6, 8 y 10 ppm.

5.3. Procedimiento:

Ajustar el aparato (previamente calentado) a 0 y 50 $ de

Transmitancia, utilizando agua destilada y solucin de Sodio

de 10 ppm respectivamente, moviendo las perillas Set Zero y

Sensitivity del aparato, despus de haber regulado la flama.

Manteniendo una altura constante de la flama y cuando se haya

ajustado de 0 y 50 $ de transmitancia, se leern las solucio-

nes restantes.

Proceder de la misma manera con las muestras a analizar

en las que se quiera determinar el Sodio Total Intercambiable

Soluble.

6. MAGNESIO "METODO DE MARILLO TITAN" >c ^ V ^ ^

La determinacin con Amarillo Titn, an cuando el Cal-

cio se encuentran en mayor o menor concentracin se formarn

lacas que variarn la intensidad del color dependiendo de la

36

6.1. Equipo:

6.1.1. Espectrofotmetro

6.1.2. Matraces de 50 ml

6.1.3. Pipetas Graduadas

6.1.4. Matraces Erlenmeyer

6.1.5. Estufa

6.1.6. Piceta

6.1.7. Vaso de Precipitado grande

6.2. Reactivos:

6.2.1. Solucin patrn de Mg de 100 ppm. Disolver 0.1657

g de MgO (en 5 mi de HC1 ms), en un litro de agua destilada.

A partir de sta preparar una de 25 ppm;

6.2.2. Amarillo Titn al 0.05 $. Disolver 0.05 de Amari-

llo Titn en 100 mi de agua destilada y filtrar si es necesario.

Cuando esta solucin se concerva en un frasco mbar puede durar

dos meses en condicin de uso.

6.2.3. Clorhidrato de Hidroxilamina al 5 %. Disolver 25

g de Clorhidrato de Hidroxilamina en agua y aforar a 500 ml

Conaervar este reactivo en un frasco de vidrio.

6.2.4. Hidrxido de Sodio 2.5 N. Disolver 100 g de Hidr

xido de Sodio en agua y aforar a un litro. Conservar este reac

tivo en un frasco de vidrio

6.2.5. Solucin de Almidn al 2 %.. Pesar 2 g de Almidn

Q.P. soluble, agregarle unas cuantas gotas de agua hasta hacer

una pasta con una varilla de vidrio; agregar lentamente 100 ml

de agua hirviendo; filtrar la solucin mientras est caliente,

(filtro Vhatman Num. 41). Este reactivo debe prepararse diaria

mente antes de utilizarse.

37

6.2.6. Solucin Compensadora. Colocar 4.4 g de Ca(C2H302)

. 2H20 y 0.37 g de Al2(S04)3*l8H20 en un matraz volumtrico de

un litro; agregarle 10 mi de HCl concentrado y aproximadamente

500 mi de agua; mezclar para disolver las sales y aforar con

agua.

6.2.7. Reactivo Almidn. Preparar la cantidad de solucin

de almidn al 2 $ necesaria, mezclando volmenes iguales de es_

ta solucin con la solucin compensadora.

6.3. Procedimiento:

Colocar tres ml de muestra en un matraz volumtrico de

50 ml, agregarle un ml de la solucin de Clorhidrato de Hidro-

xilamina y cinco mi de reactivo de Almidn; mezclar de nuevo y

agregarle un mi de solucin de Amarillo de Titn y volver a mez

clar; agregarle cinco ml de la Solucin de Hidrxido de Sodio,

mezclar vigorosamente y aforar a 50 mi. Comparar con una serie

de 0.0, 0.60, 1.20, 2.40, 3.60, 4.80, 6.0 ml, de la solucin

preparada simultneamente y tratada de la misma manera.

Si la lectura de la intensidad de color se hace en un es

pectrofotmetro, puede utilizarse una longitud de onda de 515

milimicras.

Para clculos consultar el apartado para Calcio.

7. FOSFORO "MTODO DE AZUL DE MOLIBDENO"

Los mtodos de Azul de Molibdeno son los ms sensibles

por lo que se utilizan ms ampliamente en los anlisis de las

muestras que contienen pequeas cantidades de Fsforo.

7.1. Equipo:

7 . 1 . 1 . Espectrofotmetro

7 .1 .2 . Tubos de ensaye(los necesarios)

7 .1 .3 . Pipetas Graduadas

38

7.1.4. Piceta

7.2. Reactivos:

7.2.1. Molibdato de Amonio. Disolver a 50 C, 15 g de Mo

libdato de Amonio en 300 ml de agua destilada, enfriar y agre-

gar 350 ml de HCl; enfriar y aforar a 1000 ml; guardar la solu

cin en un frasco de color obscuro o en la obscuridad. En estas

condiciones, el reactivo dura dos meses manteniendo sus cuali-

dades de uso.

7.2.2. Cloruro Estanoso. Disolver 10 g de Cloruro Estao

so en 25 ml de HCl concentrada; guardar el reactivo en un fras

co de color obscuro y con tapn esmerilado. En estas circunstan

cias dura el reactivo un mes y medio en condiciones de uso.

7.2.3. Cloruro Estanoso Diluido. Diluir un ml de Cloruro

Estanoso concentrado en 333 ml de agua destilada hervida y

fra. Este reactivo dura cuatro horas en condiciones de uso.

7.2.4. Solucin Patrn de Fsforo. Disolver 0.2195 g de

KH2PO4 (Secado a la estufa a 40 C , durante dos horas), en a-

gua destilada y aforar a 1000 ml. Esta solucin contiene dos

ppm de Fsforo, el Intervalo recomendable es de 0 a 1.0 ppm.

7.2.5. cido Clorhdrico HCl 4 N. Diluir hasta 500 ml

con agua destilada 166.6 ml de HCl concentrado.

7.2.6. Hidrxido de Amonio (NH4OH) 4 N. Diluir hasta 500

ml de agua destilada en 153.8 ml de NH0H concentrado.

7.2.7. Indicador 2-4 Dinitrofenol. Disolver 250 mg de 2r-

4 Dinitrofenol en 100 mi de etanol.

39

7.3. Procedimiento:

Colocar dos ml de muestra en un matraz volumtrico de 50

ml, agregar 25 ml de agua destilada y tres gotas de Indicador

2-4-Dinitrofenol, mezclar y aadir NH4OH 4 N hasta cue vire al

color amarillo; agregar HC1 4 N hasta que con una gota desapa-

rezca el color amarillo; en este momento la solucin del ma-

traz volumtrico tiene un pH de 3.0 a 4.0; aadir dos ml de Mo

libdato de amonio, lavar el cuello del matraz con agua destila,

da usando una piceta, agregar un ml de Cloruro Estanoso dilui-

do y aforar a 50 ml; leer usando luz de 660 milimicras de lon-

gitud de onda, dentro de un perodo de cuatro a 20 minutos des

pues de aadido el Cloruro Estanoso.

Preparar una curva tipo, colocando en los matraces volu-

mtricos de 50 ml; 0, 1.0, 2.5, 5.0, 7.5 y 10.0 de la Solucin

de dos ppm y tratarlos como a la muestra; graficar las lectu-

ras de $ de Transmitancia en papel semilogartmico contra las

concentraciones expresadas en ppm.

Este mtodo es utilizado para anlisis de Suelos pero a-

daptado para anlisis en Hidroponia.

8. NITRATOS "MTODO DE DESTILACIN KJELDAHL"

El nitrato se reduce a Amoniaco y se destila en cido B

rico, titulndose con cido Sulfrico Estndar. Este mtodo se

recomienda en los casos en que la mayor concentracin de Nitra.

tos sea considerable. La muestra tomada para el anlisis debe-

r contener entre cinco y 50 mg de Nitrgeno.

8.1. Equipo:

8.1.1. Matraces para destilacin Kjeldahl

8.1.2. Equipo para este tipo de destilacin.

8.1.3. Plancha caliente.

40

8.2. Reactivos:

8.2.1. Zinc Granular

8.2.2. Sulfato Ferroso (Cristales Pinos)

8.2.3. Hidrxido de Sodio 0.01 N

8.2.4. cido Sufrico Estndar 0.01 N

8.2.5. Solucin de cido Brico al 2 $

8.2.6. Indicador Verde de Bromocresol-Rojo de Metilo. Pre

prese Verde de Bromocresol al 0.1 % agregando dos mi de Hidr

xido de Sodio 0.01 N por 0.1 g de indicador; preprese 0.1 $

de Rojo de Metilo igualmente que el anterior en alcohol etli-

co al 95 %, aadanse tres ml de Hidrxido de Sodio 0.1 N por

0.1 gr de Indicador; mezclense 75 ml de Verde de Bromocresol

con 25 ml de Indicador Rojo de Metilo. Diluyase a. 200 ml con

alcohol etlico.

8.3. Procedimiento:

Transfirase la muestra pesada de material seco a un ma-

traz Kjeldahl de 800 ml una determinada cantidad de muestra

que contenga ms de 30 mg de Nitrgeno. Adanse cinco g de

Zinc Granular y dos g de Sulfato Ferroso compltese al volu-

men de 300 mi con agua destilada. A continuacin, agregense

50 ml de Hidrxido de Sodio 0.01 N y fjese inmediatamente a

la cabeza de destilacin, agtese el matraz con suavidad y en-

cindase el quemador. Destlense 150 ml en 50 ml de solucin

de cido sulfrico al 2 %. Titlese con cido Sulfrico Estn-

dar utilizando 10 gotas de Indicador Verde de Bromocresol-Rojo

de Metilo, preprense testigos y titlense hasta el mismo pun-

to final.

8.4. Observaciones:

Cuando la mezcla en los matraces Kjeldahl llegue al pun-

41

to de Ebullicin, redzcase la flama, puesto que hay peligro

de que se forme espuma cuando la mezcla empieza a hervir.

La recuperacin de cantidades conocidas de Nitrato por

este mtodo es de 97.6 a 99.6 $, con cantidades entre cinco y

50 mg de Nitrgeno.

9. NITRITOS "MTODO TURBIBIMETRICO"

Este mtodo se icluy por tener gran importancia para Hi

droponia, pero no fue realizado.

9 . 1 . Equipo:

9 . 1 . 1 . Probeta de Colorimetr a

9 . 1 . 2 . Espectrofotmetro

9 . 1 . 3 . Potencimetro o Papel Indicador

9.2. Reactivos:

9.2.1. Hidroxido de Sodio en Solucin con Carbonato de

Sodio. Se disuelven en 300 ml de agua destilada 100 g de Carbo

nato de Sodio decahidratado con 50 g de Hidroxido de Sodio en

forma de lentejas.

9.2.2. Solucin de Acido Sulfanlico. En un matraz de

500 ml, se disuelve en caliente cuatro g de cido Sulfanlico

en 400 ml de agua destilada. Despus de enfriar a 20 C, se

completa con agua destilada hasta la marca. Conservar en.fras-

co de color obscuro.

9.2.3. Solucin de Contraste de Nitrito. Se disuelve

0.150 g de Nitrito de Sodio en cristales en agua destilada has

ta un litro en un matraz aforado; un ml corresponde a 0.1 mg

de NO2 La solucin puede ser ajustada con permanganato de po

tasio, y se prepara en lo posible al momento.

42

9.2.4. Solucin de Alfa-nafitilamina. Se disuelven 2.5 g

de Alfa-naftilamina en 150 g de Acido Actico, la solucin se

diluye con 350 ml de agua destilada.

9.2.5. Solucin de Sulfato de Aluminio. Se disuelven 120

g de Sulfato de Aluminio en un litro de agua destilada.

9.3. Procedimiento:

Sustancias orgnicas coloidales, aminocidos, cloro libre

y netales pesados se eliminan mezclando 100 ml de agua con cin

co ml de solucin de Sulfato de Aluminio e Hidrxido de Sodio-

Carbonato de Sodio en cantidad suficiente para alcanzar un pH

de 8 y luego se filtra.

En una probeta de Colorimetra, a 100 ml de la nuestra

de agua, previamente tratada en caso de necesidad segn queda

explicado, se aaden cuatro ml de una mezcla a volmenes igua-

les de Solucin de Acido Sulfanlico y Solucin de Alfa-nafti-

lamina. Despus de la mezcla y de dos horas de reposo en la

obscuridad, se compara por colorimetra con la solucin de con

traste de nitrito. Si se dispone de Espectrofotmetro, se pro-

cede como sigue: Se mezclan 20 mi de la muestra, previamente

tratada, con un ml de cido Sulfanlico y 0.05 ml de cido A-

ctico por lo menos 96 % y a los 15 minutos se aade un mi de

Solucin de Alfanaftilamina, pasados otros cuatro minutos, se

una fotometra a 530 nm de longitud de onda (filtro ptico S

53 E) en la cual la cubeta de contraste contiene agua destila

da. Empleando cubetas de cinco cm, el lmite inferior de apre-

ciacin es de 0.01 mg de NO2/I ; y con cubetas de 0.5 cm el l_

mite superior de apreciacin es de tres mg de NO2 /l. Curva de

calibracin con solucin de contraste de nitrito, o sus dilu-

ciones.

PortadaDedicatoriaAgradecimientosContenidondice De Cuadrosndice De FigurasResumenCap. I - IntroduccinCap. II - ObjetivosCap. III - Caractersticas Generales Del Sistema De Cultivo en HidroponaCap. IV - Necesidades De Nutrientes En Las Plantas4.1. Como Absorben Las Plantas Los Nutrientes4.2. Mecanismos De Absorcin En Hidropona

Cap. V - Sistemas De Cultivo En HidroponaCap. VI - Cultivo De Presa En Hidropona Utilizando Tezontle Como SubstratoBibliografaAnexo