La Hidroponia

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HIDROPONÍA MC. Juan Pedro Corona Salazar Ciclo 2012 B INTRODUCCIÓN

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introduccion

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  • HIDROPONA

    MC. Juan Pedro Corona Salazar

    Ciclo 2012 B

    INTRODUCCIN

  • Objetivos del

    tema

    1.Capacitar y actualizar a personas

    interesadas en las tcnicas

    modernas de produccin comercial

    y/o domstica de vegetales por

    mtodos hidropnicos.

    2.Promover y difundir esta tecnologa

    de produccin para un mejor

    aprovechamiento de los recursos

    naturales y la generacin de

    empleo.

  • COMO SE VA A TRABAJAR

    1. Participacin en clase y tareas (10%)

    2. Exmenes (2) (60%)

    3. Entrega final de proyecto documentado

    (personal) (30%)

  • La agricultura es la labranza o cultivo de la tierra e incluye todos los trabajos

    relacionados al tratamiento del suelo y a la plantacin de vegetales. Las

    actividades agrcolas suelen estar destinadas a la produccin de alimentos y a

    la obtencin de verduras, frutas, hortalizas y cereales. (10-12 mil aos de

    antigedad).

    Implica la transicin a un ecosistema totalmente diferente y un nuevo

    orden de relaciones estructurales entre los participantes (hombre, planta,

    suelo, agua y atmsfera).

    La introduccin y xito de la agricultura debe haber estado relacionada con

    las ventajas adaptativas que proporcionaba.

    En una comunidad agrcola desarrollada existen 4 grupos de actividades:

    La reproduccin o siembra y crianza selectivas de semillas y animales.

    La manipulacin o el cuidado de plantas o animales mientras estn en la fase de crecimiento.

    La obtencin. El almacenamiento del grano o el mantenimiento de los

    animales para asegurar una adecuada fuente reproductiva.

  • Distribucin de las diferentes superficies de la tierra

    Tierras agrcolas = 13041,038 km2

    1,304103,800 ha

    Superficie total de la tierra

    510075,630 km2

    1 km2 = 100 has

  • TIPOS DE AGRICULTURA (segn la dependencia del agua)

    De secano o temporal

    De regado

    Agricultura de subsistencia

    Agricultura industrial

    Agricultura intensiva

    Agricultura extensiva

  • Agricultura en Mxico

    Mxico cuenta con una superficie de 193 millones de has

    105 millones son ejidales (54%)

    30.2 millones de has con potencial cultivable (16%)

    21.44 millones se siembran (70.8%)

    5.37 millones (25%)

    Son de riego 16.07 millones (75%)

    Son de temporal

    2.8%

  • USO DEL AGUA

  • PAIS: NIGERIA

    COSTO DE LA BOLSA DE AGUA PARA BEBER = $0.10 DLS

  • 2011

    Poblacin 7,000,000,000

    Poblacin estimada

    8,200 millones

    (2020)

  • Evolucin de la poblacin urbana, semiurbana y rural, 1950-2000 en Mxico

  • NUMERO ACTUAL DE

    VARIEDADES DE

    HORTALIZAS (erosin

    gentica)

  • La palabra Hidropona deriva del griego Hydro (agua) y Ponos (labor o trabajo) lo cual significa literalmente trabajo en agua.

    El concepto general de hidropona

    Una tcnica de la biotecnologa que hace uso de los fenmenos naturales del crecimiento

    vegetal para obtener resultados mejores de las

    plantas cultivadas usando la solucin

    nutriente

  • Por qu funciona la hidopona?

    Todas las plantas y algas proceden de un ancestro comn

    que surgi por endosimbiosis hace ms de 1,000 millones

    de aos.

    Cyanophora paradoxa. Fuente: Provasoli-Guillard National Center for Culture of

    Marine Phytoplankton (CCMP), Science/AAAS.

  • La Hidropona.............

    Es una alternativa de produccin de cultivo sin tierra, sustituyendo esta por un medio inerte (no reacciona qumicamente) aplicando soluciones nutritivas con fertilizantes diluidos a travs de un sistema de distribucin.

    Conclusin

    Se acompaa a este

    sistema de produccin el

    establecimiento de

    contenedores en

    invernaderos donde se

    desarrollan las plantas en

    un ambiente controlado

    para el buen desarrollo de

    los cultivos.

  • HIDROPONIA

    50% DEL POTENCIAL DE CRECIMIENTO NUTRICIN VEGETAL

    INVERNADERO

    100% + POTENCIAL GENTICO

    50% DEL POTENCIAL DE CRECIMIENTO

    MANEJO AMBIENTAL

  • DESCRIPCIN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIN

    Tecnificacin de los sistemas de produccin agrcola

    Siembras

    tradicionales

    Riego en

    surcos

    Riego por

    Goteo

    Acolchado

    plstico

    Invernaderos

    HIDROPNIA

  • HISTORIA

    Jean Baptiste Boussingault, en

    el mismo ao, confirm la

    posibilidad de emplear

    soluciones acuosas de

    substancias qumicas conocidas

    y poder hacer crecer las plantas

    sobre diversos sustratos de la

    tierra.

    1802-1887

    Justus Von Liebig, con su

    obra Disertacin sobre la

    fisiologa de las plantas,

    publicada en Oxford en 1840,

    dio un gran impulso a los

    estudios experimentales

    sobre la teora mineral de la

    nutricin de las plantas.

    1803-1873

  • De 1860 a 1868 el agrnomo

    alemn Knop realiz cultivos en

    medios lquidos, utilizando una

    frmula todava hoy en uso

    N

    (NO3) N

    (NH4) P

    (PO4) K+ Ca++ Mg++ SO4

    --

    Knop's 1865 206 - 57 168 244 24 32

    ppm

  • A final de la dcada de 1920 e inicio de los aos

    treinta el Dr. William F. Gericke de la Universidad

    de California extendi sus experimentos de

    laboratorio y trabajos en nutricin de plantas a

    cosechas prcticas en aplicaciones comerciales a

    gran escala. A estos sistemas de nutricultura los

    llam "hidroponia.

    Esquema transversal del sistema de Gericke

    Races tipo

    aire-suelo

    Races tipo agua

    Solucin nutritiva

    (mayor desarrollo radicular)

    Estructura de malla

    Metlica sobre la solucin

    Para el soporte de las

    plantas

  • Desarrollo de la hidroponia

    50s 60s

  • 2012

  • AREA HIDROPONICA ESTIMADA

    En los ltimos quince aos, el rea mundial destinada a la produccin

    hidropnica se ha incrementado considerablemente. Actualmente

    (2010) se estima ms de 48,000 hectreas dedicadas a la produccin

    hidropnica en el mundo.

    1. Riego por goteo (90%)

    2. Sustrato lana de roca (60%)

    3. Sustratos inorgnicos (20%)

    4. Sustratos orgnicos (10%)

    5. Sistemas en agua NFT (7%)

    6. Raz flotante (3%)

    Los cultivos hidropnicos ms rentables son:

    1. Jitomate

    Bola

    Cherry

    Saladette

    2. Pepino y pepinillo

    3. Pimiento

    4. Fresa

    5. Espinaca

    6. Lechuga

  • Desarrollo de sistemas

    hidropnicos

    domsticos, E.U.

    Instalaciones

    hidropnicas

    cultivando tomate y

    lechuga, Canad

    Cultivo de hortalizas

    en la zona de Almera,

    Espaa

    Cultivo en hidroponia

    en el desierto, Israel

    Cultivo de hortalizas

    hidropnicas en agua

    desalinizada, Emiratos

    Arabes

    Cultivo de flores y

    plantas ornamentales

    en hidroponia, Holanda

    Panorama mundial del desarrollo de la hidropona

    La instalacin ms grande de la agricultura hidropnica se pueden encontrar en

    Europa, con el Euro-frescos con toneladas de produccin de tomates en aos

    anteriores. Por otra parte, los estudios muestran los pases que tienen grandes

    instalaciones comerciales de produccin hidropnicos incluye a Israel - 30.000

    hectreas, 10.000 hectreas de Holanda, Inglaterra 4.200 hectreas y en Australia y

    Nueva Zelanda alrededor de 8.000 hectreas entre ellos. El rea de ms rpido

    crecimiento para los invernaderos de hortalizas comerciales es Mxico.

  • 19.0 kilmetros

  • LOCALIDAD SUPERFICIE %

    Africa y Medio Oriente 5,220 13

    Israel 2,500 6

    Estados Unidos 3,600 9

    Mxico 1,237 2

    Canad 2,000 4

    Espaa 8,000 20

    Francia 4,000 9

    Holanda 5,000 12

    Japn 2,500 5

    Otros 9,000 20

    MUNDIAL 43,057 100

    Superficie mundial de Hidropona (ha) 2008

    Fuente: CIPA

  • NUTRICIN VEGETAL EN SUELO

    SOLUCIN DEL

    SUELO AGUA

    CO2

    O2

    FOTOSNTESIS

    AZCARES

    CRECIMIENTO ALMACENAMIENTO

    ENERGA

    LUMINOSA

    OXIGENO

    SUELO MINERAL+MATERIA

    ORGNICA

    pH

    CE

    CIC

    TEXTURA

    ESTRUCTURA

    Planta desarrollada en

    suelo

    lixiviacin

    PLAGAS Y

    ENFERMEDADES

    Acumulacin de

    sales

    INTEMPERISMO

    CONDICIONES

    AMBIENTALES

    EXTREMAS

  • RENDIMIENTOS DE JITOMATE

    MXIMOS DE 100 TON/HA

    (SINALOA)

    Tamaos* Cajas de

    Exportacin

    Cajas de Mercado

    Nacional

    Extra - Grande 2014 849

    Grande 2101 849

    Mediano 1293 635

    Pequeo 656 401

    Total 6,064 2,734

    Cajas de 25 Libras (11.36 Kg)

    *Extra - Grande = 150 gr./fruto, Grande = 125 gr./fruto, Mediano = 100 gr./fruto

    Pequeo = 75 gr./fruto.

  • SOLUCIN NUTRITIVA

    CO2 enriquecido

    O2

    FOTOSNTESIS

    AZCARES

    DESARROLLO Y

    PRODUCCIN

    ENERGA

    LUMINOSA

    OXGENO + AGUA

    SUSTRATO INERTE (CARACTERIZADO)

    pH

    CE

    Planta desarrollada en

    hidropona

    AMBIENTE CONTROLADO

    monitoreados

    CARACTERSTICAS

    GENTICAS

    Evapotranspiracin

    eficiente

    PLAGAS Y

    ENFERMEDADES

    (aisladas)

    DRENAJE EFICIENTE

    Ingreso controlado

  • RENDIMIENTOS DE JITOMATE

    ESTIMADOS DE 550 TON/HA

    Rendimientos de 12.5-19.00 kilos por planta por ciclo, dependiendo la variedad y una

    densidad promedio de 28,000 plantas/hectrea

  • Ventajas de la Hidropona

    Se puede cultivar en interiores, balcones, terrazas, patios, etc.

    Se requiere una superficie mucho menor para obtener igual cantidad de produccin. Realizando instalaciones

    superpuestas, puede multiplicarse an ms el espacio.

    Se acorta el perodo de cultivo. El desarrollo de la planta es ms rpido.

    Las plantas desarrollan poco sus races pues estn directamente en contacto con los nutrientes, pero logran un

    crecimiento extraordinario de tallos, hojas y frutos.

    Requiere mucho menor mano de obra, ya que no es necesaria la remocin del suelo, efectuar transplantes, limpiar los cultivos

    de malezas, aplicar fertilizantes, etc. reducindose adems las

    tareas de recoleccin de los frutos, entre otras ventajas.

  • La presentacin de los productos obtenidos es superior a la de los cultivados en tierra.

    Mantiene los cultivos en un medio fitosanitario extraordinariamente bueno. Facilita el control de las

    plagas en los cultivos.

    Disminuye los gastos para las operaciones de cultivo. Procesos que pueden ser automatizados.

    El sistema de cultivo hidropnico, permite la incorporacin de personal, que por sus caractersticas

    (avanzada edad, discapacitados, etc.) no podran

    realizar tareas en los cultivos tradicionales.

  • Cultivo

    Agua usada en

    cultivo

    tradicional

    Agua usada en

    Fincas

    hidropnicas

    Emiratos Arabes

    Ahorro de agua

    por kilo

    producido

    Lechugas 1211.33 litros 37.85 litros 1173.47 litros

    Jitomates 1362.74 litros 45.42 litros 1317.32 litros

    Fresas 1400.60 litros 204.41 litros 1196.19 litros

    Ejemplo, para producir 1 kg de las siguientes hortalizas, podrs

    ver en el grfico de la cantidad de agua que se requiere.

  • Comparativas de produccin-aprovechamiento del agua

    en jitomate usando 3 tipos de sistemas

    Consumo

    de agua

    Litros/m2

    Rendimiento

    kg/m2

    Eficiencia

    Litros/kg %

    Campo abierto 624 7 89.14 100

    Invernadero con

    sistema hidropnico

    abierto

    1,200 25 48 153

    Invernadero con

    sistema hidropnico

    cerrado

    1,000 50 20 175

  • Cultivo

    Hidropnico Fertirriego

    Campo

    abierto

    convencional

    Tm/Ha Ncultivos/

    ao Tm/Ha/ao

    Tm/Ha/ao

    Tm/Ha/ao

    Pepinillo 300 2 600 290 30

    Berenjena 28 2 56 30 20

    Pimiento verde 57 2 114 98 16

    Pimiento rojo 45 2 90 35 10

    Lechuga 31 10 313 80 52

    Tomate 550 1** 550 120 60

    Frijol 50 2 100 20 12

    ** Cultivo de tomate crecido en invernadero en un perodo de 11 meses

    (indeterminado).

    Rendimientos de hortalizas crecidas hidropnicamente en invernaderos

    del desierto bajo fertirrigacin y en campos abiertos

  • Clasificacin de los tipos de hidroponia

    Criterios bsicos:

    El medio fsico donde crece la raz de la planta.

    El mtodo de suministro de la solucin nutritiva.

    El mtodo en su caso, de aereacin de la solucin nutritiva.

    La existencia o no de reciclado o recuperacin de la solucin nutritiva.

  • Diseos

    hidropnicos

    Cultivo desarrollado en un

    medio exclusivamente liquido

    (water culture).

    Las plantas son transplantadas o germinan hacia un

    sistema donde las races se ponen en contacto

    directo con la SN.

    Cultivo en sustrato

    slido inerte y poroso

    (plantas ancladas)

    La SN atraviesa

    el sustrato de

    arriba-abajo por

    percolacin

    (sand culture)

    Por irrigacin

    superficial

    discontinua

    (slop method)

    Con

    recuperacin

    de la SN

    Sin

    recuperacin

    de la SN

    Por irrigacin

    superficial

    continua (drip

    method)

    Con

    recuperacin

    de la SN

    Sin

    recuperacin

    de la SN

    Por esparcimiento en su superficie de

    sales seguida de irrigacin con agua

    (dry salt mehtod)

  • Por sub irrigacin propiamente dicha

    Por circulacin

    continua a nivel

    constante.

    Con recuperacin

    de la Solucin

    Nutritiva.

    La SN atraviesa el sustrato de abajo-

    arriba por sub irrigacin (subirrigate

    culture o gravel culture)

  • Static Aerated Technique - SAT Las plantas se crecen en una

    profundidad de la solucin

    nutriente esttica que es aireada

    bombeando el aire en la solucin

    nutriente desde el tanque. Esto

    se refiere como "tcnica pasiva"

    Ebb and Flow Technique - EFT

    Las plantas crecen como en

    SAT, pero la solucin nutriente

    se elimina 3-4 veces al da de

    permitir que las races

    respiren. Esta tcnica se

    llama tcnica de la

    "inundacin y del dren".

    Bueno para los jardines de

    casa y almcigos.

  • Deep Flow Technque - DFT La solucin nutritiva fluye a 2-3

    cm de profundidad en un tubo de

    PVC de 10 cm de dimetro, la

    maceta tiene sustrato el cual toca

    su fondo haciendo contacto con

    la SN, pueden ser dispuestos en

    un plano o en forma de zig zag

    dependiendo de los tipos de

    cultivos.

    Una pelcula fina de la solucin

    nutriente es siempre adentro

    contacto con las races.

    Mientras que las soluciones

    nutrientes circula, la superficie

    de la raz se expone al aire, esto

    ayuda a las races para respirar.

    Recomendado para producir

    cualquier tipo de hortalizas.

    Nutrient Film Technique - NFT

  • Drip Irrigation Technique - DIT Plantas crecidas en substratos

    inertes u orgnicos. La solucin

    nutriente alimenta cerca de las

    races, se riega 6 - 7 veces al da

    en gotas. Esta tcnica se llama

    "tcnica de la irrigacin por

    goteo". Los desiertos en el

    Oriente Medio estn exportando

    producto de la cosecha debido a

    esta tcnica. Tambin conveniente

    para la plantaciones comerciales.

    Fog Feed Technique - FFT Esto es similar a RMT pero el

    tamao de la gotita es tan

    muy especfica ya que la

    solucin nutriente puede

    apenas humedece su mano.

    Esta tcnica tiene todava ser

    perfeccionada. Bueno para

    las plantas como orqudeas,

    anthuriums, etc. AE

    RO

    PO

    NIA

  • PIMIENTO HIDROPONICO EN SUSTRATO DE LANA DE ROCA

  • SISTEMA PORCENTAJE

    Riego por goteo con lana de roca 57%

    Riego por goteo con otros sustratos

    inorgnicos (arena, perlita, escoria, piedra

    pmez)

    22%

    Riego por goteo son sustratos orgnicos

    (musgo, fibra de coco, corteza, aserrn) 12%

    NFT 5%

    Raz flotante o cultivo en agua 3%

    Subirrigacin o cultivo en grava 1

    TOTAL 100%

    Porcentaje estimado del rea total mundial para diferentes

    sistemas hidropnicos (Donnan, 1998)

  • TOMATE HIDROPONICO EN SUSTRATO DE PERLITA

  • CULTIVO DE FRESA EN SUSTRATO DE PERLITA

  • TOMATE HIDROPONICO EN SUSTRATO DE TEZONTLE (grava volcnica)

  • MELON HIDROPONICO EN

    SUSTRATO DE LANA DE ROCA

    FRESA HIDROPONICA EN

    SUSTRATO DE PERLITA

  • FRESA HIDROPONICA EN

    SUSTRATO DE PERLITA

  • LECHUGA HIDROPONICA A RAZ FLOTANTE

    (AGUA COMO SUSTRATO)

  • 1.00 m

  • Variedades de lechugas catlogo Vilmorin-

  • FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA

    NEW GROWING SYSTEM (NGS)

  • PIMIENTO EN SISTEMA NGS

  • GERBERA EN SISTEMA NGS

  • JITOMATE EN SISTEMA NGS

  • JITOMATE EN SISTEMA NGS

  • ALTURA: 1.80 2.20 m

  • LA HIDROPONIA EN MXICO

  • FORMA DE APLICACIN DE LA SOLUCIN NUTRITIVA

  • Producto % Crecimiento

    Mundo

    % Crecimiento

    Amrica Latina

    Jitomates 3,97 2,68

    Cebollas 2,97 5,49

    Pimientos 3,06 2,08

    Esprragos 8,08 7,53

    Ajos 5,33 4,4

    Crecimiento medio de la produccin de

    hortalizas en Mxico

  • 55%23%

    22%

    Consumo nacional en fresco

    Industrializacin (pur, pastas, salsa, jugos)

    Exportacin en fresco

    DESTINO FINAL DE LA PRODUCCIN DE

    JITOMATE EN MXICO

  • ESTADO Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

    Sinaloa

    B.C.

    S.L.P

    Morelos

    Sonora

    Guanajuato

    Edo. de Mx.

    Nayarit

    Jalisco

    Florida, E.U.

    California, E.U.

    POCAS DE COSECHA DE LOS ESTADOS PRODUCTORES DE JITOMATE

    VENTANA DE VERANO

    transplante 1 marzo VENTANA DE INVIERNO

    transplante 1 septiembre

  • Eleccin del material vegetal:

    Tipo Beef.

    Tipo Marmande.

    Tipo Vemone.

    Tipo Moneymaker.

    Tipo Cocktail.

    Tipo Cereza (Cherry).

    Tipo Larga Vida.

    Tipo Ramillete.

  • Variedad green zebra

    Variedad RAF Jitomate orange

    Variedad de jitomate Kumato

    Alto en licopeno

    JITOMATES HEIRLOOM

  • 120-180 grs

    Fusarium wilt, race 1 Fol (race 2)

    Fusarium wilt, race 2 Fol (race 3)

    Fusarium wilt, race 3 ToMV Tomato

    mosaic virus Mj Root-knot

    nematodes Vd Verticillium wilt For

    Fusarium crown and root rot Pst

    Bacterial speck Pl Corky root rot

    TSWV Tomato spotted wilt virus Lt

    Powdery mildew TYLCV Tomato

    yellow leaf curl virus

    Variedad Daniela

    (indeterminado)

  • Variedad de jitomate Kumato

    Alto en licopeno

  • Variedad precoz (80-85 das DDT), buena calidad de frutos. Tamaos extra grandes.

    Planta erecta, grande. Buena produccin y calidad de frutos. Frutos de 3 y

    mayormente de 4 lbulos de color rojo intenso con buena firmeza.

    Frutos de calidad para exportacin con estndares de calidad altos para

    exportacin.

    Cosecha pareja durante el ciclo

    Varedad: NOVUS

  • Superficie total = 9,000 m2

  • Ejemplo de desarrollo regional

    Acatln de Jurez

    Poblacin 20,000 habitantes (Municipio)

    Empresa Agrovita

  • Invernadero semillero

    800 m2

    Superficie total = 8-32-00 ha

    Empleos fijos = 120

    10,400 m2

    10,400 m2

    10,400 m2

    10,000 m2

    10,000 m2

    10,400 m2

    10,400 m2 10,400 m2

    Empaque Cisterna 2,500 m3

  • PIMIENTO HIDROPONICO EN SUSTRATO DE FIBRA DE COCO

  • Cultivo

    hidropnico de

    frijol ejotero

  • Invernaderos hidroponicos

    para Pimiento morrn

    Ubicacin: San Miguel

    Cuyutln, Jalisco

    10.5 ha

    10.5 NAVES = 10,000 m2

  • Acuaponia en Santa Anita, Jalisco

  • " Este planeta no lo heredamos de nuestros mayores, lo

    hemos tomado prestado de las futuras generaciones

    J.L Borges