SISTEMAS INTENSIVOS PARA AGROBIOTECNOLOGIA.

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2011Tec. Cristihan Roman Snchez Snchez Rodrigo Tzontemoc Ordoez Martnez.ACAPERINA23/11/2011

SISTEMAS INTENSIVOS PARA AGROBIOTECNOLOGIA.

HIDROPONIAINTRODUCCION

La hidroponia o agricultura hidropnica es un mtodo utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales en vez de suelo agrcola. La palabra hidroponia proviene del griego, hydro = agua y ponos = trabajo. Las races reciben una solucin nutritiva equilibrada disuelta en agua con todos los elementos qumicos esenciales para el desarrollo de la planta. Y pueden crecer en una solucin mineral nicamente o bien en un medio inerte como arena lavada, grava o perlita. Los investigadores en fisiologa vegetal descubrieron en el siglo XIX que las plantas absorben los minerales esenciales por medio de iones inorgnicos disueltos en el agua. En condiciones naturales, el suelo acta como reserva de nutrientes minerales pero el suelo en si no es esencial para que la planta crezca. Cuando los nutrientes minerales de la tierra se disuelven en agua, las races de la planta son capaces de absorberlos. Cuando los nutrientes minerales son introducidos dentro del suministro de agua de la planta, ya no se requiere el suelo para que la planta prospere. Casi cualquier planta terrestre puede crecer con hidroponia, pero algunas pueden hacerlo mejor que otras. La hidroponia es tambin una tcnica estndar en la investigacin biolgica, en la educacin y un popular hobby. Hoy en da esta actividad est tomando mucho auge en los pases donde las condiciones para la agricultura resultan adversas, combinando la hidroponia con un buen manejo de invernadero se llegan a obtener rendimientos muy superiores a los que se obtienen en cultivos a cielo abierto. Es una forma sencilla, limpia y de bajo costo, para producir vegetales de rpido crecimiento y generalmente ricos en elementos nutritivos. Con esta tcnica de agricultura a pequea escala se utilizan los recursos que las personas tienen a la mano, como materiales de desecho, espacios sin utilizar, tiempo libre.

HISTORIA A pesar de que en la actualidad existen algunas fuentes que afirman lo contrario, las civilizaciones antiguas tales como los babilnicos y Aztecas no utilizaron la hidroponia. Las soluciones minerales para el aporte de nutrientes requeridas para cultivos hidropnicos no fueron desarrolladas hasta el siglo XIX. Los (supuestos) jardines flotantes de los Aztecas (chinampas) utilizaban tierra. Los jardines colgantes de Babilonia eran jardines supuestamente irrigados desde la azotea pero no hay evidencias de que utilizasen hidroponia. El primer trabajo publicado sobre crecimiento de plantas terrestres sin suelo era, Sylva Sylvarum (1627) de sir Francis Bacon. Despus de eso, la tcnica del agua se populariz en la investigacin. En 1699, John Woodward public sus experimentos de esta tcnica con la menta verde. l observ que las plantas crecan peor en agua destilada que en fuentes de agua no tan purificadas. Los primeros en perfeccionar las soluciones nutrientes minerales para el cultivo sin suelo fueron los botnicos alemanes Julius von Sachs y Wilhelm Knop en la dcada de los 1860. El crecimiento de plantas terrestres sin suelo en soluciones minerales (solution culture) se convirti rpidamente en una tcnica estndar de la investigacin y de la enseanza y sigue siendo ampliamente utilizada hoy. Esta tcnica ahora se considera un tipo de hidroponia donde no hay medio inerte. En 1928, el profesor William Frederick Gericke de la Universidad de Berkeley, en California fue el primero en sugerir que los cultivos en solucin se utilizase para la produccin vegetal agrcola. Gericke caus sensacin al hacer crecer tomates y otras plantas y consiguiendo que alcanzasen un tamao notable en su patio trasero en soluciones minerales, mayores que las cultivadas en tierra. Por analoga con el trmino geopnica (que significa agricultura en griego antiguo) llam a esta nueva ciencia hidroponia en 1937, aunque l afirma que el trmino fue sugerido por el Dr. W.A. Setchell, de la Universidad de California de hydros (regar) y ponos (trabajo). Los informes sobre este trabajo y las fervientes afirmaciones de Gericke de que la hidroponia revolucionara la agricultura de las plantas provocaron un alud de peticiones de informacin adicional. Gericke rechaz revelar sus secretos porque l haba realizado los estudios en su casa y en su tiempo libre. Este hecho (negarse a revelar todos los datos) provoc su salida de la universidad de California. En 1940, escribi el libro, Complete Guide to Soilless Gardening (Gua Completa del Cultivo sin Suelo). Se les pidi a otros dos especialistas en la nutricin de las plantas de la universidad de California que investigasen acerca de las afirmaciones de Gericke. Dennis R. Hoagland y Daniel I. Arnon escribieron el tpico boletn sobre agricultura de 1938, desacreditando las exageradas afirmaciones hechas sobre la hidroponia. Hoagland y Arnon llegaron a la conclusin de que las cosechas de cultivos hidropnicos no eran mejores que aquellos cultivos cosechados en buenas tierras. Los cultivos estaban limitados por otros factores que los nutrientes minerales, especialmente la luz. Estas investigaciones, sin embargo, pasaron por alto el hecho de que la hidroponia tena otras ventajas, incluido el hecho de que las races de la planta tienen constante acceso al oxgeno y que la planta puede tener acceso a tanta o a tan poca agua como necesite. Este es uno de los errores ms comunes cuando el cultivo es sobre-irrigado o sub-irrigado, la hidroponia es capaz de prevenir que esto ocurra, drenando o re circulando el agua que no absorba la planta. En cultivos sobre tierra el agricultor necesita tener suficiente experiencia para saber, con cunta agua debe regarse la planta. La solucin con la que estarn en contacto las races debe estar suficientemente oxigenada para que el metabolismo radicular no se vea impedido. Estos dos investigadores desarrollaron varias frmulas para soluciones de nutrientes minerales. Unas versiones modificadas de las soluciones de Hoagland se siguen utilizando hoy en da. Uno de los primeros xitos de la hidroponia ocurri durante la segunda guerra mundial cuando las tropas estadounidenses que estaban en el Pacfico, pusieron en prctica mtodos hidropnicos en gran escala para proveer de verduras frescas a las tropas en guerra con Japn en islas donde no haba suelo disponible. La hidroponia fue usada para producir vegetales para los soldados. Era preciso utilizar esta tcnica pues en las islas no haba suelo en el que plantar, y era extremadamente caro transportarlos. En los aos 60, Alen Cooper en Inglaterra desarrollo la Nutrient Film Technique. El Pabelln de la Tierra, en el Centro Epcot de Disney, abierto en 1982, puso de relieve diversas tcnicas de hidroponia. En dcadas recientes, la NASA ha realizado investigaciones extensivas para su CELSS (acrnimo en ingls para Sistema de Soporte de Vida Ecolgica Controlada). Tambin en los 80 varias compaas empezaron a comercializar sistemas hidropnicos. Al da en que se escribe este artculo, uno puede hacerse con un kit para montar un pequeo sistema de cultivos hidropnicos hogareos por menos de 200 . Las tcnicas de cultivo sin suelo CSS son utilizadas a gran escala en los circuitos comerciales de produccin de plantas de tabaco, (floating) eliminando as los almcigos en suelo que precisan bromuro de metilo para desinfectar el suelo de malezas, patgenos e insectos. Tambin en Holanda y otros pases de alto grado de desarrollo de cultivos intensivos las tcnicas de CSS han avanzado, desarrollando industrias conexas y numerosas tecnologas que tienen que ver con el desarrollo de nuevos medios de cultivo como la perlita, la lana de roca, la fibra de coco o cocopeat, la cascarilla de arroz tostada y otros medios apropiados para sostener las plantas en cultivo.

PRINCIPIOS DE LA HIDROPONIA La hidroponia es una alternativa para producir alimentos sin tener que esperar a la lluvia o sin temer a los fenmenos de sequa y exceso de agua, fenmenos que han encarecido el abasto de alimentos en todo el mundo. A travs de la hidroponia, es posible primero, que la gente produzca para su autoconsumo y posteriormente, que logre producir para vender. La hidroponia resulta atractiva ya que permite producir ms, por ejemplo, con las tcnicas tradicionales se pueden lograr 30 toneladas de pepino por hectrea, y con tcnicas hidropnicas se ha logrado producir 300 toneladas. Adems esta tcnica permite incorporar al cultivo regiones del pas que abarcan desde terrenos poco frtiles o muy pequeos hasta las azoteas de una ciudad donde una familia de personas que no se hayan dedicado a la agricultura pueden cultivar hortalizas con xito, para su autoconsumo.

SISTEMAS DE HIDROPONIA De lo que trata la hidroponia es que tengamos el mayor control posible sobre el desarrollo de las plantas. Por ejemplo, hay sustancias que son necesarias para el desarrollo de la planta, pero puede que en un tipo de tierra no estn en la cantidad correcta y que adems sea difcil averiguar cunto tienen. Por ejemplo el nitrgeno, elemento indispensable para la planta, pueden ser muy abundante en un tipo de tierra y muy escasos en otra. Hay tierras que son sumamente frtiles y hay tierras que no sirven para cultivar nada. Entonces la tierra es una mezcla muy complicada que nos hace muy difcil tener el control total sobre las plantas. Para dedicarse a cultivar hortalizas, flores o frutos con hidroponia es necesario conocer los sistemas que se puede emplear. Hay dos sistemas para realizar la hidroponia:

El cultivo en agua: donde las plantas viven directamente en el agua, en la que previamente se han disuelto los nutrientes, que estn en contacto con las races de la planta. El agua es oxigenada previamente para evitar que las plantas sufran por falta de oxgeno y mueran.El cultivo con sustrato: las plantas crecen en un material slido, inerte y libre de nutrientes que es el sustrato. Este sustrato ayuda a fijar a la raz de planta sirvindole de sostn. Los nutrientes son disueltos en el agua, que al circular por el sustrato, est en contacto con la races de las plantas. El sustrato guarda el aire y la humedad, y debe de tener un buen drenaje para eliminar el exceso de agua y de nutrientes. Este sistema es el ms recomendado para los principiantes.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS CULTIVOS HIDROPONICOS Este sistema se difunde cada da ms debido a que cuenta con muchas ventajas; sin embargo, antes de decidirse a por esta forma de cultivo es necesario analizar con cuidado tanto las ventajas como las desventajas que habr que enfrentar. Ventajas: Reduce costos de produccin en forma considerable. No depende de los fenmenos meteorolgicos. Permite producir cosechas fuera de temporada. Requiere mucho menor espacio y capital para una mayor produccin. Ahorra agua, pues se recicla. La tcnica es muy apropiada en zonas donde hay escasez de agua. No usa maquinaria agrcola. Permite una rpida recuperacin de la inversin inicial. Proporciona mayor precocidad en los cultivos. La produccin es intensiva, lo que permite tener mayor nmero de cosechas por ao. Permite la automatizacin casi completa. Evita la contaminacin del aire al no utilizar maquinara agrcola. Evita los riesgos de erosin que se presentan en la tierra. Permite producir en zonas ridas o fras. Facilita el cultivo an en pequeos locales en las ciudades. Proporciona uniformidad en los cultivos. Permite ofrecer mejores precios en el mercado. Contribuye a la solucin del problema de la conservacin de los recursos y es una alternativa ecolgica de produccin sin afectar al medio. Se adapta a los conocimientos, espacios y recursos de muchas personas. No se abona con materia orgnica. Utiliza nutrientes naturales y limpios. Se puede cultivar en aquellos lugares donde la agricultura normal es difcil o casi imposible. Permite la produccin de semilla certificada. Asegura mayor higiene en el manejo del cultivo. En la agricultura tradicional tanto la siembra como la cosecha se realizan en una misma fecha; en hidroponia estas labores se realizan en forma escalonada, lo cual permite llevar una programacin de la produccin. En la agricultura tradicional es necesario hacer una rotacin de cultivos para evitar una infestacin de nematodos en las races. En un cultivo sin suelo no se presenta este problema y se puede trabajar continuamente como monocultivo.

Desventajas: El costo inicial resulta elevado si no se tiene una capacitacin adecuada para eficientizar los recursos con los que se cuenta. Es necesario un entrenamiento para operar este sistema con posibilidades de xito. Si no se tiene el cuidado adecuado, las enfermedades y plagas pueden propagarse rpidamente.

EL PANORAMA

Con respecto al campo La Secretara de la Reforma Agraria identific que uno de cada dos ejidatarios y comuneros supera los 50 aos de edad y el 29% de ellos supera los 65 aos. Los jvenes en el campo tienen un nivel promedio de educacin mayor que sus progenitores, con mayor inters y deseos de superacin asociados a su etapa de vida, sin embargo enfrentan restricciones para incorporarse a actividades productivas, participar en la toma de decisiones, as como para disponer de medios y recursos para acceder a la tierra y desarrollar proyectos productivos. Con base en lo anterior, los cultivos hidropnicos, dado que son intensivos, es decir se produce mayor cantidad en menor espacio, a diferencia de los cultivos extensivos, puede hacer altamente rentables pequeos espacios y as detener la migracin rural y frenar la fragmentacin de la tierra, con la incorporacin de pequeos productores a las actividades productivas vinculadas a la tierra, para contribuir a que el sector rural mexicano incremente su productividad a travs del fortalecimiento de capital humano con la adopcin de nuevas tecnologas. Adems es posible concebir el concepto de agricultor urbano.

SNTESIS La hidroponia es un mtodo para cultivar plantas sin tierra. Hay dos sistemas en la hidroponia: Cultivo en agua, y Cultivo en sustrato

CONSIDERACIONES ANTES DE INICIAR Las plantas reaccionan rpidamente tanto a las buenas como a malas condiciones. Las variedades de plantas disponibles no son siempre las mejores. La creencia de que se puede iniciar un proyecto con mucha facilidad, puede desalentar su continuidad, sobre todo porque no se cuenta con la informacin necesaria para aprovechar de la mejor manera los recursos con los que se cuenta, adems como toda tcnica presenta dificultades lo que implica que primero es mejor hacer pequeos ensayos y, con la experiencia adquirida, ir haciendo crecer el proyecto, por ello es muy importante recibir asesoramiento de un experto. Algunas empresas proveedoras crean falsas expectativas al ofrecer altos rendimientos, sin tener en cuenta que se necesita el conocimiento de las plantas, plagas y enfermedades. El desconocimiento del manejo agronmico puede reducir significativamente los rendimientos. La falta de experiencia en el manejo de las soluciones nutritivas puede alterar su composicin y afectar la apariencia y calidad de las plantas. Dedicndole el tiempo suficiente y los cuidados necesarios, la hidroponia es una excelente alternativa para mejorar la produccin agrcola.

El PRIMER PASO

El sustrato Si se elige el sistema de cultivo con sustrato, es conveniente saber lo bsico de este medio. Lo que se necesita en lugar de la tierra es una cosa que se llama "sustrato", que quiere decir "lo de abajo"; o sea, lo que va a estar en la base de las plantas. Se llama sustrato a un medio slido inerte que cumple 2 funciones esenciales: 1.- Anclar y sostener las races protegindolas de la luz y permitindoles respirar. 2.- Contener el agua y los nutrientes que las plantas necesitan. Los grnulos de que est compuesto el sustrato deben permitir la circulacin del aire y de la solucin nutritiva. Se consideran buenos los que permiten la presencia entre 15% y 35% de aire y entre 20% y 60% de agua, en relacin con el volumen total. Muchas veces resulta muy til mezclar sustratos buscando que unos aporten lo que les falta a otros. Para elegir o combinar los sustratos, hay que tener en cuenta las caractersticas que se espera que tenga: - Retencin de humedad. - Alto porcentaje de aireacin. - Fsicamente estable. - Qumicamente inerte. - Biolgicamente inerte. - Excelente drenaje. - Que posea capilaridad. - Liviano. - De bajo costo. - Alta disponibilidad. Los sustratos ms utilizados son: a) Orgnicos. Como la cascarilla de arroz, la viruta y el aserrn de madera, la cscara de coco. Sin embargo, estos sustratos no se recomiendan para el cultivo hidropnico, ya que no son duraderos y, al degradarse, pueden obstruir el paso de la solucin nutritiva o del oxgeno. Adems, pueden contaminar con facilidad al pudrirse, desarrollando hongos o lama.

b) Naturales. La grava, la arena (fina, media o gruesa, puede ser de cuarzo, de ro o de construccin), el tezontle, la piedra pmez con carbn mineral, la piedra volcnica (como el basalto), la perlita (que se vende como agrolita), la vermiculita, el ladrillo triturado, las tejas molidas (libres de elementos calcreos o cemento), la mica (que es un mineral que forma como laminitas transparentes. En el espacio que queda entre estas laminitas cabe una cantidad enorme de agua, por lo que este mineral es bastante apropiado para realizar la germinacin).

c) Sintticos. El hule espuma, los pelets o esponjas de polipropileno (trozos de plstico), el poliuretano, el poliestireno, el polietileno, la espuma plstica. Hay diferentes clases de sustratos, por ejemplo hay uno conocido como Peat-Moss, que en castellano se llama turba. Son restos de musgos de miles de aos que sehan ido depositando en la tundra en los pases que estn muy al norte. Crece el musgo un ao, se seca, al ao siguiente el nuevo musgo crece sobre el que se qued, y as ha sucedido por miles de aos. Se han acumulado unas cantidades fabulosas de restos de musgo, y este es un material que es prcticamente inerte, es decir, no le queda nada ms que la fibra. Esta mezcla ya la venden preparada. Tiene tambin hay un material que se llama vermiculita, que es un mineral capaz de absorber una cantidad enorme de agua. Tambin tiene perlita agrolita, que es un tipo de piedra caliza que sirve para proporcionar el calcio y el magnesio, y tambin para controlar el grado de acidez del sustrato. Esto tiende a ser bastante cido. Con la mezcla de la agrolita se regula el grado de acidez. Este es un sustrato que se vende de forma comercial y realmente funciona muy bien para germinacin. Se consigue como "Mezcla-3", y la marca ms conocida es la de Sunshine. Hay que tener mucho cuidado con las caractersticas de los sustratos en cuanto a ser porosos y a retener el agua, ya que en ocasiones, son incompatibles, es decir, los sustratos buenos para retener el agua, no son muy porosos y al contrario. En principio no existe un sustrato ideal o nico, es cuestin de ir experimentando; tambin se pueden hacer mezclas para aprovechar las ventajas de cada uno de estos materiales. . SNTESIS El sustrato debe tener tres caractersticas: Ser inerte qumica y biolgicamente Tener buena retencin de agua, y Tener porosidad para permitir el paso de aire.

Ser inerte qumicamente. Esto quiere decir que no tenga sustancias que puedan alterar qumicamente la solucin nutritiva, o hacer reacciones que influyan en el desarrollo de la planta, dado que nosotros vamos a aplicar lo que necesita la planta a travs del agua de riego. Tambin debe ser inerte biolgicamente es decir, que no est lleno de microorganismos que puedan hacer que se pudran las plantas o que les causen algn dao, no debe tener insectos, nematodos, ni nada que pudiera comerse las semillas, follaje o races. Tener buena retencin de agua, porque si se le escurre el agua de inmediato no va a servir para nada, ya que la planta va a tomar del agua todo lo que necesita para alimentarse. Tener suficiente porosidad, esto es para que penetre suficiente aire hasta las semillas y stas puedan respirar. PROPAGACION VEGETAL Iniciacin del cultivo. Cmo se logra reproducir una planta? No todas las plantas se reproducen a travs de semillas. Por ejemplo, en el caso de las violetas africanas, se toma una hoja de violeta africana, se pone en agua y tres semanas despus empiezan a salirle raicillas, y despus de 5 6 semanas ya se ve una plntula formada en el pecolo de la hoja. Se siembra eso y ya se tiene una nueva planta. Entonces, el cultivo se puede iniciar con semillas, con esquejes, con plntulas, obtenidas a travs de otra tcnica, o con trasplante de otra planta con la que ya se cuente. Germinacin con semillas Cuando usamos semillas para iniciar un cultivo hay que tener en cuenta que no todas las semillas germinan. Cuando se compra la semilla, hay que ver el empaque, para saber la fecha en que se envas, el porcentaje de germinacin que considera el productor y la duracin de la semilla en buenas condiciones. Una de las razones por las que la semilla se debe enterrar, es para que est hmeda. La parte de arriba del sustrato est seca, pero adentro est hmeda. Se entierra la semilla para que tenga humedad. Adems, algunas semillas requieren de oscuridad para poder germinar. Entonces se entierran para buscar humedad y oscuridad. Aunque hay otras plantas que requieren luz para germinar, por ejemplo, la lechuga. La profundidad a que debe sembrarse una semilla depende de sus dimensiones. Por ejemplo, una semilla que mida 3 mm de largo hay que ponerla a una profundidad igual a 3 mm, es decir, se siembra a una profundidad igual a la ms grande de sus dimensiones. Tambin se acostumbra hacer un hoyito y depositar la semilla ah adentro sin cubrirla con sustrato, como queda sumida, el ambiente que la rodea es de humedad total. Tal vez en los alrededores del hoyito est ms seco, pero en donde est la semilla est bien hmedo; y adems, le sigue dando luz a la semilla y con eso podr germinar. No hay que cubrirla. ASPECTOS A CUIDAR Temperatura. La temperatura que sirve para la gran mayora de las plantas es la de las habitaciones. Si anda alrededor de 20 grados, prcticamente todas las plantas van a germinar, salvo cosas muy, muy especiales. Si la temperatura es ms o menos baja, es decir, su promedio es del orden de 16 grados, a lo mejor una semilla de jitomate va a tardar unos 15 das en germinar. Si el lugar es bien caliente y su temperatura promedio es del orden de 25 grados, a lo mejor germina en 5 das. Entonces la temperatura y el tiempo de germinacin son dos cosas que estn muy relacionadas. Es conveniente no desesperarse. Humedad. Es importante mantener la humedad. Se puede usar una cajita de plstico. En estas cajitas se ponen los vasitos que contienen sustrato y semillas; se tapan, y eso mantiene la humedad, y entonces la humedad se conserva hasta que emerjan las plantas. Hay que destaparlas de vez en cuando para que se cambie el aire; y con esto se puede mantener la condicin de humedad en los germinadores. Trasplante. Una vez que emergen las plntulas, es necesario colocarlas en donde vayan a seguir creciendo. Hay que tener en cuenta en qu momento salen las primeras hojas, por ejemplo, si vamos a trasplantar a las lechugas cuando tengan 5 hojas verdaderas, saber cules hay que contar y cules no. Nutricin. Hay que empezar a alimentar a las plantas en cuanto emergen. Desde que sale la plntula es conveniente empezar a ponerle algunos minerales para que empiece a nutrirse y desarrollarse bien. Hay fertilizantes especiales para desarrollo inicial de plntula. Cuando son muy pequeitas las plantas, solo hacen falta unas gotitas del fertilizante para que se empiecen a desarrollar. Solucin nutritiva Se puede utilizar soluciones que ya vienen preparadas. Por ejemplo hay una que est hecha con base en un fertilizante que se llama Hakaphos 13-40-13. Los nmeros indican las cantidades del elemento que el fertilizante tiene de nitrgeno, de fsforo y de potasio, respectivamente. Esta es una solucin muy, muy concentrada. Si se le pone directo a las plntulas, las puede matar instantneamente. Se tiene que diluir: se debe poner 1 ml por cada litro de solucin. O sea, para preparar un litro de solucin con la que se van a regar las plntulas, hay que ponerle 1 ml. Algunos goteros estn graduados en ml, y con stos es posible medir la cantidad de solucin. O si no, consideren que 20 gotas, son igual a 1 ml. Cantidad correcta de luz. Siempre que una planta se alarga cuando recin emerge, es que est buscando luz. Eso significa que la luz que se le est proporcionando es insuficiente. La misma planta va diciendo cunta luz necesita. Lo que se tiene que hacer entonces, es buscar un lugar donde haya ms luz, pero siempre ser necesario dosificarla; en fin, hay muchas soluciones para controlar la cantidad de luz. Tiene que circular el aire. Esto por lo general no es un problema a menos que estn en un recipiente que est totalmente tapado, entonces hay que airearlo constantemente, para mantener una buena calidad del aire y evitar enfermedades fungosas. La humedad, se mantiene con el riego. Para regar hay muchas maneras. Pero antes de ver diferentes sistemas de riego, veremos lo que debe contener el agua en cuanto a nutrientes. Un ejemplo es la frmula de Bechhart y Connors, desarrollada en la Estacin Experimental Agrcola de New Jersey que utiliza: Sulfato de Amonio SO4(NH4)2 30 gramos Fosfato de Potasio monobsico KH2PO4 57 gramos Sulfato de Magnesio MgSO4+7H2O 114 gramos Nitrato de Calcio Ca(NO3)2+H2O 486 gramos Esta frmula se disuelve directamente en 200 litros de agua. Se puede ocupar para cultivar apio, cebolla, berenjena, rbano, pimiento, tomate, entre otros vegetales. Otro ejemplo es la frmula desarrollada en el Colegio de Agricultura Universidad de California: Nitrato de Calcio Ca(NO3)2+H2O 90 gramos Nitrato de Potasio KNO3 90 gramos Fosfato cido de amonio 20 gramos Sulfato de Magnesio MgSO4+7H2O 30 gramos Esta frmula es disuelta directamente en 200 litros de agua. Se utiliza normalmente en cultivos florales como; rosas, crisantemos, claveles y geranios. SNTESIS Una de las formas de iniciar un cultivo es germinando semillas. Las plantas necesitan mucho cuidado, hay que controlar: La temperatura El tiempo de trasplante El fertilizante La cantidad de luz La circulacin del aire La humedad ,y La proporcin de nutrientes que debe recibir la planta.

SISTEMAS DE RIEGO EN HIDROPONIA Las formas de riego ms empleadas hasta ahora son: a) Riego localizado o por goteo: Consiste en aplicar agua a cada maceta mediante un tubo muy delgado, provisto de una salida de bajo caudal. Es uno de los mtodos ms utilizados. b) Riego por aspersin: El agua se deja caer sobre el follaje desde una cierta altura a manera de lluvia. Es un sistema que se ha utilizado mucho pero que actualmente est en desuso. c) Subirrigacin: Esta es una tcnica de riego que consiste en suministrar el agua a la base de la maceta. Esto se realiza mediante el llenado de agua de una bandeja donde estn colocadas las macetas. Entre los sistemas ms conocidos estn: Recirculante ( NFT ). En este caso NFT son las iniciales de Nutrient Film Technique que es una expresin en ingls que significa "la tcnica de la pelcula nutriente". Tambin se le llama sistema de recirculacin continua. Ya que consiste en recircular continuamente la solucin con los nutrientes por una serie de canales de PVC de forma rectangular y de color blanco, llamados canales de cultivo. Los canales estn apoyados sobre mesas o caballetes. En cada canal hay una serie de agujeros donde se colocan las plantas contenidas en pequeos vasos plsticos. Las mesas tienen una ligera pendiente que facilita la circulacin de la solucin. Luego, la solucin es recolectada y almacenada en un tanque. Debe tener una bomba funcionando continuamente durante las 24 horas del da, con el propsito de que por los canales circule una pelcula o lmina de apenas 3 a 5 milmetros de solucin nutritiva. La recirculacin mantiene a las races en contacto permanente con la solucin nutritiva, favoreciendo la oxigenacin de las races y un suministro adecuado de nutrientes minerales para las plantas. El sistema es muy usado para cultivos de rpido crecimiento como la lechuga y albahaca. Raiz flotante. Es el sistema hidropnico por excelencia, ya que las races de las plantas estn sumergidas parcialmente en la solucin nutritiva. La principal tcnica comercial es la Tcnica de Flujo Profundo (DFT, Deep Flow Technique), donde planchas de poliestireno expandido que sostienen un determinado nmero de plantas, flotan sobre una solucin nutritiva aireada frecuentemente a travs de una comprensora. Este sistema se usa en proyectos de hidroponia social en diferentes pases latinoamericanos, generalmente para cultivar hortalizas de hojas, como lechuga, albahaca, apio, menta, hierba buena, entre otras. Es muy importante airear la solucin nutritiva; esto se puede hacer inyectando aire con una compresora o manualmente, utilizando un batidor plstico limpio, por lo menos dos veces al da. De esta manera es posible redistribuir los nutrientes y oxigenar la solucin. (La presencia de races de color oscuro es un indicador de una mala oxigenacin y esto limita la absorcin de agua y nutrientes, afectando el crecimiento y desarrollo de las plantas). Aeropnico. En este sistema las plantas se colocan sostenidas en agujeros en planchas de termopor (poliestireno expandido). Las races estn suspendidas en el aire debajo de la plancha y encerradas en una cmara de aspersin. La cmara est sellada por lo que las races estn en oscuridad y saturadas de humedad. Por nebulizacin se hace llegar la solucin nutritiva a las races. Este se hace slo unos cuantos segundos cada 2 a 3 minutos, tiempo suficiente para humedecer y oxigenar las races. Este sistema hidropnico se utiliza para fines ornamentales o decorativos porque sus costos de operacin son altos. Riego por goteo. Dentro de los sistemas hidropnicos, el sistema de riego por goteo es el ms usado a nivel mundial, principalmente cuando se trabaja con un sustrato de lana de roca . Este tipo de sustrato se usa en el 57% de las reas dedicadas mundialmente a la produccin con hidroponia. La lana de roca es un sustrato obtenido por fusin de la roca, que luego es hilado en fibras y embolsado o precintado en bloques y planchas. Su principal caracterstica es que contiene muchos espacios vacos (97 %), lo cual permite sostener niveles muy altos de agua disponible y tambin un buen contenido de aire. Se fabrica en Holanda, Espaa, EEUU, donde es muy usado. Pero en nuestro pas tiene un alto costo el flete para su importacin, por lo que es preferible utilizar sustratos locales, como la piedra pmez que es un sustrato natural excelente. La solucin nutritiva es proporcionada a cada planta a travs de goteros conectados en mangueras de goteo de polietileno de color negro. El riego se hace aplicando pequeas cantidades de solucin nutritiva directamente en la zona de la raz. El sistema es muy usado para la produccin de cultivos de fruto como tomate, pimiento, meln, pepinillo y sandia. Sistema de columnas. Este sistema permite una alta produccin de plantas por unidad de rea, aunque solo puede aplicarse a plantas de porte pequeo. Es muy usado para la produccin de fresas. Las plantas que crecen en un sistema de columnas deben estar bien iluminadas, de lo contrario se vera afectado su rendimiento. Las columnas generalmente son tubos de PVC de 6__ de 8" de dimetro, mangas plsticas de 8 micras de espesor y de 25 a 30 cm de dimetro, o macetas de termopor (poliestireno expandido) de 3.5 litros de capacidad, apiladas una sobre otra. En cada columna de diez macetas apiladas se pueden cultivar hasta 40 plantas (4 plantas por maceta, una en cada esquina). Las macetas tienen agujeros que permiten el drenaje de la solucin nutritiva hacia la maceta inferior y as sucesivamente. Para este tipo de sistema se deben usar sustratos livianos, y con capacidad para retener agua; de preferencia de fcil disponibilidad para no elevar los costos, como pumecita o perlita solos, o mezclados con turba, musgo, cascarilla de arroz o fibra de coco. La solucin nutritiva se distribuye por mangueras de polietileno negro que corren sobre las columnas. Sobre cada columna, se colocan 4 goteros conectados a tubos de 3 mm de dimetro, los cuales se colocan en diferentes puntos de la columna. Dos de los tubos deben colocarse en la primera maceta superior. Cuando se enciende el sistema de riego, la solucin nutritiva ingresa por cada pequeo tubo, de tal forma que todo el sustrato se humedece por gravedad. La frecuencia de riego depender del sustrato, de las condiciones climticas y de la edad de las plantas. De 4 a 6 riegos por da pueden ser suficientes. En los ltimos diez aos, ha aumentado mucho el rea mundial destinada a la produccin hidropnica. En 1996 el rea mundial era de 12,000 hectreas (ISOSC; Sociedad Internacional de Cultivo Sin Suelo) y, actualmente se considera que hay unas 25,000 hectreas, de las cuales el 81% (20,200 hectreas) son cultivadas slo por 10 pases. Holanda es el pas con ms de 30 hectreas destinadas a la produccin hidropnica. Los sistemas ms utilizados son el sistema de riego por goteo con lana de roca y el sistema NFT. Los cultivos hidropnicos que han demostrado ser los ms rentables son tomate, pepinillo, pimiento, lechuga y flores cortadas. Mxico aparece en el puesto 17 con 120 hectreas. SNTESIS Se puede regar las plantas hidropnicas de varias formas: Riego localizado o por goteo Riego por aspersin Subirrigacin Los sistemas de riego ms conocidos son: Recirculante (NFT). Es el ms empleado y consiste en hacer pasar una capa muy fina de solucin nutriente por las races de las plantas. Raz flotante. Las plantas estn sobre unas planchas que flotan en la solucin nutriente, quedando sus races sumergidas en ella. Aeropnico. Las races estn encerradas en una cmara sin luz, donde reciben por aspersin la solucin nutriente. Por goteo. Mediante mangueras con goteo controlado llega la solucin nutriente directamente a las races.

Por columnas. Se forman columnas con macetas, en las que las plantas estn en un sustrato ligero y se hace bajar la solucin nutriente por gravedad, de una maceta a la otra, usando unas mangueras.

EL CULTIVO DEL JITOMATE EN HIDROPONIA INTRODUCCIN Tienen mejor calidad los tomates cultivados en hidroponia, que son madurados en la planta o los que provienen de cultivos tradicionales que son cortados verdes y madurados fuera de la planta? Hay creencia general de que la calidad de los tomates madurados en la planta es mejor que la de los tomates madurados fuera la planta (cortados verdes), lo anterior es de gran importancia ya que la calidad es un factor que influye en el precio de venta. Muchas personas prefieren consumir frutos que no hayan recibido ninguna clase de pesticida, aunque tengan que pagar por ellos un precio mayor. La verdad es que el consumidor es el que determina cules productos prefiere, pero la calidad de los jitomates producidos con hidroponia, su tiempo de cosecha, as como el control de sus caractersticas, hacen de esta una alternativa atractiva para los productores. LABORES DE CULTIVO El tomate, llamado jitomate en nuestro pas, es la hortaliza ms difundida en todo el mundo. Hablando de hidroponia es el principal cultivo, debido a su alta rentabilidad. El jitomate (Licopersicum esculentum) es una planta de la familia Solaneceae. Es semiperenne y puede desarrollarse en forma rastrera, semierecta y erecta. Es de porte arbustivo. Para que tengan valor comercial se requiere que las plantas sean vigorosas y compactas, con frutos de tamao uniforme y suficientemente firmes, con la piel gruesa y resistente al manipuleo y almacenaje. Tambin es importante que las plantas tengan una buena resistencia a las enfermedades y que los frutos tengan una buena maduracin fuera de la planta y una larga vida en el anaquel. Etapas del cultivo El jitomate tiene cuatro etapas importantes en su cultivo: 1. Siembra o almcigo. 2. Crecimiento vegetativo. 3. Floracin. 4. Fructificacin. Siembra o almcigo. El almcigo es un pequeo espacio en el que se ponen a germinar las semillas, donde se cuida que las condiciones sean las mejores para el buen crecimiento de las plntulas. Primeramente hay que seleccionar la variedad de jitomate que se desee cultivar, y procurar que las semillas elegidas sean de buena calidad, ya que de otro modo se afectar el cultivo. Luego se siembra la semilla en charolas, que pueden ser de diversos materiales y finalmente, se espera a que germinen las plntulas. El sustrato para almcigo puede ser de arena de ro o de cuarzo, grava fina, tezontle o piedra pmez. Se debe regar diariamente, solo con agua, asegurando mantener la humedad, pero sin exceso de agua para evitar la falta de aireacin en el sustrato. A partir de que aparecen los cotiledones y las primeras hojas, los riegos se hacen con solucin nutritiva a la mitad de la dosis los primeros cinco das y despus se aumenta a la dosis completa hasta su trasplante. La mejor temperatura para la germinacin del jitomate es de 22 a 24 C. Temperaturas ms altas o ms bajas producen un bajo porcentaje de germinacin. Crecimiento vegetativo. Las tres etapas del desarrollo temprano son germinacin, post-aparicin, y trasplante. La germinacin debe ocurrir a una semana de la sembradura; la post-aparicin tarda generalmente de 5 a 12 das; y el trasplante se debe hacer entre los 12 y los 14 das despus de la sembradura. Se recomienda hacer el trasplante a sacos de cultivo de 1m de largo por 0.25m de ancho. Estos sacos se rellenan con un sustrato inerte con partculas de 1 a 2 milmetros de dimetro (puede ser piedra pmez, arena de ro o de cantera, etc). Cada saco debe contener un volumen de 30 litros de sustrato. El sustrato se debe lavar, desinfectar y enjuagar antes de ponerlo en el saco. Se forman hileras con dos filas de sacos de cultivo separados por 50 cm. El espaciamiento entre hileras es de aproximadamente un metro. Se trasplantan dos plntulas por saco, con un distanciamiento de 40 cm . As la densidad del cultivo es de 2.5 plantas/m2. El procedimiento de trasplante es el siguiente: se humedece el sustrato del saco, se hacen dos agujeros retirando un poco de sustrato y en cada uno se coloca una plntula con todo y su sustrato, luego se rellena con el sustrato que se sac para sostener firmemente la plntula en el saco de cultivo. La temperatura ptima para que una planta se desarrolle bien, debe estar entre los 21 y los 24 grados centgrados, cuando la temperatura se mueve entre los 18 y 27 grados centgrados el desarrollo de la planta es mucho menor, lo que provoca una disminucin en el rendimiento de la planta, as como una menor produccin. Para la noche las temperaturas deben estar aproximadamente entre 16 y 18.5 C, aunque muchas variedades de jitomate no hacen diferencia entre el da y la noche. A partir de ese momento se riega diariamente con solucin nutritiva con el sistema de riego por goteo. Al pie de cada plntula se coloca una estaquita de plstico que est conectada a un gotero. La solucin nutritiva sale por los goteros y es conducida por las estaquitas hasta el pie de cada plntula. El nmero de riegos va aumentando conforme crecen las plantitas. La solucin nutritiva debe tener una Conductividad Elctrica (CE) de 2.0 a 2.2 mS/cm. Pero durante el invierno, si las condiciones de luz son bajas se recomienda que la solucin nutritiva tenga una CE alta (2.5 mS/cm). Es conveniente que las plantas generen tallos no muy largos, es decir, plantas compactas, con racimos florales a corta distancia, porque esto permite un mayor crecimiento, produciendo ms racimos. Para ayudar a lograr esto hay que mantener altos niveles de CE (de 3.5 a 5.0 mS/cm) en la solucin nutritiva, durante el ciclo de vida del cultivo. A fin de mantener la planta erguida y evitar que las hojas y los frutos toquen el piso se recurre al tutorado, esto es, las plantas se sujetan con anillos plsticos a un hilo de polipropileno que se enrolla en un gancho galvanizado, sujeto a un alambre grueso que va colgado a 2 2.5m sobre el suelo. Cuando las puntas de la planta alcanzan el alambre, se baja la planta descolgando el hilo, de esta forma la planta siempre se desarrolla hacia arriba, recibiendo la mxima luminosidad y aireacin. A los 15 20 das del trasplante, se hace necesario podar las plantas, para quitar los primeros tallos laterales y las hojas ms viejas, para mejorar la aireacin del cuello, controlar el excesivo crecimiento del follaje y favorecer las flores y frutos en crecimiento. Floracin El primer racimo de flores de una planta sana ser el mejor, ya que no tiene que competir con otros frutos de la planta, las flores deben ser color amarillo intenso, pero esto depende de la cantidad de luz. La fotosntesis es la clave para obtener una buena produccin. La fotosntesis es el proceso mediante el cual las plantas transforman las substancias que toman sus races en alimento, pero para ello necesitan la luz del sol. Si disminuye la fotosntesis debido a condiciones de baja luz, alta humedad o estrs debido a la falta de agua, la produccin de azcares disminuir y esto repercutir en la calidad del fruto. Si la fotosntesis disminuye es menor la produccin de fotosintatos, necesarios para alimentar los frutos en crecimiento. Una vez que las flores abren deben ser fecundadas, es decir debe movilizarse el polen. La polinizacin puede ser realizada por insectos como las abejas o los abejorros o por corrientes de aire, pero es muy importante que la polinizacin se realice todos los das, ya que el polen fertiliza los vulos de la flor y cada vulo fertilizado dentro de la flor producir una semilla y las semillas determinan el tamao del fruto. Fructificacin Para cuidar la calidad de los frutos de un racimo hay que hacer un raleo, es decir, eliminar los frutos inmaduros, mal posicionados, daados por insectos, deformes, y los que presenten un tamao demasiado pequeo. Esta poda permite que los frutos que queden se desarrollen mejor. Generalmente el primer fruto es bastante grande y se le conoce como fruto rey tambin este fruto debe ser retirado ya que compite con todos los dems. Cuando los frutos alcanzan el estado de madurez estando verdes, detienen la importacin de fotosintatos, esto pasa como 10 das antes de que cambien su color a anaranjado. La tasa de coloracin depende de la temperatura. Los frutos que estn a la sombra requieren ms das para madurar, pero son ligeramente ms grandes. Dixido de carbono El dixido de carbono (CO2) es esencial para el crecimiento de las plntulas de tomate, una falta de CO2 puede reducir considerablemente la produccin. Cuando se usa CO2 enriquecido, las plantas pueden incrementar entre un 20 y 30% su produccin, as como acelerar la floracin. Una forma de enriquecer el CO2 es utilizar generadores especialmente diseados, son hornillas de gas natural o propano, enganchadas en los sensores. En los cultivos comerciales grandes se utilizan a menudo los humos de un gas natural ardiente de la caldera de agua caliente como fuente de CO2, o utilizan CO2 en botella. Es importante que el CO2 est libre de contaminacin de gases, ya que los tomates son extremadamente sensibles a muchos gases, especialmente al etileno. Las plantas que disponen de niveles elevados de CO2 aumentan sus requisitos de fertilizante y de agua. Circulacin de aire. Una buena circulacin de aire tiene muchos efectos benficos sobre el ambiente donde se cultivan los jitomates. Entre otras cosas, refresca la temperatura, renueva el CO2, y retira gases indeseables, tales como el etileno. Hay diversos sistemas de ventilacin, pero el que ms se utiliza en el cultivo del jitomate es el tubo de ventilacin, el cual est pegado a la cubierta del invernadero. Un ventilador de gran tamao est sacando el aire, mientras que el otro mete aire al interior del invernadero. El riego y agua de riego En los cultivos hidropnicos no puede faltar el uso de un sistema de riego para satisfacer las necesidades de agua de las plantas y proporcionarles los nutrientes que requieren. Los sistemas de riego que se pueden utilizar, pueden ser muy simples, como uno manual con regadera, o bien muy sofisticados con controladores automticos de dosificacin de nutrientes, de pH y un programador automtico de riego. Un sistema de riego consta de un tanque para el agua y los nutrientes, tuberas de conduccin de agua y goteros o aspersores (para dejar salir o aventar el agua). El tanque debe ser inerte (que no contenga substancias contaminantes) con respecto a la solucin nutritiva y de fcil limpieza, mantenimiento y desinfeccin. El criterio para seleccionar el tamao vara segn el cultivo, la localidad, el mtodo de control de la solucin nutritiva, etc. Cuanto ms pequeo sea, ms frecuentemente habr que controlar su volumen y composicin. Uno de los sistemas que tiene ms ventajas, es el riego por goteo, mediante el cual el agua se lleva hasta el pie de la planta por medio de mangueras y se vierte con goteros que la dejan salir con un caudal determinado. Mediante este sistema se aumenta la produccin de los cultivos, se disminuyen los daos por salinidad, se acorta el perodo de crecimiento (cosechas ms tempranas) y se mejoran las condiciones fitosanitarias. En cambio en el riego por aspersin, el agua es llevada a presin por medio de tuberas y emitida mediante aspersores que simulan la lluvia. SNTESIS Para cultivar jitomate con hidroponia, hay que cuidar muchos aspectos:

La seleccin de la variedad El tiempo del trasplante El rango de la temperatura La cantidad de luz El enriquecimiento del dixido de carbono La circulacin del aire El sistema usado para riego

PRINCIPIOS DE NUTRICION MINERAL CONDUCTIVIDAD ELCTRICA Es necesario cuidar la calidad del agua con la que se hace la solucin nutritiva para regar el jitomate. Esta debe tener una conductividad elctrica en su fase prematura de 5.0 mS/cm, despus de 1 mes debe de tener 3.0 mS/cm y las siguientes semanas entre 2.0 y 2.5 mS/cm. La salinidad de una solucin, puede ser expresada de diferentes maneras. Una de ellas consiste en expresar la cantidad de sales disueltas en un volumen de solucin. Otra forma simple y que sirve para muchos efectos, es expresar la salinidad de una solucin por medio de su conductividad elctrica. Una solucin conduce la electricidad de mejor manera, cuando es mayor su contenido en sales, esta propiedad se aprovecha para medir la cantidad de sales de una solucin en funcin de su conductividad elctrica. La conductividad elctrica vara con la temperatura, debido a que la solubilidad de las distintas sales en el agua es diferente, con los cambios de temperatura. Para facilitar el uso de las medidas de conductividad elctrica, los datos se dan siempre medidos en agua a 25 C, y hay tablas para pasar los valores de conductividad elctrica de 25 C a cualquier temperatura, mediante un simple factor de conversin. As se determina la conductividad elctrica de una solucin, pero tambin se usa para medir la conductividad del suelo. Para realizar esta medida, se usa un procedimiento que consiste en tomar una muestra de suelo, aadir agua destilada hasta su saturacin y extraer el agua mediante succin, aplicando un filtro que no deje pasar las partculas de suelo. El agua que as se obtiene, se denomina extracto de saturacin, y es una mezcla de la solucin inicial del suelo con el agua destilada. Se mide la CE del extracto de saturacin y el valor resultante se toma como ndice de salinidad del suelo. La conductividad elctrica puede alterar significativamente la produccin, clasificndose las especies segn la prdida de produccin que tienen respecto a la conductividad elctrica. As tenemos cultivos con resistencia alta, media y baja. En el caso particular del jitomate su resistencia es media alta. Es ms resistente a la salinidad que la lechuga. La salinidad del sustrato, vara con el contenido de humedad del mismo, por lo que es muy importante, sobre todo si existiera algn problema de salinidad en el agua de riego, mantener un nivel de humedad alto del sustrato. Cuando el nivel de humedad del suelo desciende, como el de sales permanece constante, la conductividad elctrica aumenta. En cultivo hidropnico con riego localizado, es muy importante el control de salinidad, ya que se tienden a acumular las sales en el sustrato, por lo que ser indispensable regar un 20 25% ms de lo necesario (de acuerdo con el agua usada para el riego), de forma que las sales se laven con el drenaje, adems de medir la salinidad del sustrato regularmente, controlando que no supere los valores de tolerancia. El pH El pH requerido para una ptima produccin del jitomate debe estar entre 6.0 y 6.5 . Niveles de pH diferentes a los anteriores pueden obstaculizar la absorcin de algunos alimentos; los niveles del pH debajo de este rango permiten la absorcin excesiva de algunos alimentos, que pueden conducir a niveles txicos de esos elementos. Solucin nutritiva La solucin nutritiva es hecha tomando en cuenta los requerimientos de la planta y se disea con el fin de satisfacer todas las necesidades de cualquiera de los 18 nutrientes esenciales que la planta necesita para desarrollarse correctamente en hidroponia. Existen ya productos que se consigue fcilmente en el mercado. Una de las soluciones nutritivas ms empleadas en el cultivo del jitomate en hidroponia en los EUA es la siguiente: Frmula Qumica en Gramos para 100 litros de agua: Fosfato de Amonio NH4PO3 13 g Nitrato de Potasio Ca(NO3)2 64 g Cloruro de Calcio CaCl2 - 6 H2O 73 g Sulfato de Magnesio MgSO4 - 7 H2O 34 g Sulfato ferroso FeSO4 - 7 H2O 2 g Nitrato de Sodio Na(NO3) 64 g Sulfato de Zinc ZnSO4 - 7 H2O 0.02 g Sulfato de Cobre CuSO4 - 7 H2O 0.2 g cido Brico H2BO3 0.01 g Segn la etapa de cultivo en que se encuentre el jitomate, debern ser las caractersticas de la solucin nutritiva aplicada. Hay que tener mucho cuidado en la concentracin de cada uno de los elementos que contiene la solucin. A continuacin se presenta un cuadro con la concentracin de macronutrientes que debe haber en la solucin, segn la etapa de crecimiento de la planta. ELEMENTOS INVOLUCRADOS EN EL CRECIMIENTO VEGETATIVO FLORACIN FRUCTIFICACIN Ppm /L (partes por milln/litro) NO3 155 N-NH4 45 H2PO4 40 K 200 Ca 170 Mg 40 SO4= 227 En el cuadro siguiente se presentan las concentraciones de fertilizantes que se emplean para preparar 1,000 litros de solucin nutritiva (1m3), para las diferentes etapas del desarrollo del jitomate. CRECIMIENTO, FLORACIN FRUCTIFICACIN Nitrato de Potasio, 13% N, 46%K Crecimiento400g floracion4330g fructificacin 450 gr Nitrato de Amonio, 31% N Crecimiento 290g floracion225g fructificacin 290g Nitrato de Calcio, 16% N 27%Ca Crecimiento 375g floracion375g fructificacin 375g Fosfato Monopotsico, 52% P 34% K2O Crecimiento165g Floracion210g Fructificacin 230g Sulfato de Magnesio, 16% MgO 38% SO4 Crecimiento280g Floracin280g Fructificacin 330g Sulfato de Potasio, 50% K2O 18%S Crecimiento 30g floracin 90g fructificfacin316g Con el objeto de reforzar la nutricin de las plantas de jitomate, se recomienda aplicar una solucin de nitrato de calcio (0.5g) y cido brico (0.3g) por litro de agua, dos veces por semana, as como una solucin de micronutrientes tambin dos veces por semana. Por ltimo, el cuadro que aparece a continuacin muestra las cantidades recomendadas de sales para preparar 1,000 litros (1m3) de solucin nutritiva para cultivo de jitomate durante las tres etapas de su desarrollo. Cantidad de Elemento en gramos. Quelato de Hierro 6% Fe 30.0 g Sulfato de Manganeso 4.0 g cido Brico 3.0 g Sulfato de Zinc 1.0 g Sulfato de Cobre 0.5 g Molibdato de Amonio 0.13 g SANIDAD VEGETAL Control de plagas y enfermedades Las plagas y enfermedades en los invernaderos se tratan mediante un manejo integrado que incluye el control biolgico, que son insectos que eliminan cierto tipo de plagas especficas, las cuales son las portadoras de virus que causan las enfermedades de las plantas, control fsico, mecnico o cultural, plantas biocidas y control qumico. PLAGAS. Las ms comunes son: Mosca blanca. Transmite el virus del rizado amarillo del tomate conocido como __virus de la cuchara__ Trips. Transmite el virus del bronceado del tomate. Pulgn. Forman colonias y se distribuyen mediante las hembras aladas, principalmente en primavera y otoo. Minadores de hoja. Sus larvas se desarrollan dentro de la hoja, ocasionando las galeras o minas. Polilla del tomate. Ataca a los brotes y los frutos. Araa Roja. Son caros que producen manchas amarillentas en las hojas. Son favorecidos por las elevadas temperaturas. ENFERMEDADES. Las ms comunes son: Oidiopsis. Son manchas amarillas en el haz que secan la hoja y la desprenden. Podedumbre gris. Produce lesiones pardas en hojas y flores. Los frutos se ponen blandos y grises. Mildiu. Aparecen machas irregulares y aceitosas en las hojas, en el tallo son manchas pardas que lo circundan. Tambin ataca los frutos inmaduros. Fusarium oxysporum. Comienza con la cada de las hojas superiores. Las inferiores amarillean y terminan por morirse. Si se realiza un corte transversal al tallo, se observa un oscurecimiento de los vasos. Virus. Se puede cubrir el invernadero con malla para librar a las plntulas de los virus. Cosecha El sabor es la ltima prueba de un tomate hidropnico de buena calidad. Sin embargo, hay otros factores que determinan calidad total: el color, la textura, la firmeza, la vida til, y los niveles de nutrientes. Todos son indicadores importantes de la calidad. El factor ms importante de todas estas caractersticas (especialmente el sabor) es el maquillaje gentico de la planta, y es por ello que una seleccin cuidadosa de la variedad a cultivar es absolutamente necesaria. La produccin puede variar entre 200 a 700 toneladas por hectrea dependiendo de las condiciones que se le den a la plntula, (un dato importante es que el rendimiento promedio de jitomate en un cultivo al aire libre, anda entre 30 y 50 toneladas por hectrea). SNTESIS La conductividad elctrica es la expresin de la cantidad de sales que hay disueltas en un volumen de solucin. Tambin puede aplicarse a la cantidad de sales que retiene un sustrato. Las plantas tienen diferentes resistencias a la salinidad del ambiente donde se desarrollan. La resistencia de la planta de jitomate es media alta, por eso hay que vigilar la cantidad de sales del sustrato en que se encuentra y de la solucin nutriente que recibe. En el cultivo de jitomate el pH debe andar entre 6.0 y 6.5. Las soluciones nutritivas se pueden conseguir ya preparadas en el mercado.

Tambin hay que cuidar aspectos como la polinizacin y el control de plagas.

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS HIDROPNICOS Los principales componentes de los sistemas hidropnicos son, la solucin nutritiva (SN) y el sustrato. La (SN) consta de agua con oxgeno y todos los nutrimentos disueltos. La SN generalmente consta de 1.- seis macronutrimentos (K+, Ca2+, Mg2+, NNO3 -, N- NH4 +, P- H2PO4 - y S- SO4 2.- y siete micronutrimentos (Fe, Mn, Mo, Cu, Zn, B y Cl). El sustrato o medio de crecimiento es el otro componente que tiene la funcin de proporcionar las condiciones para que las plantas se sostengan, absorban el agua y los nutrimentos, impidan el paso de la luz hacia el sistema radical y permitan el intercambio de gases con las races. La tcnica de la pelcula nutritiva (NFT) fue desarrollada en los ltimos aos de los sesentas por el Dr. Allan Cooper, en el Instituto de Investigacin de Cultivos en Invernadero, en Littlehampton, Inglaterra. La expresin __pelcula nutritiva__ fue utilizada para remarcar que la profundidad del flujo del lquido que pasa a travs de las races de las plantas debe ser muy pequea (como una lmina o pelcula delgada), para que de esta forma siempre pudieran disponer del oxgeno necesario. El principio bsico de la NFT es la recirculacin de una capa delgada de SN, que pasa por las races desnudas de las plantas en crecimiento, para proporcionar agua, nutrimentos y oxgeno. La SN es bombeada desde cada canal, de donde fluye por gravedad pasando por las races de las plantas, hasta alcanzar las tuberas que la llevan al tanque de almacenamiento. FACTORES A CONSIDERAR EN LA PRODUCCIN DE CULTIVOS CON NFT a) Calidad del agua. Es importante analizar el suministro de agua, la cual puede provenir de lluvia o ser potable. Cuando el agua es dura, se requiere bajar su pH a 6, utilizando cido extra (HNO3 o H3PO4). b) La temperatura. Una caracterstica de la NFT, es la facilidad con la que la temperatura de la raz puede ser manipulada para satisfacer los requerimientos de los cultivos. Es importante mantener las soluciones entre 13 y 15 C con el fin de prevenir una absorcin reducida de nutrimentos. c) El pH. En general, la absorcin mxima de un in ocurre entre pH 5 y 7. Normalmente se mantiene el pH entre 5.5 y 6.5, para la mayora de los cultivos en invernadero. El ajuste del pH puede lograrse agregando cido ntrico o fosfrico, o una mezcla de ambos. Por ejemplo, hay cultivadores que indican que en un cultivo de jitomate mantuvieron el pH de la SN en 5.5 con la adicin de cido ntrico o hidrxido de sodio. d) La conductividad elctrica (CE). Los niveles de sales de 2.5 a 3.5 mmho cm-1 son preferidos para cultivos como el jitomate. Cuando los niveles de sales estn por arriba de 4 mmho cm-1 pueden dar lugar a un marchitamiento, detener el desarrollo y desecar los frutos. e) La longitud del canal. Un mximo de 20 m de longitud es generalmente recomendado, se considera que la longitud no debe superar los 20 a 25 m. f) La anchura del canal. Para cultivos como jitomate, la anchura es generalmente de 25 a 30 cm; sin embargo hay cultivadores que sealan que pueden usarse canales ms estrechos, de 15 cm, sin afectar los rendimientos de jitomate. g) La pendiente del canal. Para asegurar las condiciones convenientes en la zona de las races, el canal deber tener una pendiente que permita a la solucin fluir a lo largo del mismo. En general, pendientes entre 1.5 y 2% parecen convenientes y las menores de 1 % debern evitarse. h) El oxgeno en la solucin nutritiva. Las depresiones en el piso del canal pueden inmovilizar la SN y conducir a una disminucin de oxgeno. La temperatura de la SN tiene relacin directa con la cantidad de oxgeno consumido por la planta es decir, que cuando la temperatura es menor de 22 C el oxgeno disuelto es suficiente para abastecer la demanda. En cambio a temperaturas mayores de 22 C, la gran demanda de oxgeno no es satisfecha por la SN. La concentracin de oxgeno disuelto en la SN tambin depende de la demanda de oxgeno por las plantas; en la medida que aumenta el nmero de ellas, aumenta el requerimiento de oxgeno. SNTESIS Los componentes de los sistemas hidropnicos son: la solucin nutriente y el sustrato. Los factores a considerar al aplicar el sistema NFT son: La calidad del agua La temperatura El pH La conductividad elctrica La longitud del canal La anchura del canal La pendiente del canal, y El oxgeno en la SN

INVERNADEROS El uso de invernaderos, para este tipo de cultivos est aumentando cada vez ms en el mundo. La principal razn para la construccin de estructuras de invernaderos es la posibilidad de cultivar plantas fuera de estacin. Debido a que los factores que ms influyen en el desarrollo del cultivo se pueden controlar dentro del invernadero y se puede llevar un control riguroso del medio que rodea a un cultivo, incrementando as la productividad enormemente. En el diseo del invernadero, el clculo de su estructura es fundamental, ya que sus efectos sobre varios factores ambientales son definitivos, particularmente la temperatura, la luz, el dixido de carbono y la humedad. Los forma en que se disponga los componentes estructurales, adems del tamao y la orientacin, influyen en la cantidad de sombra generada dentro del invernadero. Y adems del clculo estructural debe hacerse un extenso estudio sobre las condiciones climticas imperantes, para poder llevar a cabo el diseo bioclimtico, dado que no todos los lugares son iguales y en cada lugar es necesario un invernadero diferente. Diseo de los invernaderos: La cubierta o proteccin __del invernadero ideal__ debe cumplir con lo siguiente: 1. Transmitir la porcin ligera visible del espectro solar de la radiacin, ya que es la nica porcin utilizada por las plantas para la fotosntesis. 2. Absorber la pequea cantidad de radiacin ultravioleta en el espectro y convertirla en luz visible, til a las plantas. 3. Reflejar o absorber la radiacin infrarroja, que las plantas no pueden utilizar y que causa sobre calentamiento del invernadero. 4. Reducir al mnimo los costes Hay muchos factores a considerar en la determinacin del espacio que se necesitar para construir un invernadero. El monto del capital de inversin, la necesidad de entrenamiento, el tipo de negocio, los requisitos ambientales y de mercado, hasta las preferencias personales, todo debe ser evaluado. Tambin son muy importantes otros factores como elegir un buen sitio para levantar el edificio, que cuente con drenaje, accesibilidad, disponibilidad y cantidad de exposicin al sol. Tipos de cubiertas utilizados en los invernaderos: Cristal. Es inflexible, pesado, y costoso. La hoja del polietileno. Es fcil de trabajar y barata. Es la ms utilizada, en invernaderos plsticos se siembran cosechas hortcolas del alto valor. PVC (polivinil de cloro). Tiene la caracterstica de que crea una temperatura del aire levemente ms alta durante la noche. La desventaja del PVC es su anchura que resulta estrecha con respecto al PE (poliestireno). Poliestireno (PE): Este material es ms barato que el cristal y proporciona aproximadamente del 30 al 40% de ahorros en el calor durante invierno.

Cuando ya se ha probado un proyecto de cultivo hidropnico en pequeo y se han obtenido buenos resultados, es conveniente pensar en la posibilidad de hacer un invernadero para ampliar la produccin. SNTESIS Es muy importante un buen diseo del invernadero para cuidar todos los factores que afectan la produccin del cultivo que son la luminosidad, temperatura, aereacin y humedad. CONCLUSIONES FINALES El sistema de cultivo llamado hidroponia propone desarrollar las plantas sin tierra. En todo el mundo cada da se extiende ms la aplicacin de la hidroponia y con ello la tecnologa para aplicarla se enriquece cada vez ms. Los cultivos de hortalizas en invernadero con hidroponia dan excelentes resultados. El jitomate es uno de los cultivos que en los sistemas hidropnicos ofrece mejores perspectivas. Si se considera todos los factores que intervienen y se cuidan todos los aspectos que requiere el cultivo de jitomate, se puede lograr un proyecto viable y productivo. Es mejor iniciar con un proyecto en pequeo, no muy ambicioso y despus cuando ya se tenga experiencia, ampliar el proyecto hasta hacer un invernadero. La hidroponia es una excelente alternativa para mejorar la produccin de los cultivos en las regiones con escasez de agua, con problemas de empobrecimiento de tierras y con lmites de espacio para la produccin. Se requiere de una capacitacin especializada para emprender un proyecto de hidroponia con resultados exitosos. La hidroponia permite controlar todos los factores que intervienen para lograr productos de calidad.

ACUAPONIA

INTRODUCCINConsideraciones generalesLa acuapona puede definirse como la combinacin de un sistema de acuicultura recirculante, con la hidropona, definiendo acuicultura como el cultivo de animales acuticos como peces, moluscos, crustaceos y plantas acuticas en ambientes controlados, e hidropona como el cultivo de plantas colocando las races en soluciones nutrientes (Malcolm, 2005; Parker, 2002). En trminos generales se trata de generar un sistema en el cual los desechos orgnicos producidos por algn organismo acutico (generalmente peces) son convertidos, a travs de la accin bacteriana, en nitratos, que sirven como fuente de alimento para plantas. Estas a su vez al tomar estos nitratos, limpian el agua para los peces actuando como filtro biolgico (Nelson, 2007; Parker, 2002; Van Gorder, 2000). Todo el sistema parte de la premisa segn la cual los desechos de los peces son muy similares a los requerimientos de las plantas para crecer y desarrollarse (Racocy, comunicacin personal). En trminos generales un sistema acuapnico consta de los siguientes elementos (Nelson, 2007) (Figura 1): tanque de peces (u otros organismos acuticos), clarificador (o filtro de slidos), desgasificador, biofiltro, cama(s) de crecimiento para plantas, sifn, sistemas de bombeo de agua y sistemas de aireacin. Estos elementos se conectan de tal forma que el agua rica en nutrientes pasa del tanque de peces al clarificador, donde se eliminan la mayor parte de partculas disueltas, tanto grandes como pequeas. Otra posible funcin del clarificador es servir como receptculo para la adicin de elementos tales como hidrxido de calcio, hidrxido de potasio, y quelatos de hierro, que sirven para mantener un pH cercano a 7, e incrementar la concentracin de potasio y hierro, ya que en general los sistemas acuapnicos son deficientes en estos elementos (Lennard, 2004). Del clarificadorse pasa al biofiltro, el cual tiene una gran superficie que le permite alojar una gran cantidad debacterias (gnero Nitrosomonas. Rakocy, 2005),que convierten el amonio en nitrito, y otras(gnero Nitrobacter. Rakocy, 2005, que convierten el nitrito en nitrato. (Se pueden adicionarcepas de bacterias nitrificantes comerciales con el fin acelerar la conversin de nitritos a nitratos y favorecer el aumento de estas bacterias en el sistema). Estas conversiones son vitales, ya que tanto el amonio como el nitrito son altamente txicos para los peces, incluso a concentraciones muy bajas, mientras que el nitrato solo lo es a concentraciones bastante altas. A continuacin el lquido pasa a las camas de crecimiento que pueden tener grava, ser de tipo NTF, e incluso pueden ser camas flotantes (ver adelante). En estas camas se siembran las plantas, ya sea como semilla, o luego de un perodo variable de crecimiento en algn tipo de semillero. El agua puede ser enviada directamente de regreso al tanque de peces, o pasar primero por un sifn que colecta el agua proveniente de todas las camas de crecimiento, para luego ser llevada nuevamente al tanque de peces y reiniciar el ciclo. La conduccin de agua se realiza utilizando tubera, que generalmente es de PVC, en la cual se incluyen vlvulas que permitan aislar diferentes componentes del sistema para efectos de lavado. Adicionalmente es clave el mantenimiento de una buena aireacin ya que todos los componentes biolgicos del sistema requieren de un buen suministro de oxgeno: los peces de forma permanente, lo mismo que las bacterias, y las plantas en la noche cuando no llevan a cabo la fotosntesis. La falta de aireacin puede ocasionar una disminucin del pH, y esta disminucin puede generar estrs en los peces causndoles la muerte y si hay plantas sembradas tambin puede ocasionar un estrs en ellas. Uno de los condicionantes ms importantes en los sistemas acuapnicos es la dependencia de la energa (generalmente elctrica) tanto para la aireacin como para el flujo de agua.Esto puede ser un problema en regiones en las cuales el suministro de electricidad no existe, o es muy irregular. Esto es clave, ya que una interrupcin del bombeo por perodos cortos, puede llevar (dependiendo de la densidad de peces) a un colapso total del sistema. Siempre debe tenerse una alternativa para estos casos (plantas elctricas, bombas de gasolina, etc..). Una alternativa para ahorrar electricidad es la utilizacin de temporizadores que detienen el ciclo por algunos minutos cada cierto tiempo; esta puedeser una alternativa siempre y cuando en la noche existan bajas o nulas interrupciones de la circulacin y bombeo del agua, ya que las plantas realizan respiracin celular y pueden agotar rpidamente el oxigeno disuelto en el agua, generando a su vez alteraciones en el pH. (Malcom, 2005). Otra alternativa supremamente interesante, aunque inicialmente costosa es la acuapona fotovoltica. A ese respecto el reporte de Ostrye (2004) es bastante ilustrativo. Se utiliza un sistema patio de atrs con un tanque de peces de 500 galones, dos camas de crecimiento de 1.2mx2.4m y energa solar, para el bombeo, que proviene de dos pneles fotovolticos de 75 watts y 12 voltios c/u. Estos pneles se conectan a un banco decuatro bateras de 46 voltios c/u, con un controlador de carga de 10 amperios. La bomba quelleva el agua desde el sifn hasta el tanque de peces es de 12 voltios y el sistema incluye un ventilador tambin de 12 voltios, para mejorar la circulacin de aire en el invernadero. La bomba de agua que lleva el fluido desde el tanque de peces hasta las camas de crecimiento es una bomba de caballos y 115 voltios, por lo cual se incluye un inversor DC-AC conectado al banco de bateras. Incluso se puede trabajar con bombas DC, eliminado la necesidad del inversor. Es importante que a la hora de planear este tipo de sistemas, se busque una recirculacin con el mnimo de energa, la manera mas fcil es utilizando la gravedad, ubicando el primer tanque, el cual contiene los peces, a una altura mayor a la del clarificador y degasificador y estos a su vez, mas altos que las camas de crecimientode plantas, para que finalmente una sola bomba pueda retornar el agua hacia el tanque de peces, ahorrando una buena cantidad de energa en el proceso. Descripcin de los componentes de un sistema acuapnico En trminos generales los sistemas aquapnicos utilizan principalmente tres tipos de camas de crecimiento para las plantas: sistemas flotantes, tecnicas de pelcula de nutrientes (Nutrient Film Technique), y camas de grava. Una tabla comparativa permite ilustrar algunas ventajas y desventajas de estos sistemas (Harmon, 2003)Daremos algunos ejemplos para ilustrar estos tres tipos de sistemas. El sistema UVI de camas de crecimiento flotantesLa Universidad de las Islas Vrgenes, a llevado a cabo muchos trabajos para desarrollar laacuapona a cielo abierto (Wilson, 2005; Rakocy, 2005b; Rakocy, 2006). El grupo liderado porel doctor James Rakocy a montado entre otros sistemas, el conocido como granja de entrenamiento que ocupa un rea de alrededor de 500 m2, con un area para el crecimiento de las plantas de unos 214 m2, y un volumen de agua para todo el sistema de unos 110 m3 de agua. El aporte de alimento (concentrado para peces) es del orden de 60-100 g/m2 de camas de crecimiento de plantas/da. Este sistema de entrenamiento consta de los elementos clsicos ya citados, que en detalle para este caso son: Cuatro tanques para peces, de 7800 litros c/u, con un tamao de___ Dos clarificadores, de 3.8 m3 c/u Cuatro filtros, cada uno de 0.7 m3 Un tanque para eliminacin de gases de 0.7 m3, para eliminacin de CO2, N2, metano y sulfuro de hidrgeno. Racocy, 2005)Sistema Ventajas DesventajasNTFFcil de instalar Fcilmente expandible Comparativamente poco mantenimiento La concentracin de oxgeno y nutrientes se reduce al alejarse del tanque de peces el agua con los nutrientes CamasflotantesFcil de operar Bueno para sistemas grandesLos costos iniciales de instalacin son altos, a menos que se esten reconviertiendo estructuras existentes como grandes tanques, o racewaysCamas en gravaSirven como filtros biolgicos y mecnicosDan soporte a las raicesEn casos de alta carga de partculas orgnicas, las camas pueden taparse y generar ambientes anaerobiosGeneralmente se usa para sistemas muy pequeos (aquapona casera)

Seis camas de crecimiento (sistema flotante), de 11.3 m3 c/u Un sifn de 0.6 m3 Un tanque para aadir soluciones (CaOH, KOH) y as regular el pH de 0.2 m3 Sistemas de aireacin conectados a difusores (22 difusores de 6 pulgadas en cada tanque de peces, y 144 en cada cama de crecimiento). Estos sistemas son operados por dos turbinas de aire (1 y 1.5 caballos de fuerza) Una bomba de agua con un flujo de 378 litros/ minuto Las bacterias nitrificantes se establecen en aproximadamente un mes, tiempo en el cual debe monitorearse el sistema con frecuencia. Es importante sealar que mientras no se estabilicen, la produccin de nitrato es baja y pueden sufrir las plantas (Racocy, 2004) En este sistema se plantean como ventajas los siguientes aspectos: Se puede cambiar el tamao de los tanques, siempre y cuando se mantenga una buena relacin biomasa de peces/plantas sembradas, Segn James Rakocy (comunicacin personal 2007), la proporcin ideal para sistemas de balsa debe ser de 60 a 100g de comida para los peces por cada metro cuadrado de rea destinada al crecimiento de plantas No se cubren las races con desechos orgnicos, ya que los clarificadores y los filtros los eliminan Ya que las camas de crecimiento son flotantes y de color claro, el agua en estas camasno sufre incrementos demasiado fuertes de la temperatura La cosecha, tanto de peces como de plantas es muy fcil de llevar a cabo Se puede generar un sistema escalonado, con el fin de mantener una cosecha permanente a lo largo del ao La cantidad de agua que debe aadirse diariamente es poco, alrededor de un 1.5% del volumen total Se han descrito algunas desventajas como: Fuerte tendencia a la disminucin del pH. Para resolver este problema se aade al sistema hidroxido de calcio e hidroxido de potasio, subiendo el pH hasta 7 (Racocy, 2004). Costo inicial de montaje del sistema Dependencia de una fuente de energa elctrica Vulnerabilidad de las raices a algunos organismos como caracoles, y zooplancton Necesidad de un nivel de capacitacin mayor para la utilizacin de estos sistemas. En el sistema desarrollado por la UVI, se utiliza preferencialmente la tilapia (niltica o roja).En cuanto a las plantas, se han realizado ensayos con lechuga, organo, albahaca, menta, tomate, y otras. Variantes de este sistema se estn utilizando en varios sitios, como por ejemplo en la Universidad de Guadalajara, Mxico, en donde trabaja una planta piloto con un solo tanque de,peces, aadiendo una laguna de oxidacin e integrando tanques para el cultivo de cangrejo rojo (Cherex quadricarinatus) (Ramos, 2006) Sistema NFT El sistema NFT (del ingls Nutrient Film Technique) es un mtodo que se utiliza de forma corriente en hidropona. Es este sistema las raices de las plantas se mantienen en contacto con una muy delgada pelcula de agua que contiene los nutrientes. La adaptacin de este sistema a la acuapona implica tener en cuenta el efecto de la utilizacin de esa delgada capa de agua. Esto lleva a necesitar de un sistema de clarificacin mucho ms estricto ya que las partculas pueden taponar los canales y cubrir muy fcilmente las races, impidiendo la absorcin de los nutrientes. Esto se logra incluyendo en el sistema un filtro de tambor, que remueva deforma bastante eficiente dichas partculas. Otra diferencia es que las camas de crecimiento ocupan un volumen menor y son ms livianas. Finalmente una gran ventaja de este sistema es el hecho que los productores que trabajan ya en hidropona utilizando tcnica NFT, puede muy fcilmente pasarse a acuapona, con una inversin bastante baja (Nelson, 2006). Por ejemplo en el caso de la lechuga, se realiza una germinacin inicial, se llevan las plantas a los 14 das a los canales NTF, de manera que las races queden sumergidas en la pelcula de solucin proveniente del tanque de peces (Harmon, 2003). Por ejemplo, el pequeo sistema NFT del Epcot center incluye los siguientes elementos: Un tanque de peces de 1975 litros Un filtro de 2 pies cubicos Esterilizadores UV de 80 watts Canales NFT (17) Bomba para el aguaEn este sistema se cultivan pez gato del canal (Ictalurus punctatus) y lechuga (variedad capitata). El flujo de agua se trabaja a 75-95 l/minuto. En cada canal NTF se colocan 11 plantas, con un flujo por canal de aproximadamente 350 mls/minuto (Harmon, 2003). Los peces se alimentan con truchina al 38% de protena, a una taza de 1.34 g/planta/da (menor que la recomendada por la UVI). En este sistema tambin se aade hidrxido de calcio, hidroxido de potasio, y quelatos de hierro (2 mg/l de hierro). El crecimiento de las plantas se reporta similar al de un sistema hidropnico (Harmon 2003). Sistemas con camas de gravaEstos sistemas son similares a los de cama flotante, solo que las plantas se siembran en grava. Pueden ser de flujo continuo o discontinuo (Lennard y Leonard, 2004). MantenimientoPara la manutencin del sistema, de sus componentes y del funcionamiento general del mismo, es necesario tener algunas recomendaciones presentes (TImmons, 2002): Es necesario realizar chequeos semanales del comportamiento de los factores fisicoqumicos en especial el pH y los compuestos nitrogenados presentes en el agua. Esto se puede realizar a partir de la utilizacin de kit de fisicoqumicos, fcilmente adquiridos en tiendas especializadas en peces. Por otro lado el control de la oxigenacin es fundamental, para controlar este factor, se puede utilizar un oxmetro, pero si se carece de uno, existen ciertas pistas que pueden ayudar a definir si existe una buena oxigenacin en el agua del sistema: si los peces suben a la superficie y toman bocanadas de aire, se asume que hay una oxigenacin deficiente, as como si a la hora de alimentar a los peces, estos no ingieren la comida, o no existe ningn inters de ellos hacia el alimento. Las tuberas deben revisarse y repararse en caso de poseer bloqueos, la periodicidad es dependiente de la utilizacin de las mismas, es necesario a la hora de la planeacin del sistema, tener en cuenta la ubicacin de vlvulas y de zonas que puedan ser desarmadas para poderles realizar un mantenimiento. En el caso de las bombas y oxigenadores, la principal actividad de mantenimiento es mantenerlos limpias las partes y en el caso de las bombas, mantenerlas libres de residuos que quedan atrapados dentro de los filtros. Dependiendo del tipo de sistema escogido, el mantenimiento en las camas de crecimiento de plantas puede ser muy sencillo o laborioso, por ejemplo en sistemas de camas flotantes el mantenimiento es muy poco comparado con sistemas con Camas de grava, donde es necesario revisar si la grava esta muy cargada de sedimentos y es necesario realizar una limpieza. Tambin es necesario revisar constantemente si las plantas o los peces presentan sntomas de ataques de parsitos, o enfermedades, por esto es necesario que las personas que estn a cargo de los sistemas, posean conocimientos de ambos organismosPecesSe pueden utilizar diversas especies de peces.Un principio bsico, en trminos de sostenibilidad,y hablando de peces para el consumohumano, es el tratar de usar especies herbvora su ommnvoras, y tratar de evitar las carnvoras. Una alternativa interesante desde el punto de vista comercial, es el uso de especies ornamentales de alto valor agregado, aunque aqu debe conjugarse tambin el lucro con la sostenibilidad Tilapia Es una de las especies preferidas en la acuapona.Este pez tiene caractersticas que lo hacen muy adecuado, para estos sistemas: carne de buen sabor, alevinos baratos, rpido crecimiento, buen nivel de desechos (que pueden generar buena cantidad de nitratos), resistencia tanto a bajas moderadas en la calidad del agua, como a fluctuaciones importantes de temperatura, buena aceptacin en los mercados de muchos paises, etc (Nelson, 2004; Popma y Masser, 1999; Rosas, 2002; Van Gorder, 2000). Una caracterstica particularmente interesante, cuando se piensa en los sistemas acuapnicos como herramientas para mejorar las condiciones alimenticias de poblaciones deprimidas, es su capacidad de utilizar alimentos que pueden obtenerse en una pequea finca, tales como bore, azolla, arbol del pan, chachafruto y otros (Acero, 2002; Acero, 2005; Gmez y Acero, 2002; Ortiz, 2003). El crecimiento no es el mismo que utilizando concentrados, pero permite bajar los costos radicalmente. Adicionalmente, en Colombia existe mucha experiencia en tilapia de diversos tipos, tanto en cultivos tradicionales, como semi-intensivos e intensivos, lo cual hace an ms viable su utilizacin (De la Ossa y Botero, 2003).Cachama blanca Aunque no existen datos sobre la utilizacin de esta especie en sistemas acuapnicos, si se tiene algo sobre su cultivo en sistemas de recirculacin (Trabajos UMNG). Teniendo en cuenta que es una especie autctona, que en Colombia se cuenta con buena experiencia en su cultivo (Rosas, 2002, y que tiene buena aceptacin en el mercado, se convierte en una alternativa que valdra la pena ensayar en acuapona. KoiEste es un pez ornamental de gran aceptacin en mercados internacionales, aunque no es muy popular en Colombia. Ya se a cultivado en sistemas acuapnicos, con xito (Racocy, 2003). Tiene la ventaja de mantenerse bien en aguas fras, por lo cual sera una alternativa interesante para la Sabana de Bogot y regiones similares del pas. Goldfish Los datos ms concretos que tenemos sobre el uso de goldfish en sistemas acuapnicos, es el sistema-goldfish lechuga que se viene trabajando en la Facultad de Ciencias, Programa de BiologaAplicada de la Universidad Militar Nueva Granada. Los experimentos llevados a cabo hasta ahora han prescindido de la adicind e CaOH, KOH, y quelatos de hierro. Bajo estas circunstancias, el ph se mantiene a niveles muy bajos (4-5), y las plantas presentan un crecimiento bastante pobre comparado con controles hidropnicos (Ramirez y Sabogal, comunicacin personal). An falta optimizar la cantidad de peces, y tambin complementarel agua proveniente de los tanques de peces, con el fn de lograr crecimientos al menos semejantes a lo observado en la acuapona. Murray CodEs un pez nativo de Australia y se a experimentado mucho en ese pas utilizando esta especieen sistemas acuapnicos. Puede llegar a tallas de hasta 1.8 m y pesar hasta 100 kg. Se comporta bien en sistemas de recirculacin, tiene una taza de crecimiento alta, y puede trabajarse a densidades de siembra relativamente elevadas. Sin embargo es ms exigente en trminos de protena en la dieta que la Tilapia, lo cual lleva a un mayor costo. Esto a su vez, lleva a que una menor masa de peces, puede alimentar ms plantas, ya que el mayor nivel de protena, genera mayor cantidad de nitrato que el sistemapuede producir, suponiendo que cuenta con los biofiltros adecuados. En nuestro pas, esta especie no se consigue, y seguramente nunca llegar, ya que se busca controlar la introduccin de especies foraneas por los inconvenientes que puede causar su liberacin al medio (Lennard, 2004)El uso de invernaderos no es imprescindible en los sistemas acuapnicos, excepto en zonas en donde hay cambios de estaciones, para la proteccin de las plantas cultivadas contra insectos; tambin depende del tipo de planta que se est cultivando, etc. Sin embargo los tanques que contienen los peces, s es aconsejable que estn cubiertos por un invernadero o por otro tipo de cubierta, que aseguren la mxima proteccin de los peces contra animales que los puedan cazar o plagas que los puedan estresar. PlantasEn trminos generales se deben preferir plantas verdes, cuya parte comercial no sea el fruto yque sean de ciclo corto. Esto es particularmente indicadopara explotaciones comerciales, ya que debido a las caractersticas de los sistemas acuapnicos, no se puede aplicar ni insecticidas ni fungicidas qumicos, ya que podran matar a los peces. Esto no quiere decir que no se puedan obtener plantas de fruto como por ejemplo el tomate y el pimentn, pero requieren ms tiempo y ms cuidados. Hasta el momento, las plantas que ms se aconsejan para la acuapona son las aromticastales como albahaca, menta, y organo. AlbahacaLa albahaca es otra planta aromtica que pertenece a la familia Lamiaceae, al igual quela menta. A diferencia de la menta se reconoce una especie de albahaca: Ocimum basilicum.Esta es una hierba anual, que puede ser propagada por semilla o por estaca (Peter y Babu, 2004; Shylaja y Peter, 2004). De la albahaca se consumen principalmente las hojas (Peter, 2001). Estas son consumidas frescas y secas, y ambas formas han sido utilizadas para la extraccin de aceites esenciales. El principal componente de su aroma y sabor es elD-Linalool, como secundarios tenemos: Metilchavicol, linalool, y metil eugenol (Peter, 2001).La actividad de sus aceites esenciales, as como aplicaciones de hojas secas trituradas, sobrebacterias, hongos e insectos, respectivamente, ha sido evaluada resultando en inhibicin delcrecimiento de las bacterias Aeromonas hydrophylla, Pseudomonas fluorescens, P. aeruginosa, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Yersinia enterocolitica, Lactobacillus plantarum, los hongos Ascophaera apis, Aspergillus niger, Candida albicans, y los insectos Sitophilus granaricus, Callosobruchus maculates (Shylaja y Peter, 2004).Como a otras hierbas aromticas se le han atribuido propiedades medicinales, quizs lams impresionante es la de inhibir la agregacin plaquetaria inducida por colgeno (Pottyy Kumar, 2001). Sin dejar de lado las tradicionales tnico, antisptico, estimulante y digestivo(Shylaja y Peter, 2004).Respecto a su cultivo, en el sitio: http://www.jardineriadigital.com/plantas/cultivo-dealbahaca.php proponen (para cultivos en tierra)un requerimiento alto de humedad, pero sin tolerar encharcamientos, y el pH ideal estentre 5,5-6,5. Sus requerimientos de luz son variables, pues aunque prefiere lugares soleados puede tolerar sitios ligeramente sombreados. Los climas fros no son adecuados para este cultivo pues las hojas se ponen negras al entrar en contacto con la escarcha, por ello necesitan instalaciones que las protejan de las inclemencias del clima. El riego puede aplicarse tres veces por semana para plantas expuestas al sol, y semanalmente para aquellas que se encuentren a la sombra. Por ltimo, se recomienda abonar antes de plantar las semillas con refuerzos empleando abono orgnico.El abonado con nitrgeno debe ser cuidadoso pues favorece la produccin de hojas pero, en exceso, afecta su sabor.An cuando es necesario permitir a la planta alcanzar una cierta altura para comenzar a cosechar las hojas, esta especie puede cosecharse varias veces al ao. Esta prctica, adems de resultar provechosa para la planta hace su cultivo altamente rentable, por los rendimientos por hectrea que ofrece. Adicionalmente, el producto cosechado puede ser comercializado fresco, seco, o su aceite esencial, lo cual permite flexibilidad en el manejo en el caso de tener material fresco en exceso.En el sitio http://www.angelfire.com/ia2/ingenieriaagricola/ aromatic_albahaca.htm se discutela rentabilidad basada en la proposicin de sembrar 100.000 plantas. ha-1 , explotadas a unritmo de 4 cortes al ao, lo cual proponen debe permitir rendimientos de 15 Ton ha-1 en fresco.Este material al ser deshidratado rendira 8 Ton ha-1 y casi 80 kg ha-1 de aceite esencial. Este clculo debe ser comparado con el propuesto en la pgina: http://www.inta.gov.ar/sanpedro/info/ doc/hor/ip_005.htm donde se proponen rendimientosde 25 a 29 ton ha-1 de material fresco, mientras que en aceite esencial entre 2,4 y 8 kgha-1, sin embargo debemos destacar que estas cifras no se compadecen con los rendimientos reportados en el sitio (0,02 a 0,07 % para plantas frescas y 1,0 a 1,5% para material seco).En cualquier caso, parece bastante claro que estos rendimientos pueden mejorarse bajo las condiciones de acuapona, lo cual hara muy atractiva la explotacin de albahaca bajo este sistema para personas con poco terreno. De hecho, se reporta que una de las plantas que mayor xito a mostrado en los cultivos acuapnicos es la albahaca, que presenta rpido crecimiento, elevada densidad de siembra (24 plantas/ m2), y demanda de nutrientes relativamente baja (Nelson, 2005). Se pueden sembrar plntulas de dos semanas, y aproximadamente a las 5 semanas se pueden cortar partes de planta, y seguir cada 1-2 semanas, durante unos 2-3 meses.El rendimiento en sistemas tipo UVI se reporta como23.4 kg/m2/ao (Racocy, 2004).La mentaLa menta, es posiblemente la especie ms representativa de la familia botnica Lamiaceae,donde tambin ocurren muchas otras de las denominadas hierbas aromticas, por ejemploalbahaca y organo. Es una de las hierbas aromticas ms populares y utilizadas, debido a la facilidad de su cultivo, as como los mltiples usos que se le han dado (Shylaja y Peter, 2004).La menta es una hierba perenne y, a pesar de su popularidad, el nombre ha sido utilizado para nombrar varias especies diferentes, entre ellas: Mentha arvensis, M. citrata, M. piperita,M. spicata, cada una de las cuales llega a tener usos particulares (Shylaja y Peter, 2004). Su sabor y aroma es debido a diferentes substancias, dependiendo de la especie. En el caso de la M. spicata tenemos la L-carvona como principal componente, y terpenos, carveol, y acetatode dihidrocarveol como secundarios. En el caso de M. piperita, el principal componente es el mentol, seguido de mentona, alfa y beta pineno y otros (Shylaja y Peter, 2004). Interesantemente, los alfa y beta pinenos han sido reconocidos como conservantes de alimentos (Tassou et al., 2004). En Amrica del Sur, Argentina y Brasil han sido reportados como los mayores productores de M. piperita, y M. spicata (Shylaja y Peter, 2004).Adems de sus aplicaciones como aromticas, los aceites esenciales de M. piperita, y M. spicata han sido probados por su actividad sobre insectos y sobre el crecimiento de algunas bacterias y hongos. Ha sido mostrado su efecto repelente sobre los insectos: Sitophilus granaricus, Drosophila melanogaster y Callosobruchus anales y de inhibidor del crecimiento de las bacterias Agrobacterium tumefaciens, Ralstonia solanacearum, Erwinia carotovora, Staphylococcus aureus, y Escherichia coli, y de los hongos Candida albicans, Aspergillus nger y A. ochraceous (Shylaja y Peter, 2004; Tassou et al., 2004). An cuando la eficacia de los aceites esenciales resulta mayor en las pruebas in vitro que las pruebasin vivo o in situ (Tassou et al., 2004) esta propiedad abre posibilidades interesantes de uso en casos de producciones agrcolas orgnicas.La produccin de menta puede lograrse por los mtodos tradicionales o utilizando mtodos como la hidropona o la acuapona. En todos los casos, el crecimiento de la p