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Escuela de la Ciudad de Cuernavaca
Titulo: Hidroponia
Autor: José Pablo Alonso
Área: Ciencias Biológicas Químicas y
Ambientales
Grado: Tercero de Secundaria
Asesora: Eva Martínez
Expociencia 2012
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1. ANTECEDENTES
Las primeras referencias de algo parecido a hidroponía se originan con la
necesidad de producir alimentos por parte de poblaciones que habitaban en
regiones sin tierras fértiles para cultivar, pero que contaban con fuentes de
agua suficientes. De tal manera que el concepto de la hidroponía es muy
antiguo.
Hubo civilizaciones enteras que usaron variantes parecidas a la hidroponía
como medio de subsistencia, y existen datos históricos que sustentan la
afirmación de que los cultivos hidropónicos se conocían en diversas
localizaciones geográficas.
Uno de estos datos son las descripciones de los "Jardines colgantes de
Babilonia" que se describía recibían riego por canales de agua. Otros
ejemplos incluyen siembra de hortalizas en "Barcazas" llenas de limo y
sustancias nutritivas del fondo del lago que quedaba en lo que ahora es
ciudad de México.
La técnica de la hidroponía es incluso descrita por antiguos jeroglíficos
egipcios en los cuales se hace mención de cultivos de plantas flotantes en las
riveras del río Nilo.
Las soluciones hidropónicas actuales no se desarrollaron hasta 1935 por el
Dr. William Frederick Gericke. Sin embargo, fueron cultivos sin tierra con uso
de sustancias nutritivas que los egipcios, babilonios y aztecas utilizaron al
principio de forma ingenua y luego con una gran especialización.
El primer trabajo publicado sobre crecimiento de plantas terrestres sin suelo
era, Sylva Sylvarum (1627) de sir Francis Bacon. Después de eso, la técnica
del agua se popularizó en la investigación. En 1699, John Woodward publicó
sus experimentos de esta técnica con la planta de menta. Él observó que las
plantas crecían peor en agua destilada que en fuentes de agua no tan
purificadas.
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En 1929, el profesor William Frederick Gericke de la Universidad de Berkeley,
en California fue el primero en sugerir que la cultura de las soluciones se
utilizase para la producción vegetal agrícola. Gericke causó sensación al hacer
crecer tomates y otras plantas y consiguiendo que alcanzasen un tamaño
notable en su patio trasero en soluciones minerales, mayores que las
cultivadas en tierra. Por analogía con el término (geoponic) (que significa
agricultura en griego antiguo) llamó a esta nueva ciencia hidroponía en 1937.
Los informes sobre este trabajo y las fervientes afirmaciones de Gericke de
que la hidroponía revolucionaría la agricultura de las plantas provocaron un
alud de peticiones de información adicional. Gericke rechazó revelar sus
secretos porque él había realizado los estudios en su casa y en su tiempo
libre. Este hecho (negarse a revelar todos los datos) provocó su salida de la
universidad de California. En 1940, escribió el libro, (Guía Completa del
Cultivo sin Suelo). (Complete Guide to Soilless Gardening)
2. OBJETIVO
Saber el método de la hidroponía para poder hacerlo en casa y facilitar la
producción de cualquier tipo de siembra, sin tener que utilizar un lugar de
abastecimiento para su elaboración y simplemente con un poco de
nutrientes y agua a todo este proceso se llevara a cabo de una manera más
sencilla e ingeniosa. Saber cuáles son sus ventajas y desventajas la
elaboración de la hidroponía, los tipos de sustratos, nutrientes plantas, etc.
Esto se va a llevar a cabo de un modelo base del cual estoy haciendo en mi
casa para darme cuenta cuales son los pasos y para dar a conocer el
experimento visualmente y para que sepan que este experimento es muy
fácil de hacer y que te puede servir o facilitar para muchas cosas.
3. MARCO TEORICO
Hoy en día existen diferentes técnicas de cultivo entre las que encontramos
el cultivo hidropónico. La palabra hidroponía deriva del griego Hidros (agua)
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y Ponos (labor o trabajo), lo que se traduce como "TRABAJO EN AGUA" sin
embargo esta definición se usa en la actualidad para describir todas las
formas de cultivo sin suelo ya que sin excepción tendrán que utilizar
una solución nutritiva que debe tener agua y nutrientes.
La Hidroponía es el cultivo sin "tierra"(suelo), por lo que las raíces deben
recibir una solución nutritiva equilibrada disuelta en agua que contenga
los nutrientes esenciales para el óptimo desarrollo de la planta.
La hidroponía se define como una manera fácil de cultivar hortalizas y otras
plantas, utilizando espacios pequeños en zonas urbanas o rurales. Se
comenzó a utilizar de modo comercial a partir de 1930 y en la actualidad,
ésta técnica a través del avance de la tecnología, se ha desarrollado de tal
manera que hoy en día uno puede adquirir los materiales básicos y montar
desde una sencilla instalación casera hasta una instalación con fines
comerciales sin necesidad de contar con conocimientos específicos.
El término de hidroponía fue utilizado por primera vez en 1938 por el Dr. W.
F. Gericke de la Universidad de California, pero se dice que los primeros
textos datan del 1600, aunque también se sabe que se utilizaba éste método
desde antes en Babilonia, China, India, Egipto y culturas Mayas.
Muchos de los métodos hidropónicos actuales emplean algún tipo de medio
de cultivo tales como grava, arenas, piedra pómez, aserrines, arcillas
expansivas, carbones, cascarilla de arroz, entre otros los cuales se denominan
sustratos.
3.1 ¿DONDE SE HACE?
El lugar que escojamos para hacer el huerto hidropónico es muy importante,
ya que de esto depende el éxito del mismo. Lo importante es que usemos
nuestra imaginación para aprovechar cualquier espacio disponible como:
patios, paredes, techos, ventanas, balcones, los cuales pueden medir desde
un metro cuadrado hasta el mayor de los campos de fútbol. Es necesario que
estos lugares cumplan con ciertos requisitos, tales como:
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-Estar bajo la luz del sol por lo menos 6 horas al día.
-Estar en un lugar protegido de niños pequeños o animales domésticos que
puedan dañar nuestros cultivos.
-No estar cerca de desagües, letrinas, basureros, ni ríos de aguas negras, ya
que estos pueden contaminar nuestros cultivos.
-Estar cerca de una fuente de agua.
-Estar en un lugar en donde puedan protegerse en caso de lluvias o vientos
fuertes
3.2 ¿QUÉ SE NECESITA?
Los componentes básicos son los elementos mínimos necesarios para poder
comenzar la instalación de un cultivo hidropónico.
A) Semillas, del tipo de cultivo que vayas a sembrar. Se recomienda escoger
un tipo de cultivo a la vez hasta que se logre dominarlo por completo.
B) Sustrato. Un sustrato es un lugar que sirve de soporte a una planta, pero
que a diferencia de la tierra, no aporta ningún elemento a la nutrición de la
planta esto es el material inerte.
C) Contenedor o Recipiente. Es el lugar donde se va a colocar el cultivo.
Pueden ser, tanto bolsas para cultivo, contenedores, o hasta tubería de PVC.
3.3 SUTRATO
Los cultivos hidropónicos crecen en diferentes materiales, los cuales
sustituyen a la tierra. Estos materiales también llamados sustratos, se
pueden preparar con diferentes materiales o mezcla de ellos.
Es un medio sólido e inerte, que sirve de soporte para el desarrollo del
sistema radicular de las hortalizas y flores, proporcionando condiciones
adecuadas para su desarrollo, unas de las principales funciones son:
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1.- Protege a la raíz de la luz permitiendo un buen desarrollo de esta.
2.- Permite que la “solución nutritiva” se encuentre disponible para la planta.
A dichos sustratos se les añade una solución nutritiva que contiene los
elementos esenciales necesarios para el crecimiento y desarrollo de la planta.
Los tipos de sustratos se dividen en dos, inorgánicos y orgánicos.
3.4.1 SUTRATOS INORGÁNICOS
A) Piedra pómez
Posee una buena estabilidad física y durabilidad, desde el punto de vista
biológico es completamente libre de microorganismos.
B) Grava
La grava son pequeñas partículas que se obtienen de materiales procedentes
de depósitos naturales o canteras que son triturados
C) Roca volcánica o tezontle
Es un material rojizo, de origen volcánico, es ligero y con una apariencia
esponjosa.
D) Arena de río
Este material heterogéneo cuenta con una capacidad de retención de agua
del 56% y para que sea utilizado en hidroponia
E) Perlita
La perlita es básicamente un silicato de aluminio de origen volcánico, de color
blanco a grisáceo, tiene una baja densidad con buenas propiedades
F) Arcillas expandidas
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Las arcillas expandidas son de gran utilidad para el cultivo de orquídeas, una
de las principales características es que presenta un pH neutro
3.4.2 SUSTRATOS ORGÁNICOS
A) Fibra de coco
La Fibra de coco se encuentra dentro de los residuos agroindustriales de
origen tropical.
B) Aserrín
Dado el desconocimiento de que se tiene de la procedencia no es muy
utilizado. Sin embargo este sustrato tiene una retención de humedad de un
54% lo que es ideal para climas templados y secos.
C) Cascarilla de arroz
La cascarilla de arroz se utiliza fundamentalmente con grava, ya que este es
muy liviano y su capacidad de retención de humedad es baja, con un 40%, ya
mezclado.
D) Cascarilla de café
Es un sustrato de baja capacidad de retención de humedad, es bueno para
oxigenar sustratos; pero es de muy corta vida, pues se descompone en pocos
días.
2.4.3 SUSTRATOS SINTETICOS
A) Geles
Se han producido, probado y promovido un determinado número de
polímeros de geles, pero la mayoría ha desparecido del mercado ya que
muchos productores no lo aceptaron.
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B) Espuma de polietileno
Se utiliza como material de relleno, para oxigenar y disminuir el peso de los
sustratos.
C) Espuma de poliuretano
Se emplea en la confección de semilleros y es mezclado con otros sustratos
livianos.
3.5 VENTAJAS
A) Fácil y práctico.
La fácil y sencilla práctica de la hidroponía hace que se pueda iniciar a grande
o pequeña escala de producción, debido a que nosotros daremos las
condiciones y nutrientes para que la planta tenga un crecimiento óptimo y
una mejor producción.
B) Control sobre la nutrición vegetal
Existe un control sobre la nutrición vegetal gracias al uso de soluciones
nutritivas y por lo tanto mayor calidad del producto superando en mucho los
productos convencionales.
C) Buen desarrollo en diferentes plantas y variedades
Como las condiciones y la nutrición de la planta son controladas se mejora el
crecimiento de ésta y de las propiedades organolépticas (sabor, color y olor)
del fruto.
Al tener un control sobre los nutrientes que recibe la planta se puede
obtener un cultivo exitoso en cualquier especie o variedad vegetal.
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D) Cultivo en invernadero.
El cultivo en invernadero es de gran ayuda ya que independientemente de
los fenómenos meteorológicos, se puede tener una buena producción a
diferencia que en el campo porque se corre el riesgo de perder la cosecha si
no hay un buen clima.
E) Ahorro de agua
El gran problema en México y todo el mundo es el abasto del agua, este es un
elemento vital tanto para la planta como para el ser humano, es por eso que
con la ayuda de la hidroponía y un riego automatizado podremos optimizar el
uso de este recurso entre 80 y 90% de un ahorro de agua que se puede
reciclar y utilizar.
F) Producción a fuera de temporadaLas condiciones del invernadero son
artificiales esto da la facilidad de poder producir hortalizas fuera de tiempo.
La importancia y una de las grandes ventajas de la hidroponía es que en
un invernadero se puede producir jitomate que se cosechará en invierno, que
es cuando se alcanza el precio más alto en el mercado.
G) Reduce el daño al medio ambiente
En la actualidad el problema de contaminación del suelo por los fertilizantes,
la erosión que presentan estos y la destrucción de los bosques y selvas, nos
lleva a implementar nuevas estrategias para suministrar la demanda
alimenticia, es por eso que los cultivos hidropónicos son una alternativa para
disminuir el daño al suelo que ha sido ocasionado durante muchos años, de
esta manera se ayuda a reducir el daño al medio ambiente.
H) Prevención de contaminación
Las condiciones del invernadero son controladas, lo que nos facilita controlar,
combatir y evitar la presencia de microorganismos.
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3.6 DESVENTAJAS
A) Los nutrientes dependen directamente del productor.
Así como en la tierra la planta depende del productor, la diferencia es que en
la hidroponía los nutrientes para que la planta se desarrolle dependen
directamente del productor.
B) La inversión económica
En cuestión económica existe una diferencia amplia ya la inversión inicial de
un cultivo hidropónico es mayor a la inversión de un cultivo en tierra, ya que
se requiere el equipo indispensable para echar a andar el proyecto.
La mala información sobre el cultivo los costos excesivos que se promueven,
hacen parecer a la hidroponía como una técnica de otro mundo e
inalcanzable para la mayoría de la gente.
3.7 EL RIEGO
En los cultivos hidropónicos es imprescindible el uso de un sistema de riego
para suplir las necesidades de agua de las plantas y suministrarle los
nutrientes necesarios. Los sistemas de riego que pueden utilizarse van desde
uno manual con regadera hasta el más sofisticado con controladores
automáticos de dosificación de nutrientes, pH y programador automático de
riego.
El tanque debe ser inerte con respecto a la solución nutritiva y de fácil
limpieza, mantenimiento y desinfección. El criterio para seleccionar el
tamaño puede variar según el cultivo, localidad, método de control de la
solución nutritiva, etc. Cuanto más pequeño sea más frecuente será la
necesidad de controlar su volumen y composición.
La ubicación del tanque dependerá de la situación del cultivo. En caso de
regar por gravedad, deberá tener suficiente altura para lograr buena presión
en los goteros, si se riega utilizando una bomba, el tanque puede ser
subterráneo.
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Las tuberías de PVC y mangueras de polietileno son las más económicas. El
diámetro dependerá del caudal y longitud del tramo.
3.8 SISTEMA DE RIEGO
La elección de una u otra técnica de riego depende de numerosos factores
como las propiedades físicas del sustrato, los elementos de control
disponibles, las características de la explotación, etc.
Desde el punto de vista del movimiento de agua en el sustrato, los sistemas
de riego se pueden clasificar en dos grandes grupos, aporte de agua de arriba
hacia abajo (goteo y aspersión) o de abajo hacia arriba (subirrigación).
Abajo se especifican las características de los riegos más utilizados
actualmente en cultivo en contenedor. Básicamente el principio de
funcionamiento y su uso son los siguientes:
A) Riego localizado o por goteo
El riego localizado consiste en aplicar agua a cada maceta mediante un
microtubo provisto de una salida de bajo caudal. Es uno de los métodos mas
utilizados.
B) Riego por aspersión
En este sistema el agua es aportada a una cierta altura sobre el cultivo y cae
sobre el follaje. Es un sistema que se ha utilizado mucho pero que
actualmente está en recesión.
C) Riego por subirrigación
La subirrigación es una técnica de riego que consiste en suministrar el agua a
la base de la maceta. Este aporte se realiza mediante el llenado de agua de
una bandeja donde están colocadas las macetas. El llenado se puede realizar
bien por elevación de la lámina de agua de la bandeja (Flujo-reflujo) o
haciendo fluir agua por unos canalones.
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Uno de los sistemas más ventajosos es el riego por goteo mediante el cual el
agua es conducida hasta el pie de la planta por medio de mangueras y vertida
con goteros que la deja salir con un caudal determinado.
A) Método de raíz flotante
Se llama así porque las plantas al ser trasplantadas del semillero a este
método, la raíz queda flotando en el agua. Sirve para sembrar lechugas,
apios, albahaca, acelga y berro
Es muy importante recordar que por lo menos dos veces al día todos los días,
debemos levantar la plancha de duroport con cuidado y agitar el agua con la
mano hasta formar burbujas de aire, ya que las plantas al igual que nosotros,
necesitan de aire para sobrevivir.
El agua dentro de la caja debe cambiarse una vez al mes, es decir se saca el
agua de la caja y se vuelve a hacer el procedimiento indicado para alimentar
las plantas con el método de raíz flotante.
3.9 TIPOS DE SIEMBRA
A) La siembra directa
Se usa para plantas que desde el principio crecen fuertes y se siembran
directamente en el lugar donde pasarán su ciclo de vida. Este tipo de siembra
lo podemos usar con todas las plantas.
Dichas plantas las vamos a sembrar única y exclusivamente bajo la técnica
hidropónica de sustrato, ya que si tratáramos de germinarlas en otros
sistemas como el de raíz flotante dichas plantas no soportarían la excesiva
humedad en sus raíces y se pudrirían.
Por eso es importante cuando sembremos plantas de las cuales su raíz sirve
como un almacén de nutrientes, mantener la raíz húmeda mas no en exceso.
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B) La siembra indirecta
La siembra indirecta la vamos a hacer en semilleros ó germinadores (también
llamados almácigos). Dichos almácigos tienen la característica principal de
poder germinar un gran número de plantas en un espacio muy pequeño, lo
cual nos permite seleccionar a las mejores plantas, ahorrar en sustrato, agua
y solución nutritiva, además de facilitar el transporte de las plántulas.
Las semillas que se recomienda sembrar por siembra indirecta son aquellas
de las cuales no utilizan sus raíces como almacén de nutrientes; como por
ejemplo jitomates, chiles, lechugas, frijol, maíz, sandía, etc.
4. PH
El pH es básicamente la acidez o alcalinidad que tiene una solución; y en el
caso de la hidroponía, el rango de acidez o alcalinidad de una solución
nutritiva. El PH determina que los nutrientes se encuentren disponibles para
nuestras plantas.
Si mantenemos un pH adecuado en nuestra solución nutritiva, estamos
garantizando que nuestras plantas puedan absorber los nutrientes esenciales
para su desarrollo; si lo descuidamos, difícilmente lograremos una cosecha.
¿Cómo funciona el pH? El pH se mide en una escala de 0 a 14, siendo el 7,
símbolo de un pH neutro.
4. METODOLOGIA
El primer paso que hice fue saber un poco sobre esto y saber si estaba
interesante el tema y perfecto para mí porque a mí siempre me han gustado
temas que sirvan en un futuro.
Investigue a fondo y empecé a meterme más al tema hasta darme cuenta de
que este tema si lo desarrollas muy bien, es muy interesante exponer y dar tu
punto de vista a las demás personas.
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Trate de entrar a un curso intensivo de hidroponía pero estaba muy caro, fui
a una exposición y vi algo sobre mi tema y me inspiro mas, le expliqué a mi
papa sobre el tema y le intereso mucho y decidió ayudarme.
Tiempo después me di cuenta que ya necesitaba empezar a germinar mis
plantas para que el día de la expociencia todo estuviera listo, así que me fui
preparando y cultivando mis plantas después.
Encontré un video sobre la hidroponía pero con un proceso más casero y de
ahí me base para hacer mi sistema hidropónico a través de tubos PVC y una
bomba para que el agua estuviera circulando constantemente.
Le pedí a mi asesora sugerencias para que quedara muy completo y con un
poco de la ayuda de mi papa arme mi sistema hidropónico y que ahora esta
en uso.
5. RESULTADOS
Aprendí a elaborar un sistema hidropónico casero de manera muy eficiente
para darlo a demostración en casa y tener los conocimientos necesarios para
su elaboración y explicación del tema. Saber utilizando dependiendo el tipo
de cultivo que vas a desarrollar, para qué función lo vas a utilizar o de área es
la adecuada que vas a utilizar. Supe llevarlo a cabo saber dominar las semillas
para poder germinarlas de manera por siembre indirecta y saber medir lo
mas importante que es PH de las plantas.
6. CONCLUSIONES
Este proyecto es un método muy eficiente para su elaboración casera o hasta
fines materiales, utilizar este tipo de cultivo te facilitara la producción casera,
económica y sin ningún daño de las hortalizas, producir fuera de temporada,
etc. He llegado a la conclusión de que solo necesitas un poco de empeño para
esta elaboración y que no necesitas tener los conocimientos específicos para
su elaboración, y tener un poco de cuidado en su cultivo.
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A) Materiales para levar a cabo el experimento:
-Tubo de PVC de rodaje 4 y 2, 9m cada uno
-4 codos PVC, 4 “T” para unir el PVC
-Una bomba de pecera
-Nutrientes sustentables
-Cultivo de las plantas utilizadas ya germinadas
B) Procedimiento
1.- Corta los tubos PVC iguales y márcalos para después ser perforados.
2.- Con la ayuda de un sacabocado perfora cuidadosamente el tubo PVC
grande a medida exacta del recipiente donde está la planta, dándoles un
espacio determinado a cada uno de los agujeros (aprox. 15 cm)
3.- Une los tubos con los codos grandes de tal forma que queden en una
posición inclinada para que el agua se traslade.
5.- Con la bomba de pecera pon un tubo delgado y pequeño en la bomba y
llévalo a la parte más alta de donde están los tubos para que empiece a
circular el agua.
6.- Coloca el contenedor donde se encuentra as plantas ya germinadas; de
preferencia pégale una tela si la raíz no es tan larga para estar tocando
constantemente el agua.
7.- El agua que está en la bomba de pecera se lo vaciara una cantidad de
sustratos para que la planta en si pueda seguir creciendo.
8.- El agua circulara sola y ya solo será necesario checar si todo está bien para
que la hidroponía se lleve a cabo.
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BIBLIOGRAFIA
http://www.hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=25&zenid=n1gj278oeq1l
gsctkg6kl1dmo2
http://www.elmejorguia.com/hidroponia/
http://www.depadresahijos.org/INCAP/Hidroponicos.pdf
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