MINISTERIO DE AGRICULTURA - INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS - CENTRO REGIONAL DE INVESTIGACION INTIHUASI

Constanza Jana Ayala. Ing. Agr. Ph.D. cjana@inia.cl /Cornelio Contreras Seguel. Ing.Agr. / Víctor Alfaro Espinoza. Ing. Ejec. Agrícola

SISTEMA DE CULTIVO HIDROPÓNICO DISEÑADO PARA AGRICULTURA URBANA

Qué es la Hidroponía?Es el cultivo de plantas en el cual no se utiliza suelo, sino otro medio de sostén, puede ser agua (hidroponía propiamente tal) u otro sustrato (cultivo sin suelo) y al cual se le añade una solución de nutrientes con todos los elementos esenciales para el crecimiento y desarrollo de la planta. La mayoría de los cultivos comerciales se adaptan a los sistemas de producción de hidroponía, desde hortalizas a árboles frutales, producción de cereales, flores y forrajeras, entre otras.¿Cuáles son las ventajas de este sistema de cultivo?Se puede cultivar en aquellos lugares donde la agricultura normal es difícil o casi imposible. Además permite obtener mejores precios en el mercado y recicla el agua, de manera que se produce un ahorro de este elemento.

¿Cuáles son las desventajas?Se requiere una inversión inicial y se debe ser muy riguroso en los procedimientos, principalmente con la oxigenación de las raíces cuando están en medio líquido.

¿Cuáles son los requerimientos básicos para producir cultivo hidropónico?

Se requiere un espacio que cuente con un mínimo de seis horas de luz directa, sin sombra de árboles o construcciones, cerca de una fuente de agua de calidad química (sin exceso de sales) y biológica para el ser humano y ojalá con acceso a la red eléctrica para el sistema de oxigenación de las raíces.

¿Cuáles son los sistemas que más se adaptan a la agricultura urbana?

Principalmente dos, ambos considerados como Sistemas de raíz flotante: en camas o en tubos. La elección de uno u otro, depende principalmente de la superficie disponible y de si se cuenta o no con acceso a una bomba para recirculación de agua y por lo tanto de corriente eléctrica.

El sistema de camas, puede ser oxigenado en forma manual pero necesita más espacio que el sistema de tubos que obligatoria­mente requiere estar conectado a la red eléctrica.

Foto 1 : Sistema hidropónico con tubos de PVC. Foto 2: Sistema hidropónico raíz flotante en camas.

¿Qué son los nutrientes esenciales?

Son aquellos sin los cuales la planta no puede completar su ciclo de vida, son específicos y no pueden ser reemplazados por otro elemento. Se reconocen seis elementos esenciales que la planta requiere en mayores cantidades, son los llamados

MACRONUTRIENTES: nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre. Y siete nutrientes que la planta requiere en menor cantidad, son los MICRONUTRIENTES: fierro, manganeso, cobre, zinc, boro, molibdeno y cloro.

En el caso de hidroponía con todos estos nutrientes se formula lo que se denomina SOLUCIÓN NUTRITIVA. Si se va a trabajar en una superficie mediana a grande, el ideal es que esta solución sea preparada por el agricultor. Si es un sistema de agricultura en el hogar, se puede comprar en el mercado.

¿Por qué es tan importante la oxigenación del agua donde están las raíces de las plantas?

Cuando las plantas crecen en suelo, este cuenta con un espacio poroso que permite el intercambio gaseoso de la planta. Bajo agua, esto no es posible salvo que cada cierto tiempo el agua se oxigene. Esto se puede lograr en un sistema de raíz flotante agitando el agua donde crecen las raíces de las plantas tres o más veces al día, levantando la estructura de plumavit donde las plantas se encuentran sujetas y agitando el agua de forma manual o utilizando un sistema de movimiento a través de una bomba de agitación con un timer que permita su funcionamiento en forma automática, tres veces al día, media hora cada vez. En caso de contar con un medidor de oxígeno disuelto, los valores mínimos de oxígeno van de 8-9 mg 02/L de agua con solución nutritiva.

¿Cómo preparo la solución nutritiva?

Para la preparación, se recomienda la formulación deSteiner (Carrasco e Izquierdo, 1996), que contiene los nutrientes indicados en Tabla 1. Como las cantidades de nutrientes son pequeñas y resulta difícil pesarlas, se recomienda "concentrar" la solución nutritiva. Una concentración fácil de usar es concentrar 200 veces, lo que implica calcular para 1.000 litros de agua lo que se aplica en 5 litros de agua, de manera que cuando haya que reconstituir la solución utilice 5/1.000 o 5cc de solución nutritiva por cada litro de agua. Como no se puede mezclar el calcio (nitrato de calcio) con sulfatos o fosfatos porque precipitan y no quedan disponibles para la planta, se hacen dos soluciones concentradas: Solución A y Solución B.

Macroelemento PPm Microelemento ppm

Nitrógeno 168-224 Fierro 1-2

Fósforo 31-62 Manganeso 1-2

Potasio 234-351 Boro 0,2-0,5

Calcio 160-220 Cobre 0,1-0,2

Magnesio 18-36 Zinc 0,1-0,2

Azufre 96-160 Molibdeno 0,05-0,1

Tabla 1: Solución de Steiner (1984).

Para preparar Solución A: Se debe pesar 700 g de nitrato de calcio + 30 gramos de quelato de fierro + 300 g de nitrato de potasio y disolver en 5 litros de agua. Etiquetar como SOLUCIÓN A.

Para preparar Solución B: Se debe pesar 300 g de nitrato de potasio +160 g de sulfato de potasio soluble + 97 g de ácido nítrico 65% +138 g de ácido fosfórico 85% + 150 g de sulfato de magnesio + 100 cc de solución de micronutrientes. Esta última solución, se debe preparar aparte ya que requiere pesar cantidades aún más pequeñas.En este caso se pesan 70 g de sulfato de manganeso + 8 g de sulfato de cobre + 8 g de zincsol + 1,6 g de molibdato de amonio disueltos en 1 litro de agua.Todo lo mencionado se disuelve en 5 litros de agua y se etiqueta como SOLUCIÓN B.

¿Cómo construyo un sistema de hidriponía en cama o cajón?

Los materiales básicos que se requieren para la construcción de un mesón de 2,0 m de largo por 50 cm de ancho y 1 m de altura, cuya capacidad es de 30 plantas en etapa de desarrollo son: serrucho y martillo. Además de los materiales y sus respectivos costos indicados en Tabla 2.

Cant. Materiales Un $Un. $Total

i Bomba de agua de lavadora Un 14.800 14.800

i Clavo corriente 2Vi" (V4 kilo) Bolsa 789 789

i Golilla plana % " Un 1.790 1.790

2,5 Manguera % " m 629 1.573

2 Planchas de poliestireno expandido Un 900 1.800

1 Metro lineal de polietiieno negro 1.200 x 0,2 mm Un 1.590 1.590

0,5 Tablero SM 11,1 mm 122x244 cm OSM Un 7.890 3.945

4 Pino 1x4" Un 910 3.640

2 Pino 2x2" Un 1.169 2.338

1 Salida de estanque 25 mm x % " Un 1.320 1.320

Total 33.585

Tabla 2: Materiales y costos a agosto de 2013 para mesón de 200 x 50 cm y 100 cm de altura.

¿Cómo construyo un sistema de hidroponía en tubos o piramidal??

Los materiales necesarios para un sistema hidropónico piramidal de 2 m de largo, de 4 tuberías y capacidad para 52 plantas, son serrucho, martillo, taladro con broca de copa de 1,5"y de 2" vaselina sólida y desatornilladores. Además de los materiales y sus respectivos costos indicados en Tabla 3. Las Figuras 1 y 2 muestran la disposición de la base de mdera y la posición de cada pieza, respectivamente.

Vista lateral

Figura 1: Base de madera para soporte de sistema de tubos, construido en pino de 1 x4.

Tapa PVC - S 75 mm (1 un.)

-- ■ w* *1

Copla PVC-S 75 mm (4 un.)Reducción PVC-S 75 x 50 mm (7 un.)

Tubo PVC.S 50 mm (3un. 25cm.aprox.)

Tubos de PVC-S 75 mm.(4 un.), con perforaciones cada 15 cm para poner las plantas.

iri

i r /

Tubo PVC-S 50 mm (1,5m aprox)

Salida estanque PVC % n (unir manguera a bomba) Caja plástica 40U, estanque solución nutritiva

Figura 2: Diseño sistema hidropónico piramidal con tubos de PVC-S.

Cant. Materiales Un $Un. $Total

2 Abrazaderas 22-28 mm Un 1.490 2.980

1 Bomba magnética de lavadora Un 14.800 14.800

1 Caja plástica 78 x 40 x 16 cm Un 4.990 4.990

1 Clavo corriente 2Vi” (Vi kilo) Bolsa 789 789

1 Codo PVC-S 40 mm Un 185 185

9 Codos PVC-S 50 mm Un 315 2.835

4 Coplas PVC-S 75 mm Un 402 1.608

1 Enchufe macho de 2 puntas Un 590 590

3 Ganchos zincados para canaleta Un 790 2.370

2 Golillas planas % " goma Un 1.790 3.580

1 Manguera 1" m 890 890

2,5 Manguera % " m 629 1.573

7 Reducciones de PVC-S 75x50 mm Un 372 2.604

2 Salidas de estanque 25 mm x % " Un 1.320 2.640

1 Tapa PVC-S 75 mm cementer Un 288 288

1 Tee PVC-S 75 x 40 mm. Un 1.130 1.130

2 Terminales He % " PE Un 290 580

1 Terminal Hi PE % " PE Un 500 500

1 Timer Un 3.190 3.190

4 Tubos PVC sanitario 75 mm. (3m.) Un 2.409 9.636

1 Tubo PVC-S 50 (3 m.) Un 1.177 1.177

1 Válvula de bola Hi de paso % " Un 4.290 4.290

Total 63.225

Tabla 3: Materiales y costo a agosto de 2013, para la construcción de un sistema hidropónico de tubos para 52 plantas.

¿Cómo comienzo a trabajar en un sistema de hidroponía?

Colocada la planta se instala la bomba y el timer de manera de asegurarse que en el peack de crecimiento las plantas van a oxigenarse tres veces al día por media hora cada vez (Figura 3, Foto 9).Existe la opción de oxigenar en forma manual en el sistema de cajón; en ese caso se levantan las plantas con el poliestireno completo y se agita el agua del cajón con la mano en forma circular (Figura 3, Foto 10).

Labores adicionalesCada 10 días cuando la planta es muy pequeña o una vez a la semana cuando está en pleno desarrollo, es conveniente cambiar el agua del sistema. Llenar nuevamente los sistemas hidropónicos y agregar la cantidad indicada de solución nutritiva.

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Editor de Forma: Erica González Villalobos egonzalez@inia.cl

INIA - INTIHUASI, Colina San Joaquín S/N, Región de Coquimbo, La Serena, Chile.

Financiado por UVTT Intihuasi.

INFORMATIVO N° 41AÑO 2013

En un sistema de tubos, la planta debe provenir de un almacigo en turba. Cuando tenga tres a cuatro hojas verdaderas, se extrae del almácigo teniendo la precaución de tomar la planta desde el cuello (Figura 3, Foto3) y se lavan las raíces tratando de sacar la mayor parte de turba pegada a las raíces (Figura 3, Foto 4). A los trozos de esponja de 4 x 4 cm, se le hace un corte longitudinal y se coloca el cuello de la planta en el centro y se cierra, teniendo la precaución que las raíces queden libres bajo la esponja (Figura 3, Foto 5 y 6). Se puede utilizar un vaso plástico de diámetro de copa del mismo ancho que el orificio realizado sobre la plumavit, para el sistema de cajón o sobre el tubo en el sistema de tubos, para asegurarse que con el peso, la plántula no se hunda (Figura 3, Foto 7).

Figura 3: Esquema del sistema de cultivo en forma hidropónica