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Programación de la producción de hortalizas baby leaf en cultivo de bandejas
flotantes
J.A. Fernández1,2, D. Niñirola1, J. Ochoa1, J. López3, A. González3 y A. Gálvez3
de Producción Vegetal. UPCT. Cartagena. Murcia.
2 Grupo de Horticultura Sostenible en Zonas Áridas. Unidad Asociada al CSIC-CEBAS.
3 Departamento de Producción Vegetal. IMIDA. La Alberca. Murcia.
1 Departamento
Palabras clave: cultivo hidropónico, bandeja styrofloat, grados-día, recolección, siembra.
Resumen
El cultivo de bandejas flotantes, en el cual las bandejas que contienen las plantas
flotan de forma continua en una cama de agua o solución nutritiva, tiene un gran interés
para la producción de hortalizas de pequeño tamaño, ya que emplea una tecnología de
cultivo sencilla y económica. Con este sistema se acorta el ciclo de cultivo en comparación
con el cultivo en suelo. El objetivo de este trabajo fue establecer las bases de un calendario
de producción continua de hortalizas baby leaf basado en siembras sucesivas realizadas
en un invernadero empleando el sistema de producción de bandejas flotantes. Los ciclos
de cultivos más largos ocurren durante la producción invernal, pero sin llegar a los dos
meses de cultivo, mientras que los más cortos ocurren en verano, pudiéndose cosechar
verdolaga en tan sólo 13 días.
En este trabajo se discute la posible influencia de la temperatura de cultivo y de la
radiación recibida por las plantas en la iniciación de hojas y en la duración del ciclo de
cultivo, así como la conveniencia del empleo de cámaras de germinación para acortar
la duración del periodo de cultivo.
INTRODUCCIÓN
La programación de cultivos, tiene una gran importancia en horticultura como en otros
sectores agrícolas, ya que, habitualmente, los mayoristas de productos hortícolas tienen que
servir a los minoristas o a sus propios supermercados (cadenas comerciales) una serie de
productos con una cierta regularidad para que continuamente estén a disposición de los
clientes. Para este fin se realizan contratos previos con empresas productoras que se dedican
a suministrar con una cierta periodicidad los productos demandados. De ahí el interés de
conocer las técnicas que pueden emplear los productores para predecir el momento de
recolección en dichos cultivos. La cadencia de este suministro depende en gran medida de
las características posrecolección de los productos. Los productos de la cuarta gama son, por
lo general, más perecederos que los productos intactos de los que proceden siendo, en
general, su vida útil entre siete y diez días (Lobo y González, 2006), aunque su vida poscosecha
se puede extender unos días más empleando atmósferas modificadas (Gorny, 2003). De ahí
que en este tipo de productos el suministro de los mismos deba de realizarse frecuentemente
de forma periódica.
Una óptima programación de los cultivos tiene además ventajas adicionales ya que permite
un control de la gestión de la mano de obra de la explotación, aprovechando mejor el tiempo
del personal o incluso regular la utilización del terreno libre en la finca, intentando que las
parcelas de cultivo o los espacios en el invernadero queden el menor tiempo posible vacíos.
El sector de la cuarta gama esta actualmente bastante desarrollado en países desarrollados.
En España alcanzó en 2006 un volumen de negocio aproximado de 200 millones de euros,
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comercializándose 53.465 toneladas, un 20% más que en 2005, manteniéndose la evolución
positiva de este sector (Anónimo, 2007). A pesar de este crecimiento el consumo per capita
de productos de la IV gama en España, con una media de 3 kilos por hogar y año, está muy
lejos del de otros países de la UE. Por otro lado, el aprovechamiento de especies de hoja
pequeña “baby leaf” para productos de la cuarta gama ha aumentado en los últimos años,
tanto por el hecho del incremento del consumo de dichos productos, como por el tipo de
aprovechamiento, en forma de hojas enteras de entre 8 y 12 cm, lo cual supone una escasa
sección expuesta a oxidación, la de su peciolo, aumentando las posibilidades de conservación
tras su procesado mínimo (González et al., 2004).
Un correcto crecimiento del material vegetal así como un buen seguimiento de la
programación de cultivo se pueden obtener adoptando técnicas de cultivos sin suelo que
permite controlar al máximo la gestión de diversos parámetros fundamentales (luz, temperatura,
fertilización, etc.). El cultivo de bandejas flotantes, en el cual las bandejas que contienen las
plantas flotan de forma continua en una cama de agua o solución nutritiva, tiene un gran
interés para la producción de hortalizas de pequeño tamaño, ya que emplea una tecnología
de cultivo sencilla y económica. Con este sistema se acorta el ciclo de cultivo en comparación
con el cultivo en suelo. Además las plantas pueden cultivarse a elevadas densidades y producto
resultante esta limpio y preparado para su procesado mínimo.
El objetivo de este trabajo fue obtener establecer las bases de un calendario de producción
continua de hortalizas baby leaf basado en siembras sucesivas realizadas en un invernadero
empleando el sistema de producción de bandejas flotantes.
MATERIALES Y MÉTODOS
Etapas del cultivo
Para el estudio de la influencia de las condiciones ambientales en la duración de los ciclos
de cultivo, previamente hay que definir con precisión las diferentes etapas de desarrollo del
mismo hasta alcanzar el momento óptimo de su recolección para su venta. El principal motivo
de esto es que la planta responde de diferente manera a las condiciones climáticas en las
distintas fases de su desarrollo.
Germinación
Conseguir la germinación de las semillas a una temperatura y humedad relativa constante
es una técnica común en los semilleros comerciales para la mayoría de las especies hortícolas.
Aunque la imbibición de la semilla es un proceso necesario para el inicio de los procesos de
germinación, la transferencia directa de las bandejas sembradas a las mesas de flotación
puede crear problemas de germinación debido a la no idoneidad y fluctuación de la temperatura
del agua o a un excesivo encharcamiento del sustrato. En general, unas condiciones adecuadas
de germinación comportan un establecimiento rápido de las plántulas, lo cual repercute en
un acortamiento del ciclo de cultivo y en un menor riesgo del cultivo. La tasa de germinación
normalmente se incrementa linealmente al incrementar la temperatura desde una temperatura
mínima o base hasta una óptima y decrece linealmente hasta una temperatura máxima (GarcíaHuidobro et al., 1982), siempre y cuando las condiciones de la humedad del sustrato no sean
limitantes. En base a nuestros trabajos se puede recomendar una temperatura entorno a 25ºC
durante 24 horas, para la germinación de especies estivales como la verdolaga, mientras que
para especies como la espinaca, rúcola y colleja las condiciones óptimas de germinación
serían de 21ºC durante 3-5 días, en ambos casos con una humedad relativa elevada, próxima
a la saturación. (Fernández et al., 2006a; 2006b; 2006c; 2008a).
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Crecimiento vegetativo
Tras la germinación de la semilla, el crecimiento vegetativo comienza con elongación de
la radícula y prímula. El desarrollo de esta fase esta regido fundamentalmente por la temperatura
(Fyfield y Gregory, 1989). Posteriormente, vendría la iniciación y crecimiento de hojas sucesivas
hasta el momento de la recolección. La iniciación de hojas puede ser una medida lógica del
desarrollo ya que muchos cultivos inician sus hojas en un tallo principal a una tasa predecible,
hasta el momento en que llegan a florecer. Por tanto parece fundamental poder controlar
dicha tasa de iniciación de hojas, para poder predecir el momento de recolección y por tanto
la duración del ciclo de cultivo. En la mayoría de los cultivos la fase de iniciación y crecimiento
de hojas hasta la floración esta regida por la temperatura (Booij, 1993), estando en muchos
de ellos la tasa de iniciación de hojas relacionada linealmente con dicho factor (Ramin y
Atherton, 1991).
Recolección
En los productos baby leaf para la cuarta gama, cultivados en bandejas flotantes, el
momento óptimo de su recolección difiere con el cultivo habitual de las mismas hortalizas
en terreno definitivo. El momento de recolección debe de quedar definido por las características
del tamaño de la planta y el número de hojas formadas. Una limitación de estos caracteres
puede ser el espacio que tienen las plantas para su crecimiento. Hay que tener en cuenta
que este sistema de producción se utilizan elevadas densidades de plantación y que por tanto
el crecimiento de las plantas se ve constreñido con el tiempo. Otra limitación es la subida a
flor de estos productos cuando las condiciones climáticas son favorables para su floración,
de ahí que en algunos ciclos de cultivo haya que adelantar el momento de recolección para
evitar este problema. En ocasiones puede ser tenido en cuenta el valor nutricional de las
plantas. En el caso de la verdolaga se ha demostrado que el mayor contenido de ácidos
omega-3 se encuentra en la etapa de 6 hojas verdaderas (Palaniswamy et al., 2001). En base
a lo anterior, en nuestros trabajos, el momento óptimo de recolección coincide cuando la
rúcola alcanza 4-6 hojas, la espinaca 8-10, la colleja 10-12, y la verdolaga 4-6 pares de hoja.
Influencia de las condiciones ambientales en la duración de los ciclos de cultivo.
La duración del ciclo de cultivo en hortalizas baby leaf producidas en bandejas flotantes
es considerablemente menor que al aire libre. Los ciclos de cultivos más largos ocurren durante
la producción invernal, pero sin llegar a los dos meses de cultivo, mientras que los más cortos
ocurren en verano, pudiéndose cosechar verdolaga en tan sólo 13 días (Kaskar et al., 2008).
De las variables climáticas, la que más influencia tiene en la programación de los cultivo es
la temperatura, ya que el crecimiento y desarrollo de las plantas depende en gran medida
de este factor; por tanto siempre que se pueda regular éste, se estará normalmente en
condiciones de incidir en la duración del ciclo de cultivo. También la iluminación puede
intervenir en la duración de los ciclos de cultivo, tanto en lo referente a la intensidad luminosa,
como en lo referente al fotoperiodo. De esta manera, y en ausencia de los efectos de otros
factores climáticos, la tasa de desarrollo, esto es, el inverso de los días necesarios para
completar una etapa de desarrollo, se incrementa linealmente con la temperatura (Roberts
y Summerfield, 1987). Por tanto, la tasa de desarrollo de cualquier etapa de un cultivo (1/DF)
puede ser definida como sigue:
1/DF = a + b * T
Considerando a y b constantes, la temperatura base (Tb) y los días grados necesarios para
completar dicha fase (DD) se calcularían de la siguiente manera:
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(Tb)= -a/b; DD = 1/b
En el caso de los cultivos ‘baby leaf’ la etapa desarrollo que interesa para la programación
de cultivos correspondería a la fase de crecimiento vegetativo de la planta, más concretamente
en este tipo de cultivo, desde la emergencia de plántula hasta el momento de recolección,
fijado normalmente con la iniciación de un número determinado de hojas verdaderas. En
base a numerosas siembras realizadas a lo largo del año y en diferentes localizaciones,
Belmonte (2002) estableció para cultivos baby leaf desarrollados al aire libre una relación
lineal aceptable entre la temperatura media de los diversos ciclos de cultivo y la inversa
de la duración de los mismos. En base a nuestras experiencias en cultivos de bandejas
flotantes en invernadero esta relación no fue tan satisfactoria como en el trabajo de Belmonte
(2002) (Figura 1). Como posibles explicaciones de este menor ajuste en la duración de los
ciclos de cultivos baby leaf se podría contemplar la posible influencia de otros factores,
tales como la temperatura de la solución nutritiva o de la radiación solar.
De todas formas, se engloban diversas especies, con diferentes requerimientos térmicos,
dentro de este tipo de cultivo. Para cada especie, la temperatura base se define como
aquella en que por debajo de la cual, la tasa de desarrollo para completar cualquier etapa
de cultivo es cero. Los días grados son los requerimientos térmicos necesarios para completar
una etapa de desarrollo.
Existen varios procedimientos para el cálculo de la Tb; entre ellos se destaca el método
de la mínima variabilidad, en que la Tb será aquella que proporcione la mínima variabilidad
para el cálculo de los días grados necesarios para completar una etapa de desarrollo. Para
ello se hay que calcular el coeficiente de variación (C.V.) como la desviación típica de los
requerimientos termales par cada Tb ensayada, dividido por la media de los mismos para
dicha temperatura. El menor C.V determinará la Tb de la fase desarrollo del cultivo en
cuestión. Para el cálculo de la Tb por este método se precisa conocer los requerimientos
térmicos de la etapa de desarrollo. Una forma sencilla es por el cálculo de los grados-días.
Existen numerosos procedimientos para su determinación; normalmente se basan en el
cálculo del área comprendida entre la curva de temperatura diaria y la Tb. Cada método
proporciona diferentes valores de los grados días y por tanto se recomienda que el método
elegido sea validado posteriormente. Uno de los métodos más empleados y de fácil cálculo,
propone computar los grados días de la siguiente manera:
DD =∑ (Tm- Tb)
Siendo Tm la temperatura media calculada como la temperatura máxima diaria más la
mínima dividida por dos.
En este trabajo, en base el método de la mínima variabilidad, se presentan los datos
del C.V. de un cultivo estival, la verdolaga, y de otro con menor requerimientos térmicos,
la rúcola. Dichos datos estan recogidos de diversos cultivos realizados en invernadero con
el sistema de producción de bandejas flotantes. Para el cálculo de la temperatura media
se tomaron las temperaturas aéreas horarias registradas en el interior del invernadero y se
fijó el momento de recolección cuando la planta alcanzaba en ambos cultivos las cinco
hojas verdaderas, extrapolando los requerimientos térmicos para esta etapa cuando no se
tenían datos directos. Las temperaturas bases con las que se alcanzaron los menores C.V.
fueron 6ºC y 1ºC para la verdolaga y la rúcola, respectivamente (Tablas 1 y 2); unos datos
acordes a las necesidades térmicas de dichos cultivos y cercanas a las encontradas en la
bibliografía (Hall, 2001).
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Modelos de predicción
Las fórmulas anteriores permiten la creación de modelos que sirven para predecir por
un lado, la duración de los distintos estados de desarrollo de la planta y, por la acumulación
de estos, la predicción del momento de recolección. Estos modelos de predicción pueden
servir a los productores para planificar el momento de recolección y poder preparar el
producto para su rápido procesado.
La mayoría de modelos de crecimiento se basan en la distinción de tres fases; una inicial
de crecimiento exponencial, una posterior de crecimiento lineal y una final de meseta de
maduración-senescencencia. En nuestro trabajo hemos relacionado los días grado acumulados
desde el momento de transferencia de las bandejas a las mesas de cultivo con el número
de hojas iniciadas en los cultivos de rúcola y verdolaga. Las mejores relaciones lineales
entre dichos factores se dieron con 1ºC para la rúcola y 10ºC para la verdolaga (Figuras 2
y 3). La primera temperatura se corresponde con la Tb de la rúcola, mientras que en la
verdolaga la temperatura utilizada es 4ºC superior a su Tb. El coeficiente de regresión fue
superior en el caso de la verdolaga respecto a la rúcola. Con estas rectas de regresión los
días grados acumulados >1ºC necesarios para alcanzar las 5 hojas verdaderas en rúcola son
757, mientras que para la misma etapa de desarrollo en verdolaga son necesarios 256 días
grados acumulados >10ºC. Los modelos utilizados son modelos simples que podrían servir
para predecir el momento de recolección con una cierta precisión. Un mayor ajuste de
dicha relación podría haberse conseguido con un mayor número de datos correspondientes
a otros ciclos de cultivo y/o incorporando otros parámetros que pueden intervenir en la
duración de los ciclos de cultivo, como la temperatura de la solución nutritiva o la radiación
recibida por las plantas.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto MEC-FEDER AGL2005-08189-C02-01.
Referencias
Anónimo. 2007. La comercialización de frutas y hortalizas de IV gama se incrementa un
20% en 2006. Horticom news.
Belmonte, B.J. 2002. Cultivo procesado y comercialización de "Baby Leaf" para IV Gama.
Proyecto Fin de Carrera. ETSIA. UPCT.
Booij, R. 1993. Flower induction and initiation in celeriac (Apium-graveolens L. var rapaceum
(Mill) D.C.) - effects of temperature and plant-age. Scientia Hort. 55: 227-238
Fernández, J.A. Peñapareja, D. Cros, V., Álvarez, N., López, J., González, A. 2006a. Producción
de espinaca “baby leaf” en bandejas flotantes. XXXVI Seminario de Técnicos y Especialistas
en Horticultura. Ibiza, mayo de 2006.
Fernández, J.A., Peñapareja, D., Signore, A., López, J., González, A 2006b. Producción de
rúcola “baby leaf” en bandejas flotantes. Actas de Horticultura 46: 58-61.
Fernández, J.A., Peñapareja, D., Conesa, E., Martínez J.J., Franco, J.A 2006c. Producción
de colleja (Silene vulgaris (Moench) Garcke) en bandejas flotantes para su adaptación
como producto “baby leaf”. Actas de Horticultura 46: 62-65.
Fernández, J.A., Navarro, A., Vicente, M.J., Peñapareja, P. y Plana, V. 2008. Effect of seed
germination methods on seedling emergence and earliness of purslane (Portulaca
oleracea L .) cultivars in a hydroponic floating system. Acta Hort. 782: 207-212.
23
Fyfield, T.P. y Gregory P.J., 1989. Effect of temperature and water potential on germination,
radicle elongation and emergence of mugbean. J. Exp. Bot., 40: 667-674.
Ka fkar Ç., Fernandez, J.A. Ochoa, J. Niñirola, D., Conesa, E. y Tuzel, Y. 2008. . Symposium
on Strategies Towards Sustainability of Protected Cultivation in Mild Winter Climate.
Antalya. Libro de resúmenes pp. 131
Lobo, M.G. y González, M. 2006. Estado actual de los productos mínimamente procesados
en España. En: Actas del IV Congreso Nacional sobre Processamento Mínimo de Frutas
e Hortalizas. I Simposio Iberoamericano de Vegetales Frescos Cortados. pp. 77-80.
González, A., Abellán, M.A., López, J., Fernández, J.A. 2004. Aprovechamiento de especies
de hoja pequeña, baby leaf, para IV gama, en cultivo en invernadero. Agrícola Vergel,
272: 399-408.
Gorny, J.R. 2003. A summary of CA and MA requirements and recommendations for freshcut (minimally processed) fruits and vegetables. Acta Hort. 600:609-614.
Hall, A.E. 2001. Crop developmental responses to temperature, photoperiod, and light quality.
En: Crop Response to Environment. Hall, A.E. (ed.). CRC Press, Boca Raton, FL, 83–87
Ramin, A.A., Atherton, J.G. 1991. Manipulation of bolting and flowering in celery (Apiumgraveolens L. var dulce) .2. Juvenility. J. Hort. Sci.66: 709-717.
Roberts, E.H., Summerfield, R.J. 1987. Measurement and prediction of flowering
mannual crops. En: Manipulation of flowering. Atherton, J.G. (ed.). Butterworths,
London, 17-50.
Palaniswamy U.R., McAvoid R.J. and Bible B.B.. 2001b. Stage of harvest and polyunsaturated
essential fatty acid concentrations in purslane (Portulaca oleraceae) leaves. J. Agric.
Food Chem. 49: 3490-3493.
Tabla 1. Cálculo de la Tb para el cultivo de la verdolaga.
Tª base
5ºC
6ºC
7ºC
8ºC
Desv. típica
178,91
94,48
91,26
93,38
Media
472,89
413,48
396,85
377,04
C.V.
0,37833
0,22849
0,22997
0,24765
Tabla 2. Cálculo de la Tb para el cultivo de la rúcola.
Tª base
0ºC
1ºC
2ºC
3ºC
Desv. típica
200,54
172,49
193,47
189,93
Media
728,55
704,38
645,55
604,05
C.V.
0,27526
0,24488
0,29970
0,31444
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1/días de ciclo de cultivo
Número de hojas
Fig. 1. Relación entre la tasa de desarrollo y temperatura media de cultivo para
hortalizas baby leaf.
Número de hojas
Fig. 2. Relación entre número de hojas iniciadas y temperatura acumulada
>10ºC para diversos ciclos de cultivo de verdolaga.
Fig 3. Relación entre número de hojas iniciadas y temperatura acumulada >1ºC
para diversos ciclos de cultivo de rúcola.
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