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UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
RESUMEN
TITULO: EL CULTIVO HIDROPONICO DE TOMATE RIÑON
(Lycopersicon sculentum)
El cultivo hidropónico de tomate riñón abarca dentro de su
ejecución puntos muy importantes para su buen desarrollo, lo
que favorece una mejor y mayor producción del mismo. Este
tipo de sistemas de cultivo es bien sabido que se conducen
dentro de un ambiente controlado (invernadero), razón por la
que debemos elegir dentro de las variadas opciones el que
mejor se adapte a nuestras condiciones y economía, para de
esta manera tener un control casi total de los factores
ambientales que podrían afectar nuestro cultivo. El poder
elegir una o distintas variedades de tomate para establecer el
cultivo dependerá del mercado al que este esté destinado, la
elección del sistema de cultivo hidropónico va de la mano con
la elección del sustrato a utilizar para lo cual tenemos
variadas opciones dependiendo de las características que
estos poseen y las que nos favorecerán para nuestra
finalidad. Al establecer este tipo de cultivo podemos decir que
tenemos un control total de su nutrición, es así que podemos
disponer de ella tomando en cuenta de sus efectos, para
poder aportar lo estrictamente necesario y obtener resultados
sobresalientes en la producción. El buen desarrollo del cultivo
implica una serie de labores que a su vez realizarlas
dependerá del conocimiento que tengamos sobre ellas, es así
que una mala ejecución de estas podría terminar en una
pérdida parcial o total de la producción, el agua de riego, la
humedad, la nutrición, la luz, etc.; son unos de entre tantos
factores que determinaran el éxito o fracaso de nuestro
cultivo.
PALABRAS CLAVE: tomate riñón, hidroponía, invernadero,
cultivo, variedades, sustratos.
INDICE
Autor: José Luis Brito
1
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FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Origen……………………………………………….……………..7
Taxonomía………………………………………………………...8
El Invernadero Ideal………………………………………….….13
La luz y la Fotosíntesis…………………………………….……27
Humedad…………………………………………………………30
Calidad y Circulación del Aire………………………………….32
Usos del Tomate Riñón………………………………………...33
Tipos Varietales…………………………………………………39
Sistemas de Cultivo Hidropónico……………………………...47
Sustratos…………………………………………………………50
Semillas……………………………………………………….….96
Las Plántulas y el Crecimiento Vegetativo Temprano……..101
El Agua de Riego en un Cultivo Hidropónico…………….…106
Nutrición Hídrica en un Cultivo Hidropónico………………..107
Nutrición Mineral en un Cultivo Hidropónico………………..109
Floración y Polinización…………………………………….…128
Fructificación……………………………………………….…..130
Poda………………………………………………………….…131
Crecimiento y Desarrollo del Fruto…………………………..132
Autor: José Luis Brito
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Relación Hoja – Fruto……………………………………….…136
Maduración del Fruto………………………………………….138
Cosecha y Recolección……………………………………….139
Detenida de la Planta……………………………………….…139
Bibliografía……………………………………………………...143
Autor: José Luis Brito
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FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Universidad de Cuenca
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Escuela de Ingeniería Agronómica
EL CULTIVO HIDROPÓNICO DE TOMATE RIÑÓN
(Lycopersicon sculentum)
Monografía previa a la obtención del titulo de Ingeniero
Agrónomo de la Universidad de Cuenca
Autor: José Luis Brito Jurado
Tutor: Ing. Agr. Fernando Larrea
Cuenca, 2008
Autor: José Luis Brito
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Introducción.Los cultivos hidropónicos representan un gran avance en
la técnica, y pueden ser utilizados tanto en las grandes
explotaciones
como
en
las
pequeñas
y
medianas,
presentando bastantes ventajas sobre los cultivos clásicos en
tierra,
siempre
que
se
los
lleve
con
dedicación
y
especialización.
Para su desarrollo se han basado en adelantos, tanto de
las modernas ciencias naturales como de la técnica,
constituyendo el complemento de otros avances de la ciencia,
tales como regulación de la temperatura en los invernaderos,
la iluminación y sombreado de estos, las formas del cultivo
del suelo, los sistemas de transporte, etc., conseguidos en los
últimos años.
Con ayuda de este método no solo se mejora la cosecha
en cantidad, peso o calidad, se ha comprobado que se
aumenta la productividad en el trabajo, con la consiguiente
reducción de mano de obra. También son mucho menores las
exigencias a los horticultores, una vez que el sistema a sido
llevado a cabo, puesto que muchas de las manipulaciones
pueden automatizarse.
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En el cultivo del tomate, habrán de tenerse en cuenta los
pros y contras que representa para este, los métodos a seguir
para su desarrollo, sus necesidades y las características del
local donde se cultive. Siendo posible, según el caso, el
modificar el sistema a utilizarse. La comparación de las
experiencias conseguidas hasta el momento, así como los
datos obtenidos en diferentes instalaciones, nos deberán
hacer reflexionar hasta donde nos permiten estas nuevas
técnicas mejorar los resultados de los actuales cultivos en
tierra y proporcionar, tanto con los sustratos como con el
suministro de agua y sustancias nutritivas, las condiciones
que nos permitan un “cultivo industrial”, reduciendo los
riesgos del cultivo y garantizando en un tiempo ya fijado una
producción que cumpla todas las exigencias de los
consumidores (Penningsfeld, F. & Kurzmann, P. 1983).
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El Cultivo Hidropónico de Tomate Riñón.1.1 Origen.El rápido desarrollo en los países del norte de Europa de
los cultivos en invernadero en los años posteriores a la
segunda guerra mundial, creo la necesidad de nuevas
técnicas de cultivo que pudieran prescindir del suelo como
medio, pues éste, sometido a intensos y reiterados cultivos,
terminaba por ser un factor limitativo y de riesgo en el
proceso productivo.
Los cultivos en grava, o los hidropónicos puros, no se
mostraron como sistemas operativos con gran atractivo
comercial, debido a la necesidad de construir pesadas y
caras bancadas. El empleo de sacos de turba como medio de
cultivo vino a solucionar el problema.
Sus características físicas permitían la utilización de
volúmenes pequeños de sustrato, con lo que se consiguió la
posibilidad de implantación y reposición de un medio de
cultivo aislado con gran facilidad y rapidez, a un precio
asequible y competitivo.
El cultivo en sacos de turba se impuso rápidamente en la
mayoría de los invernaderos europeos, promoviendo un
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avance paralelo en nuevas técnicas de fertirrigación, control
climático, control sanitario, etc.
Con posterioridad a la turba han ido apareciendo en el
mercado nuevos sustratos, actualmente, el más extendido es
sin duda la lana de roca, aunque la creciente sensibilidad a la
contaminación del medio ambiente esta propiciando el uso de
sustratos orgánicos biodegradables, así como la vuelta a la
hidroponía pura con sistemas cerrados re circulantes (Nuez,
F. 1995).
2 Taxonomía.2.1 Clasificación Botánica.Clase: Dicotyledoneas.
Orden: Solanales.
Familia: Solanaceae.
Subfamilia: Solanoideae.
Tribu: Solaneae.
Género: Lycopersicon.
Especie: esculentum.
(Hunziker, 1979 citado por Nuez, F. 1995)
2.2 Fenología y Desarrollo del Cultivo.Las diferentes etapas fenológicas del cultivo del tomate
no varían significativamente, especialmente en los sectores
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interandinos donde se cultiva tomate bajo invernadero, la
etapa de germinación se sitúa entre los 6 a 12 días,
dependiendo de la humedad, la temperatura de la cámara de
germinación y de la variedad escogida.
El periodo de plántula se sitúa entre los 21 a 35 días,
luego del trasplante a los 33 días aparecen los primeros
brotes axilares, mientras que las flores comienzan a abrirse a
los 47 días de la emergencia, el cuajado del primer ramo
floral ocurre entre 2 y 10 días de la apertura de las primeras
flores, la fructificación se inicia inmediatamente luego del
cuajado, y desde el cuajado hasta la maduración del fruto
transcurren 60 días generalmente.
El tomate riñón germina mejor en condiciones de
temperaturas estables entre 20 y 30 °C, responde muy bien a
humedad no excesiva. Temperatura y humedad constantes,
mas un riego fino constituyen el secreto para una germinación
homogénea y la obtención de una plántula vigorosa y de
calidad (Folquer, R. 1976).
El
tomate,
planta
de
origen
tropical,
necesita
temperaturas sensiblemente elevadas para asegurarse un
ciclo total de vegetación y llevar sus frutos a una maduración
completa es así que la temperatura óptima de un buen
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desarrollo del cultivo oscila entre 20 a 30 °C durante el día y
entre 14 a 17 °C durante la noche, temperaturas superiores a
los 30 – 35 °C afectan a la fructificación por mal desarrollo de
óvulos y al desarrollo de la planta en general y del sistema
radicular en particular pudiendo hasta detener su desarrollo.
A temperaturas superiores a 25 °C e inferiores a 12 °C la
fecundación es defectuosa o nula, la maduración del fruto
esta muy influida por la temperatura en lo referente tanto a la
precocidad como a la coloración de forma que valores
cercanos a los 10 °C así como superiores a los 30 °C originan
tonalidades amarillentas, por lo cual hay que ser muy
prudentes a la hora de determinar
la época de siembra
(Anderlini, R. 1989).
El tomate es una planta perenne de porte arbustivo que
se cultiva como anual, esta puede desarrollarse de forma
rastrera, semierecta o erecta, y el crecimiento es limitado en
las variedades determinadas, e ilimitado en las variedades
indeterminadas, pudiendo llegar, en estas últimas, a 10 m en
un año. La estructura de la planta es un simpodio, el tallo
principal forma de 6 a 12 hojas, que crecen lateralmente con
una filotaxia de 2/5, antes de que la yema principal se
transforme en una inflorescencia. El crecimiento subsiguiente
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se produce a partir de la yema axilar de la última hoja, la cual
desarrolla
un
prolongación
inflorescencia.
tallo
secundario
que
crece
como
una
del tallo primario y desplaza lateralmente la
Los
sucesivos
segmentos
del
tallo
se
desarrollan de forma similar, produciendo una inflorescencia
cada tres hojas. El aspecto es el de un tallo principal, que
crece de forma continua con inflorescencias internodales
laterales cada tres hojas. Cuando este proceso se repite
indefinidamente los cultivares se denominan indeterminados
que son muy adecuados para la recolección continua en
invernaderos, ya que florecen y fructifican de forma regular y
uniforme. Los brotes laterales, que se desarrollan de las
axilas de las hojas, se eliminan y el tallo principal se enrosca
alrededor de una cuerda o tutor.
Los cultivares determinados tienen un crecimiento
limitado que puede extenderse unos 2 m, los segmentos
sucesivos del eje principal soportan, de forma progresiva, un
numero inferior de hojas y terminan en una inflorescencia. El
sistema de ramificación lateral, como el sistema primario,
experimenta un crecimiento limitado dando a la planta un
aspecto arbustivo con simetría circular que requiere menos
espacio que los cultivares indeterminados. La floración y
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fructificación se producen en un periodo de tiempo limitado, lo
que provoca la concentración de la producción permitiendo
efectuar la recolección mecánica (Picken et al., 1986; Rick,
1978 citado por Nuez, F. 1995).
La inflorescencia es un dicasio compuesto generalmente
por 4 a 12 flores, el fruto es una baya de forma globular,
ovoide o aplastada cuyo peso oscila, según variedades, entre
5 y 500 g. Cuando la planta crece directamente de la semilla
sin sufrir trasplantes desarrolla una potente raíz principal,
pero cuando esta se daña, como por ejemplo a consecuencia
del trasplante, se desarrolla un sistema de raíces laterales
adventicias (Nuez, F. 1995).
2.3 Valor Nutritivo.El valor nutritivo del tomate no es muy elevado, según un
estudio realizado por Stevens (1974) sobre las principales
frutas y hortalizas de EE.UU, el tomate ocupa el lugar 16 en
cuanto a concentración relativa de un grupo de 10 vitaminas y
minerales. No obstante, su popularidad, demostrada por el
alto nivel de consumo convierte a este cultivo en una de las
principales fuentes de vitaminas y minerales en muchos
países (Nuez, F. 1995).
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Cuadro 1. Valor nutritivo medio del tomate por 100 g de
producto comestible.
Residuos
6.0 %
Caroteno
0.5 mg
Materia Seca
6.2 g
Tiamina
0.06 mg
Energía
20.0 Kcal
Riboflavina
0.04 mg
Proteínas
1.2 g
Niacina
0.6 mg
Fibra
0.7 g
Vitamina C
23.00 mg
Calcio
7.0 mg
2.39
Hierro
0.6 mg
Valor nutritivo
medio (VNM)
VNM por 100
g de materia
seca
38.5
Fuente: Grubben, 1977 citado por Nuez, F. 1995.
3 El Invernadero Ideal.3.1 Economía en la Producción de Alimentos en
Invernaderos.Balanceado
contra
el
alto
capital
y
los
costos
operacionales de los invernaderos, es la productividad
significativamente más alta de tales sistemas en comparación
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con la agricultura a campo abierto. Los retornos netos desde
invernaderos para hortalizas deben ser altos, esto se logra
por los altos precios del producto y/o por los altos
rendimientos. Los consumidores están mostrando mucho
menos resistencia a los altos precios para los tomates que
tienen buena apariencia y sabor (Witter, S.H & Castilla, N.
1995).
Cuadro
2.
Rendimientos
de
hortalizas
crecidas
hidropónicamente en invernaderos del desierto en el suroeste
americano (CEA) y en campos abiertos (OFA)
CEA
CEA
CEA
OFA*
Hidropónic Hidropónic Hidropónic
Cultivo
o
o
TM/Ha
# de
o
TM/Ha/año TM/Ha/añ
Cultivos
o
Pepinillo
300
2
600
30
Berenjen
28
2
56
20
57
2
114
16
45
2
90
10
a
Pimiento
verde
Pimiento
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rojo
Lechuga
31
10
313
52
Tomate
550
1**
550
100
*
Fuente: Knott, 1996 citado por Witter, S.H & Castilla, N.
1995.
**
Cultivo de tomate crecido en invernadero en un periodo de
11 meses.
3.2 Estructuras Usadas.Básicamente el diseño y construcción de un
invernadero esta estrechamente ligado a la disponibilidad
económica de su futuro propietario sea este cual fuere el
material escogido para la realización del mismo. Sin
embargo no se debe relegar a un segundo plano la
finalidad para la cual es creado el invernadero, razón por la
cual se deben tener en cuenta todos los detalles para su
eficaz construcción y optimo desarrollo (Mendieta, N.
2007).
3.2.1Tubo, Angulo y estructura G.Generalmente se construyen con tubería galvanizada,
ángulos metálicos y tipo G metálicos de diferentes medidas
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que van de acuerdo al posicionamiento de los mismos dentro
del invernadero, actualmente la relación de costo madera –
hierro, esta alrededor de 1 – 3 respectivamente por lo cual
una estructura de hierro esta valorada tres veces mas que
una de madera. Sin embargo con respecto a la vida útil de
estas estructuras, la de hierro esta estimada en 25 años con
un mantenimiento cada 3 años, mientras que en estructuras
de madera la vida útil asignada es de 6 años con un
mantenimiento adecuado cada 2 años.
En la construcción de invernaderos con tubo metálico
galvanizado y estructura metálica tipo G cada uno de los
elementos son perforados, curvados y armados; razón por la
cual estos tiene una gran solidez a mas de ser reforzados
perimetralmente con pies de amigo evitando sueldas en las
uniones razón por la cual el sistema es 100% encajable y
asegurado
con
pernos
lo
que
reduce
su
costo
de
mantenimiento, siendo muy fácil su armado y desarmado de
ser
requerido.
Estos
invernaderos
tienen
una
mayor
luminosidad y en ellos es fácil manejar la temperatura y la
humedad por su diseño estructural con cortinas en la parte
perimetral, el diseño de estos invernaderos permite un fácil
acople de canales o canaletas que pueden ser de plástico o
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metal para permitir la conducción de un mayor caudal de
agua para su evacuación (Mendieta, N. 2007).
Figura 1. Invernadero tipo Arco Gótico, con estructura de
tubo galvanizado para la producción de tomate en el
cantón Sta. Isabel (Mendieta, N. 2007)
3.2.2Madera.Son muy utilizados en nuestro país y en aquellos en
donde la madera es abundante y por lo tanto de bajo costo,
su mayor ventaja radica en su precio inicial bajo, mientras
que su principal desventaja es su duración máxima de 6 años
con
estrictos
mantenimientos
cada
2
años.
Los
mantenimientos para este tipo de estructuras tienen que ser
tomados muy en cuenta ya que de ellos depende el buen
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funcionamiento del invernadero ya que la madera es
propensa a muchos daños dentro de esta estructura como
polillas, pudrición por agua y torcedura o rotura por excesivo
peso entre otros; lo cual podría ocasionar una alteración del
normal desarrollo del cultivo durante su reposición (Mendieta,
N. 2007).
Figura 2. Invernaderos tipo Capilla, con estructura de
madera para la producción de tomate en Chile.
(Mendieta, N. 2007)
3.2.3Mixtos.Son estructuras muy utilizadas en nuestro país debido a
la flexibilidad que ofrecen en su construcción, ya que sus
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diferentes partes son de madera y otras de metal por lo cual
realizando un buen trabajo en su construcción ofrecen las
mismas cualidades que el invernadero de estructura de metal
y su precio se reduce de manera significante con respecto a
este (Mendieta, N. 2007).
Figura 3. Interior de un invernadero tipo Arco Gótico, de
estructura mixta para la producción de tomate en el cantón
Gualaceo (Mendieta, N. 2007)
3.2.4Aluminio.Normalmente estas estructuras son cubiertas con vidrio
o policarbonato, sus principales ventajas radican en la
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variabilidad del diseño, mejor aislamiento térmico y alta
resistencia a los daños ocasionados por el clima tanto interna
como externamente. Por las ventajas antes mencionadas,
estos invernaderos son utilizados por instituciones de
investigación científica y por grandes compañías que se
dedican a la producción de plántulas de elevado costo o de
una manera tecnificada en su totalidad. Su mayor desventaja
radica en su costo razón por la que son exclusivos en
tamaños grandes, no así en pequeños invernaderos que son
utilizados para el cuidado de plantas ornamentales dentro de
muchos hogares (Mendieta, N. 2007).
3.3 Materiales de Recubrimiento.La aplicación de los diferentes recubrimientos a la
producción
agrícola
ha
permitido
convertir
tierras
aparentemente improductivas en zonas de modernísima
explotación agrícola, los avances tecnológicos en los últimos
años permiten disponer de una amplia gama de opciones
para la protección de los cultivos, desde el sistema que se
emplea para su elaboración hasta la fotoselectividad para
evitar y/o reducir la presencia de patógenos en los diferentes
cultivos (Mendieta, N.2007).
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El área total mundial de invernaderos de vidrio esta
estimada en 40.700 Ha, con el mayor numero de estos
encontrados en Europa. En contraste con los invernaderos de
vidrio, los invernaderos recubiertos de plástico han sido
fácilmente adaptados en los 5 continentes, especialmente en
la región Mediterránea, China y Japón. Las laminas de PVC
para
invernaderos
aun
son
dominantes
en
Asia,
especialmente en Japón (35.200 Ha), y el polietileno de baja
densidad también es usado en Italia (500 Ha) y Grecia. Las
laminas de polietileno de baja densidad cubren un total de
149.000 Ha a 162.000 Ha; China es el mayor usuario de
plásticos
agrícolas en el mundo, donde alrededor de mil
millones de personas (29% de la población mundial) están
siendo alimentadas de tan solo el 5% de la tierra cultivada de
dicho país (Wittwer & Castilla. 1995).
Cuadro 3. Estimado mundial del uso de invernaderos de
plástico.
Región
Área (Ha)
Europa Norte
16.700
Mediterráneo
95.300
América
15.600
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Asia
138.200
Total mundial
265.800
Fuente: Wittwer & Castilla. 1995.
3.3.1. Vidrio.Las estructuras europeas de vidrio, las cuales hoy en día
están siendo comúnmente construidas para la producción de
hortalizas en el suroeste de los Estados Unidos, son muy
diferentes de los invernaderos de polietileno y fibra de vidrio
usados entre 1965 y 1990. Para adquirir un mayor
crecimiento ambiental uniforme sin fluctuaciones rápidas de
temperatura, se esta destinando un mayor volumen total del
espacio dentro de un área dada de un invernadero.
Otros materiales de vidrio tales como la fibra de vidrio,
polivinil clorado, mylar y tedlar; han probado ser tan
inapropiados e inconvenientes que el mismo vidrio debido a
su alto costo (Jensen, M. & Malter, A. 1995).
3.3.2.
Plástico.-
Es vital hacer una selección adecuada del plástico para
lograr los resultados deseados y reducir los riesgos de la
inversión, no solamente en el material sino también en toda la
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plantación. Los materiales requeridos en un invernadero
específico se definen por gama de variables entre las cuales
se pueden mencionar las siguientes:
Sistema de Fabricación.• Mono capa
• Coextruídos
Duración.• Resistencia al rasgado
• Resistencia al envejecimiento
• Flexibilidad
Propiedades Coestabilizantes.• Resistencia a la acción de los pesticidas
Luminosidad.• Transmisión global de la luz visible
• Difusión de luz
• Anti adherencia al polvo
• Foto selectividad
Sanidad Vegetal.-
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• Anti goteó
• Antiáfidos
• Foto selectividad
Temperatura.• Termorreguladores
Es de vital importancia para un buen funcionamiento del
invernadero el cuidado que debemos tener al colocar el
plástico en el mismo, teniendo en cuenta los siguientes
aspectos:
• Templar el plástico de tal manera que no queden
arrugas en el mismo, especialmente en las cortinas.
• No utilizar herramientas durante la colocación del
plástico que puedan dañar al mismo.
• En las fumigaciones con bombas a motor de
mochila, evitar acercarse al plástico para evitar
quemaduras del mismo
• Tener cuidado de no fumigar los plásticos con
productos azufrados ya que este elemento
deteriora la calidad de los mismos.
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• Evitar la cercanía de arboles al invernadero ya que
al romperse partes de estos podrían dañar los
plásticos.
• Evitar hacer caer el agua de bolsas formadas en las
láminas de plástico con objetos puntiagudos, se
debe extraer el agua con manguera y luego
proceder a su arreglo.
La diversidad de usos ha incidido en que el uso del
plástico en la agricultura haya incrementado drásticamente en
los últimos 10 años en nuestro país, siendo este el material
de mayor acogida para la implementación del recubrimiento
de invernaderos dentro del mismo (Mendieta, N. 2007).
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Figura 4. Invernadero cubierto de plástico para la
producción de tomate con cerca protectora de carrizo para
evitar daños por vientos en el cantón Sta. Isabel (Mendieta,
N. 2007)
3.3.3.
Polietileno.-
Las laminas de polietileno eran muy similares a las de
vidrio hasta 15 años atrás, cuando se introdujeron laminas
que retardan la perdida de calor infrarrojo, se a reportado que
estas laminas reducen el 20% del calor perdido desde el
invernadero llegando a ser muy comunes en la industria
actual, especialmente en Europa. Recientemente se a
diseñado una lamina de polietileno desarrollada en Israel para
permitir que niveles muy bajos de luz UV sea transmitida. Hay
estudios realizados de que bloqueando la luz UV, las láminas
tienen un efecto adverso sobre insectos voladores tales como
Bemisia tabaci, áfidos y trips.
La principal desventaja de este tipo de recubrimiento
resulta básicamente en su elevado costo, razón por la que
este tipo de láminas son usadas por grandes industrias
agrícolas del mundo (Jensen, M. & Malter, A. 1995).
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4. La luz y la Fotosíntesis.La fotosíntesis es el método biológico mediante el cual
las plantas sintetizan, a partir de la materia inorgánica,
materia orgánica como azúcares y proteínas. Su nombre lo
dice, requiere LUZ (foto) para poder realizar esas funciones
anabólicas. La poción o banda de la luz visible que genera la
fotosíntesis es la comprendida entre 400 y 700 nanómetros
(luz visible). Se debe mencionar que la luz infrarroja y
ultravioleta no son usadas por las plantas. El tiempo total de
luz que debe recibir una planta es de al menos 6 horas. Esto
no es problema en los países tropicales, pero constituye un
reto en los países templados. En algunos cultivos de tomate,
los productores han realizado pruebas sombreando las
plantas y han mostrado resultados de mejores cultivos. Sin
embargo, en estudios controlados, hasta un 1% de reducción
de luz se ha comprobado que reduce 1% la fotosíntesis y, por
ende, reduce 1% la productividad del cultivo hidropónico
(Izquierdo, J. 2003).
4.1. Fotosíntesis Temprana e Intercepción de Luz.Una vez que las plántulas han sido trasplantadas a un
sistema hidropónico, generalmente a estas se les proporciona
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mas agua y nutrientes, humedad relativa y niveles de CO2
según lo requieran. Sin embargo, el porcentaje de fotosíntesis
de un cultivo de invernadero es determinado por la energía
solar que ingresa, la cual es frecuentemente un factor
limitante. Así como en otros cultivos, los fotosintatos
alimentan los frutos y el rendimiento es dependiente de la
cantidad de luz disponible para la fotosíntesis. La densidad de
plantas afecta la cantidad de luz disponible para la
asimilación y las plantas son comúnmente espaciadas en una
densidad de dos a tres plantas por metro cuadrado. Bajo
condiciones de alta luminosidad en verano, se pueden
mantener hasta cuatro plantas por metro cuadrado en un
sistema hidropónico de alto rendimiento.
Obviamente, diferentes invernaderos, materiales que
producen sombra y estructuras del cultivo varían con respecto
a cuanto de luz transmitida alcanza el cultivo; basada en
estas variables, la densidad actual de plantas necesita ser
determinada por el productor. Los aficionados deben evitar
una sobrepoblación de plantas usando el estándar de 2.5
plantas por metro cuadrado, lo que permite el acceso a las
plantas para las prácticas agrícolas, polinización, aspersión,
cosecha
y
otras
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operaciones
de
mantenimiento.
Los
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problemas con las diferentes enfermedades que se presentan
en un cultivo de tomate son menos comunes donde las
plantas tienen un adecuado distanciamiento y un buen flujo
de aire en las capas bajas, mientras se maximiza la
intercepción de la luz por las hojas.
Así como bajos niveles de luz pueden limitar la
producción de frutos de tomate, excesivos niveles de
radiación solar pueden afectar negativamente al crecimiento
del cultivo. Ya que la planta de tomate es considerada como
una planta de altos niveles de luz, excesiva radiación pueden
dar como resultado un crecimiento y rendimiento reducido,
menos tamaño del fruto, plantas estresadas y tienden a
incrementar la temperatura del ambiente del cultivo y pueden
hasta “cocinar” al fruto cuando todavía esta en la planta. Las
plantas que crecen bajo tales condiciones desarrollaran hojas
mas gruesas con apariencia de cuero, para limitar la cantidad
de área foliar expuesta y también como resultado del
almacenamiento de fotosintatos producidos adicionalmente.
Las hojas también pueden enrollarse (conforme el almidón se
acumula en las células de las hojas) o apuntan hacia arriba;
esto reduce la cantidad de luz que incide sobre la superficie
Autor: José Luis Brito
29
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de la hoja para limitar cualquier daño causado por los altos
niveles de radiación.
Los productores necesitan interpretar estos signos de
estrés del cultivo y proporcionar alguna forma de pantalla
térmica o malla sombreadora, ya sea dentro o fuera del
invernadero o del área de cultivo para limitar la radiación
incidente y los altos niveles de temperatura. La exposición
directa del fruto al brillo solar puede desarrollar un sin numero
de
desordenes
fisiológicos
incluyendo
principalmente
escaldaduras, rajaduras, caída prematura, tamaño reducido y
corta vida en anaquel (Morgan, L. 1995).
5. Humedad.Para procurar las más adecuadas condiciones de
asimilación es de gran importancia el sostenimiento de una
humedad ambiente suficiente, puesto que esta ejerce una
influencia directa en el trabajo que desempeñan los estomas.
Caso de no existir suficiente humedad ambiente no seria
posible la absorción de CO2 y, por lo tanto, no tendría lugar la
asimilación. En este sentido son especialmente exigentes las
plantas con un gran sistema foliar, pues transpiran mucha
agua; tal es el caso del tomate.
Autor: José Luis Brito
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En el cultivo del tomate, humedades relativas del aire
inferiores al 90% son deseables, pues valores superiores
favorecen el desarrollo de enfermedades criptogámicas,
especialmente Botrytis, siendo óptimos valores del 70 al 80%,
incluso con temperaturas nocturnas bajas de aire (13 °C).
En condiciones de baja humedad relativa, la tasa de
traspiración crece, lo que puede acarrear, especialmente en
fase de fructificación cuando la actividad radicular es menor,
estrés hídrico, cierre estomático y reducción de fotosíntesis.
Valores extremos de humedad reducen el cuajado de tomate,
valores muy altos, especialmente con baja iluminación,
reducen la viabilidad del polen, pudiendo al limitar la
evapotranspiración reducir la absorción de agua y nutrientes y
generar déficit de elementos como el calcio, induciendo
desordenes fisiológicos (podredumbre apical).
Recientes investigaciones demuestran que la cosecha
de tomate esta correlacionada, con la humedad media en 24
horas, y que valores elevados reducen la cosecha del mismo
(Bakker, 1990 citado por Nuez, F. 1995).
Autor: José Luis Brito
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6. Calidad y Circulación del Aire.Las plantas en un cultivo de tomate hidropónico, si están
en un sistema totalmente cerrado, requieren medios de
ventilación y circulación del aire para generar CO2 y de esta
manera aumentar la cantidad de carbono utilizable para la
realización de la fotosíntesis y la generación de azúcares por
parte de los frutos del cultivo. En invernadero, especialmente
si las condiciones de ventilación no son optimas, la reducción
del contenido de CO2 del aire (respecto al normal, que es del
orden de 340 ppm) es importante, y seria deseable evitarla,
especialmente en condiciones de alta radiación. Una
estrategia de posible interés para los invernaderos, seria
enriquecer con CO2 hasta valores del orden de 340 ppm,
pues mantener niveles mas altos puede resultar muy costoso
cuando hay que ventilar los mismos o si estos resultan ser
poco herméticos.
Limitar la reducción de CO2 mediante una ventilación
mas eficiente es objeto deseable en los invernaderos
instalados en climas cálidos, lo que contribuirá, asimismo, a
limitar excesos térmicos y valores extremos de humedad del
aire.
Autor: José Luis Brito
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Los efectos indirectos del viento sobre un invernadero
son beneficiosos, al contribuir a mejorar la ventilación y
renovar el aire, especialmente en invernaderos poco
sofisticados. Una ligera brisa, tanto en cultivo protegido como
al aire libre, se ha mostrado beneficiosa para la productividad
de los cultivos (Garzoli, 1989 citado por Nuez, F. 1995).
7. Usos del Tomate Riñón.Pocos productos hortícolas permiten tal diversidad de
usos como el tomate. Se puede servir crudo, cocido,
estofado, frito, encurtido, como una salsa o en combinación
con otros alimentos. Se puede usar como un ingrediente en la
cocina y puede ser procesado industrialmente entero o como
pasta, jugo, polvo, etc (Villareal, 1980 citado por Nuez, F.
1995).
Tomates para consumo en fresco.Cuando se consume en fresco el tomate puede ser
considerado como una fruta o como una hortaliza. Como fruta
se come entero y como hortaliza se puede cortar a rodajas
para bocadillos o a gajos para ensalada. Para estos usos se
prefiere en general, los tomates de tamaño medio – grande
con buen sabor y color. Otro uso del tomate en fresco es
Autor: José Luis Brito
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como adorno de platos, en este caso se utilizan tomates de
tamaño muy pequeño y redondos, los llamados tipo cereza o
¨cherry¨ (Nuez, F. 1995).
Tomates para procesado industrial.El rápido desarrollo de la industria para procesado del
tomate en los países desarrollados en las recientes décadas,
puede
ser
atribuido
a
una
serie
de
actividades
interrelacionadas entre las que destacan la investigación y
desarrollo, que han dado lugar a la introducción de
variedades mejoradas, técnicas de producción más eficientes
y mejores métodos de procesado. La facilidad y rapidez con
la que se procesan actualmente los tomates, dando lugar a
varios productos, hace que sea una de las hortalizas más
populares para la industria conservera y de procesados
(Villareal, 1980 citado por Nuez, F. 1995).
En
el
tomate
destinado
para
procesado,
características de calidad externa, como forma, color, y
tamaño son importantes al igual que en el de consumo en
fresco. Sin embargo, son mas importantes otros caracteres
Autor: José Luis Brito
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relativos a la calidad interna, como acidez, contenido en
azucares y materia seca.
El tomate para procesado industrial una gran variedad
de usos, entre los que se pueden destacar: tomate al natural
pelado, jugos, purés, pastas y concentrado, salsas de tomate,
tomate confitado, tomate en polvo y encurtido (Rodríguez y
Delgado, 1975; Villareal, 1980 citado por Nuez, F. 1995).
Tomate al natural pelado.Es simplemente el producto resultante de pelar, quitar el
corazón y enlatar el tomate. Estas operaciones constituyen al
menos el 65% del costo de las labores de procesado. Si el
tomate no reúne las características concretas para se
enlatado entero, puede ser previamente troceado (Nuez, F.
1995).
Jugo de tomate.Es el producto compuesto de líquido y pulpa que se
obtiene por presión del fruto maduro del que previamente se
han eliminado pieles y semillas. Puede no contener especias,
salvo sal en pequeñas cantidades o por el contrario incluir
azúcar, condimentos, acido cítrico, especias y sal. El jugo de
Autor: José Luis Brito
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tomate también aparece en el mercado en forma concentrada
(Nuez, F. 1995).
El puré, pastas y concentrado de tomate.Son los productos que se obtienen a partir del fruto
maduro, triturado, pasado por tamiz y concentrado. La
diferencia de cada uno de estos productos se establece por
su contenido en sólidos solubles, que deben ajustarse a los
siguientes límites:
- Jugo de tomate: 4.5° Brix como mínimo
- Puré de tomate: 5 – 12° Brix
- Pasta de tomate: 12 – 18° Brix
- Concentrado de tomate y jugo de tomate concentrado: más
de 18° Brix
Según su grado de concentración los concentrados pueden
ser:
- Concentrado simple: de 18 a 28° Brix
- Concentrado doble: de 28 a 30° Brix
Autor: José Luis Brito
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- Concentrado triple: más de 30° Brix
Salsas de tomate.A partir de las conservas de tomate, al natural o
concentrado, la industria prepara diversos tipos de salsas
que se ofrecen al consumidor para ser utilizadas sin previa
preparación culinaria y que cada día tienen mayor aceptación
en el mercado (Nuez, F. 1995). De la gran variedad de salsas
de tomate existentes dos son de mayor importancia:
- Tomate frito.- Se parte de puré de tomate de 8 a 10o Brix
al que se agrega aceite, azúcar, sal, pimienta blanca,
cebolla, ajo, pimentón y almidón. Se puede aromatizar el
producto con la adición de pequeñas cantidades de
laurel o hierba buena finamente pulverizadas.
- Salsa de tomate sazonada o kétchup.- Se puede hacer
directamente de jugo de tomate después de eliminar las
semillas, piel y corazón o bien a partir de concentrado de
pulpa añadiéndole azúcar, vinagre, sal, cebollas y
especias.
Tomate en polvo.Este producto puede ser reconstituido para consumir
como jugo o como un ingrediente en sopas. La deshidratación
Autor: José Luis Brito
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en polvo debe poseer buenas cualidades de conservación y
dispersarse rápidamente en el agua, dando lugar a un
producto casi igual a la materia natural en cuanto a sabor,
color y propiedades físicas y químicas (Nuez, F. 1995).
Tomates confitados.Este tipo de tomates se produce en Taiwán a escala
comercial impregnando lentamente el fruto con almíbar. La
repetición de ebulliciones e introducciones en almíbar, van
incrementando progresivamente la concentración de azúcar
en el fruto hasta unos niveles suficientes para evitar que se
estropee (Nuez, F. 1995).
Tomates encurtidos.Los tomates pueden ser recolectados verdes de la
misma forma que los pepinos. Tomates enteros o partidos se
fermentan en una solución de salmuera más fuerte que la
usada para los pepinos con el fin de minimizar la
fermentación gaseosa. Después de fermentar completamente
se sumergen en agua para eliminar la sal y se ponen en
vinagre destilado hasta alcanzar el grado deseado de acidez.
En este punto deben ser preparados para encurtido agrio o
dulce. Este tipo de tomate suelen mezclarse con pepino,
Autor: José Luis Brito
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cebolla y coliflor para la preparación de mezclas de
encurtidos (Nuez, F. 1995).
8. Tipos Varietales.Las variedades utilizadas en un cultivo hidropónico de
tomate son generalmente las mismas que en un cultivo de
suelo. La más usada actualmente es Daniela por sus gratas
características, siguiéndole en importancia, Rambo, Cristal,
etc. En hidroponía, además de precocidades marcadas, se
puede conseguir mayor calibre y dureza de fruto, lo que
permite el uso de variedades de buen sabor y excelente
condición durante todo el año, lo que no sucede en un cultivo
con suelo debido principalmente a la falta de resistencia al
transporte.
Uno de los mayores atractivos de cualquier producto
frente al consumidor es su diversidad. El tomate es una
hortaliza que ha alcanzado una variedad de tipos muy
extensa. Hay variedades con distinto aspecto exterior (forma,
tamaño, color) e interior (sabor, textura, dureza), variedades
destinadas para consumo en fresco o procesado industrial y
Autor: José Luis Brito
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dentro de estos usos principales, muchas especializaciones
del producto. En general las características mas apreciadas
en el tomate para el consumo en fresco son un color, un
sabor atractivo y gran versatilidad del producto (Nuez, F.
1995).
8.1. Variedades para consumo en fresco.Los caracteres exigibles para los tomates de consumo
en fresco son
fundamentalmente:
- Porte abierto de la planta
- Productividad
- Precocidad
- Calidad
externa
del
fruto
(forma,
color
y
homogeneidad)
- Calidad interna (cualidades gustativas, dulzura y
jugosidad)
- Adaptación al sistema y ciclo de cultivo
- Adaptación a condiciones ambientales de estrés
- Resistencia a enfermedades
Debido a la gran diversidad de tipos varietales de tomate
para consumo en fresco resulta difícil adoptar un sistema de
clasificación, razón por lo que a continuación se hace
Autor: José Luis Brito
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referencia a los diferentes tipos ofrecidos por las casas
productoras y comercializadoras de semillas (Nuez, 1991
citado por Nuez, F. 1995).
Cuadro 4. Tipos de tomate para consumo en fresco.
Tamañ
Acostillado
Tipo de
Tipo
o del
del Fruto
Crecimiento
Frutos
Liso o ligero
Indeterminado
Beefsteak
gruesos
………………
Determinado
Bush beefsteak
(+ 67
……..
………………
Americano
mm)
Medio o fuerte
…….
………………....
Deter. e
......
indeter.
Marmande
Indeterminado
Vemone
Determinado
Francés
Indeterminado
Moneymaker y
Fruto
Frutos
Liso o ligero
median
os
(57 –
67 mm)
Frutos
pequeñ
Lisos
canario
os
Autor: José Luis Brito
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(47 - 57
mm)
Frutos
Lisos
Indeterminado
Cocktail
pequeñ
(redondos)
os
Cocktail
(- 47
(aperados)
mm)
Frutos
Lisos
Indeterminado Cereza ¨cherry¨
muy
comestibles y
pequeñ
ornamentales
os
(- 30 g)
Fuente: Nuez. 1991 citado por Nuez, F. 1995.
Cada una de las variedades nombradas en la tabla 4,
cuentan con sus respectivos híbridos, que debido a la fuerte
competencia entre las casas productoras de los mismos trae
como consecuencia una constante aparición de nuevas
obtenciones que tienen, normalmente, una vida corta en el
mercado y son desplazadas con rapidez por otras posteriores
(Nuez, F. 1995).
Autor: José Luis Brito
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Figura 5. Tomate variedad “Beefsteak” (seeds.thompsonmorgan.com)
Figura 6. Tomate variedad “Marmande” (seeds.thompsonmorgan.com)
Autor: José Luis Brito
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Figura 7. Tomate variedad “Moneymaker”
(seeds.thompson-morgan.com)
Figura 8. Tomate variedad “Cocktail” (Saluncar.com)
Autor: José Luis Brito
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Figura 9. Tomate variedad “Cereza” (Cherry)
(seeds.thompson-morgan.com)
8.2. Variedades para procesado industrial.En general, las variedades para industria, por las
características especificas de sus frutos se suelen
recomendar para concentrado o pelado. Sin embargo,
muchas variedades están igualmente indicadas para
ambos tipos de uso e incluso para consumo en fresco
(Nuez, F. 1995).
8.2.1.
Variedades para concentrado.-
Variedades:
• Castone
• Mystro
• Cannery Row
Autor: José Luis Brito
45
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• Nemador
Híbridos:
• Brigade
• Centurión
• Nema 1400
• Rossoconero
8.2.2.
Variedades para pelado.-
Variedades:
• Macero II
• Royal chico
• Snake
• Ural
Híbridos:
• Elko
• Azteca
• Zenith
• Maximino
• Alphapeel
• Bandera
• Tigre
Autor: José Luis Brito
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9. Sistemas de Cultivo Hidropónico.Antes de optar por un sistema determinado conviene
analizar los factores de mayor influencia y elegir el de mejor
comportamiento.
Así,
las
fuertes
oscilaciones
térmicas
día/noche,
temperaturas extremas acusadas (máximas y mínimas) y
ausencia de cualquier control climático en el invernadero, nos
orienta a la elección de sustratos voluminosos y de porosidad
gruesa (buena aireación) que por su mayor inercia térmica
tendrán un mejor comportamiento en estas condiciones.
Si contamos con calefacción de raíz, serán más
convenientes los sustratos más húmedos, de pequeño
volumen, más fáciles de calentar. Algo semejante ocurre en el
caso de invernaderos no climatizados para plantaciones
tempranas de primavera, en donde la planta pequeña permite
la insolación directa del sustrato durante la mañana y su
rápido calentamiento, lo que traduce en una mayor actividad
vegetativa y más precoz entrada en producción, que para el
tomate de primavera es importantísimo.
Las aguas de calidad mediocre propiciaran el empleo de
sustratos
de
Autor: José Luis Brito
porosidad
gruesa,
que
permitan
riegos
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excedentarios para el lavado de sales sin peligro de asfixia
radicular.
La
falta
de
nivelación
del
terreno
favorece
la
programación de riegos cuantiosos y en pequeño numero
para minimizar al máximo las distorsiones producidas por
carga y descarga de conducciones. En este caso serán
favorables los sustratos voluminosos y con gran capacidad de
agua útil.
Los sustratos inertes son más fáciles de manejar que los
que tienen algún tipo de actividad, pues las respuestas a
cualquier actuación son inmediatas y sin comportamientos
extraños.
No
obstante
una
moderna
capacidad
de
intercambio catiónico (menor a 20 - 25 meq) la consideramos
favorable,
pues
tampona
los
pequeños
desajustes
u
oscilaciones del equipo de riego y suaviza la respuesta de los
cambios voluntarios en pequeña medida (Nuez, F. 1995).
Los sistemas de cultivo hidropónico se dividen en dos
grandes grupos:
• Cerrados.- Son aquellos sistemas en los que la
solución nutritiva re circula aportando de forma más o
Autor: José Luis Brito
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menos continua los nutrientes que la planta va
consumiendo paulatinamente.
• Abiertos.- O llamados también a solución perdida, son
aquellos
sistemas
en
los
que
los
drenajes
provenientes del cultivo son desechados.
Dentro de estos dos grupos hay tantos sistemas como
diseños de las variables de cultivo empleadas, como, sistema
de riego (goteo, subirrigación, circulación de la solución
nutritiva, tuberías de exudación, etc.); sustrato empleado
(agua, materiales inertes, mezclas con materiales orgánicos,
etc.); tipo de aplicación fertilizante (disuelto en la solución
nutritiva, empleo de fertilizantes de liberación lenta aplicados
al sustrato, sustratos enriquecidos, etc.) disposición del
cultivo
(superficial,
sacos
verticales,
sacos
inclinados,
bandejas situadas a diferentes alturas, etc.); recipientes
contenedores
del
sustrato
(contenedores
individuales,
contenedores múltiples, sacos plásticos preparados, etc.).
A nivel mundial los sistemas cerrados son los mas
extendidos, mientras que en países en vías de desarrollo la
practica en explotaciones comerciales hidropónicas las hacen
generalmente mediante sistemas abiertos (solución perdida),
Autor: José Luis Brito
49
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adoptando un sistema de riego por goteo, dadas las
condiciones generales de calidad de agua de riego y la
exigencia de nivel técnico y económico que tienen los
sistemas cerrados (Alarcón, A. 2003).
10. Sustratos.Las técnicas de cultivo del tomate han experimentado
cambios rápidos y notables durante las ultimas cuatro
décadas en Europa, y mas recientemente en los países
latinoamericanos.
La
utilización
de
invernaderos
con
cobertura plástica, sistemas sencillos de control climático,
equipos de riego y fertilización automatizados, etc., se han
difundido ampliamente con el fin de mejorar el crecimiento y
el desarrollo de la panta de tomate, consecuentemente, de
aumentar la productividad e incrementar la calidad de los
frutos.
Unido
a
estos
cambios
tecnológicos,
se
viene
produciendo una sustitución gradual del cultivo tradicional en
el suelo por el cultivo en sustrato. La principal razón de esta
sustitución ha sido la existencia de factores limitantes para la
continuidad del cultivo intensivo del tomate en el suelo
natural,
particularmente
Autor: José Luis Brito
salinización,
enfermedades
y
50
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agotamiento de los suelos agrícolas (Abad, 1991; Cánovas,
1993; Martínez y García, 1993 citado por Nuez, F. 1995).
De este modo, se han ido poniendo en practica, en
pocos años, diferentes sistemas de cultivo sin suelo. Se están
utilizando materiales (sustratos) ya conocidos en el cultivo
hidropónico
en
otros
países,
pero
adaptando
sus
características y manejo a condiciones particulares, en este
caso a España.
Por otra parte, debe señalarse que el cultivo de las
plantas en sustrato permite un control riguroso del medio
ambiente
radicular,
particularmente
de
los
aspectos
relacionados con el suministro de agua y nutrientes,
facilitando así una fuerte intensificación del cultivo (Jensen y
Collins; FAO, 1990 citado por Nuez, F. 1995).
Los sistemas de cultivo sin suelo de tomates más
representativos, con los que se trabaja actualmente son:
• Cultivos en sacos de arena
• Cultivos en sacos de perlita
• Cultivo en tablas y tacos de lana de roca
• Cultivos en otros sistemas y materiales
10.1.Criterios para la elección de un Sustrato.Autor: José Luis Brito
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Las funciones mas importantes de un sustrato de cultivo
son proporcionar un medio ambiente “ideal” para el
crecimiento de las raíces y constituir una base adecuada para
el anclaje o soporte mecánico de las plantas.
La técnica del cultivo sin suelo del tomate pasa por
diferentes etapas, todas ellas incidiendo en la optimización de
la eficacia y la rentabilidad de este sistema de producción. La
primera de estas etapas consiste en el estudio de la
problemática que afecta a los materiales a utilizar como
sustratos, especialmente su disponibilidad (inventario de
recursos y reservas) y su aptitud para ser utilizadas como
medios para el crecimiento de las plantas (caracterización de
sus propiedades).
Un elevado numero de materiales pueden ser utilizados
con éxito, bien separadamente o bien en mezcla, en la
preparación de los medios de cultivo de la planta del tomate.
La elección de un material particularmente viene determinada
por (Bunt, 1988; Handreck y Black, 1991; Martínez y García,
1993 citado por Nuez, F. 1995):
a. Su suministro y homogeneidad.- Se invierte mucho
trabajo, dinero y esfuerzo para poner a punto un
sistema que permita preparar y manejar un sustrato
Autor: José Luis Brito
52
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particular. Por otra parte, cada sustrato requiere su
propio plan de riego y fertilización. Un cambio en la
calidad del sustrato puede llegar a alterar el sistema
completo, lo que puede ocasionar finalmente perdidas
graves en la producción. Son particularmente difíciles
de descubrir los cambios que no pueden ser
detectados visualmente. Por todo ello, el material
elegido
debe
reunir
las
características
de
disponibilidad abundante y homogeneidad.
b. Su costo.- En una horticultura competitiva, el costo de
los materiales utilizados es importante. Sin embargo,
el costo del material no debe invalidar otros aspectos
o factores, ya que el material elegido debe permitir
alcanzar el objetivo propuesto con el mínimo de
riesgos e inconvenientes.
c. Sus propiedades.- Una vez que se conocen los costos
y la disponibilidad del material, el siguiente paso es
examinar con detalle las propiedades del mismo. Las
analogías y las diferencias entre los distintos
materiales utilizados como sustratos pueden ser
comprendidas más fácilmente si las características de
los
materiales
Autor: José Luis Brito
se
consideran
agrupadas
en
53
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propiedades
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físicas,
propiedades
químicas
y
propiedades biológicas.
d. La experiencia local en su utilización.- La experiencia
en el cultivo hidropónico del tomate se ha generado
en países muy distantes de las regiones europeas en
las que se esta practicando esta técnica. Existen
diferencias marcadas entre estas zonas en aspectos
tales como estructuras de los invernaderos y
condiciones climáticas de los mismos, calidad de las
aguas de riego, variedades y ciclos de cultivo, etc.
Estas diferencias obligan al desarrollo de planes o
programas
de
investigación,
experimentación
y
extensión, con objeto de ofrecer finalmente al
agricultor un paquete tecnológico adecuado a sus
condiciones particulares.
Generalmente, estos factores son interdependientes y
así, por ejemplo, la densidad aparente del material influirá
sobre los costos de su transporte y manipulación y los de la
infraestructura necesaria para su utilización. Del mismo
modo, su resistencia mecánica y su mayor o menor
receptividad para los agentes patógenos, determinan su
Autor: José Luis Brito
54
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durabilidad, que afectara de modo marcado a la amortización
de las instalaciones.
El factor individual más importante a la hora de elegir un
determinado material como sustrato de cultivo del tomate es
la ausencia de sustancias que sean toxicas para la planta
(fitotoxinas). Un elevado numero de materiales cumplen esta
condición y pueden, por tanto, ser utilizados con éxito,
siempre
y
cuando
su
manejo
este
adaptado
a
los
requerimientos del medio y de la planta.
10.2.Características del Sustrato “Ideal”.Una cuestión que se plantea frecuentemente es: ¿Existe
el sustrato ideal para el cultivo hidropónico del tomate? La
respuesta obvia es no. El mejor medio de cultivo en cada
caso variara de acuerdo con numerosos factores: tamaño y
forma del saco contenedor, condiciones climáticas, sistemas
de riego y fertilización, aspectos económicos, experiencia
local en su utilización, etc.
La planta del tomate puede ser sostenida y cultivada en
diferentes tipos de materiales. De hecho, la planta puede ser
cultivada y sobrevivir en cualquier medio de cultivo si las
raíces pueden penetrar en el sustrato. Obviamente, la
Autor: José Luis Brito
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supervivencia es un objetivo fundamental, por lo que han de
llevarse a cabo continuas investigaciones a fin de encontrar el
sustrato y las condiciones de cultivo optimas
Para obtener buenos resultados en el crecimiento y el
desarrollo de la planta del tomate, se requiere las siguientes
características del medio de cultivo (Raviv et al., 1986; Abad,
1992; Martínez y García, 1993 citado por Nuez, F. 1995):
Propiedades físicas.1) Elevada capacidad de retención de agua fácilmente
disponible.
2) Suficiente suministro de aire.
3) Distribución del tamaño de las partículas que
mantenga las condiciones antes mencionadas.
4) Baja densidad aparente.
5) Elevada porosidad.
6) Estructura estable que impida la contracción o
hinchazón del medio.
Propiedades químicas.1) Baja o moderada capacidad de intercambio catiónico,
dependiendo de que la fertirrigación se aplique
Autor: José Luis Brito
56
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permanentemente
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o
de
modo
intermitente,
respectivamente.
2) Suficiente nivel de nutrientes asimilables.
3) Baja salinidad.
4) Elevada capacidad tampón y aptitud para mantener
constante el pH.
5) Mínima velocidad de descomposición.
Otras propiedades.1) Libre de semillas de malas hierbas, nematodos y
otros patógenos.
2) Reproductibilidad y disponibilidad.
3) Bajo costo.
4) Fácil de mezclar.
5) Fácil de desinfectar y estabilidad frente a la
desinfección.
6) Resistencia a cambios extremos físicos, químicos y
ambientales.
10.3.Propiedades de los sustratos de cultivo.La primera etapa en la utilización de un sustrato en
hidroponía es la caracterización del mismo, con objeto de
conocer sus propiedades físicas, físico-químicas, químicas y
biológicas. Las propiedades de los materiales son factores
Autor: José Luis Brito
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dominantes, que determinan el manejo posterior del sustrato
(contenedor, riego y fertilización).
10.3.1.
Propiedades Físicas.-
Las propiedades físicas de los medios de cultivo son de
primerísima importancia. Una vez que el medio este en el
contenedor, y la planta este creciendo en él, no es posible
modificar las características físicas básicas de dicho medio.
Esto contrasta con las características químicas de los
sustratos, que pueden ser modificadas mediante técnicas de
cultivo apropiadas, realizadas por el propio agricultor.
La
caracterización
física
estudia
la
distribución
volumétrica del material sólido, el agua y el aire, así como su
variación en función del potencial matricial. Los métodos de
determinación de las relaciones aire-agua de los sustratos
difieren de los métodos utilizados en los suelos con idéntico
fin. Las curvas de retención de agua de los suelos agrícolas
se miden usualmente en un amplio intervalo de succiones.
Por el contrario, las plantas cultivadas en contenedores no
pueden ser sometidas a tensiones hídricas elevadas, debido
Autor: José Luis Brito
58
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al volumen limitado del medio en que crecen y se desarrollan.
Es por esto que, en la determinación de las curvas de
liberación de agua de los sustratos, se aplica un intervalo de
succiones mucho mas estrecho (0 – 100 cm de tensión de
columna de agua) (Nuez, F. 1995).
• Espacio poroso total.- Es el volumen total del
medio de cultivo no ocupado por partículas
orgánicas ni minerales. Su nivel óptimo se sitúa
por encima del 85% del volumen del sustrato
(Abad et al., 1993 citado por Nuez, F. 1995).
El total de poros existentes en un sustrato se
divide entre: poros capilares de pequeño tamaño
(menor a 30 µm), que son los que retienen el
agua, y, poros no capilares o macroporos, de
mayor tamaño (mayor a 30 µm), que son los que
se vacían después de que el sustrato ha drenado,
permitiendo así la aireación. Sin embargo, los
poros no drenan completamente y una fina película
de agua es retenida alrededor de las partículas del
sustrato. Esta película de agua disminuye en
espesor a medida que el medio se seca.
Autor: José Luis Brito
59
UNIVERSIDAD DE CUENCA
La
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caracterización
del
volumen
poroso
muestra que la porosidad puede ser intraparticular,
cuando se refiere a los poros situados en el interior
de las partículas del sustrato, o interparticular,
cuando esta constituida por los poros existentes
entre las diferentes partículas. En adición, si el
material presenta porosidad intraparticular, el
comportamiento de los fluidos (fase acuosa y fase
gaseosa) será distinto, según que esta porosidad
sea abierta o cerrada. En el caso de porosidad
cerrada, no existe comunicación posible entre los
poros del interior de las partículas y los que están
en
el
exterior,
entre
dichas
partículas.
En
consecuencia, los poros internos no influirán sobre
la distribución del agua y del aire en el sustrato,
siendo su único efecto el proporcionar cierta
ligereza a dicho sustrato. Si, por el contrario, la
porosidad es abierta, el agua puede circular por el
interior de las partículas, pudiendo participar en
consecuencia, en la nutrición hídrica de las plantas
(Gras, 1987; Lemaire et al., 1989 citado por Nuez,
F. 1995). Consecuentemente, una alta porosidad
total no indica por si misma una buena estructura
Autor: José Luis Brito
60
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del sustrato, sino que es necesario conocer la
relación entre la fracción de la porosidad que
proporciona el agua y aquella que proporciona la
aireación.
• Agua fácilmente disponible.- Es la diferencia
entre el volumen de agua por el sustrato, después
de haber sido saturado con agua y dejado drenar a
10 cm de tención matricial, y el volumen de agua
presente en dicho sustrato a una succión de 50 cm
de c. a.
Se requiere una tención mínima de 10 cm para
obtener un contenido mínimo de aire. El siguiente
punto de importancia se refiere a las condiciones
de humedad que no inhibirán el crecimiento
vegetal. Muchos experimentos han demostrado
que una tención de agua superior a 50 cm puede
afectar desfavorablemente el crecimiento y el
desarrollo de las plantas.
El valor óptimo para el agua fácilmente
disponible oscila entre el 20 y el 30% del volumen
(Abad et al., 1993 citado por Nuez, F. 1995).
Los poros que se mantienen llenos de agua
después del drenaje del sustrato son los de menor
Autor: José Luis Brito
61
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tamaño. Es necesario, entonces, distinguir entre: el
agua que es retenida por el sustrato y que es
accesible para la planta, y, el agua fuertemente
retenida por el sustrato y que no es utilizable por la
planta, ya que la succión aplicada por las raíces no
supera la fuerza con la que el agua es retenida
por las partículas del sustrato. Por lo tanto, y en
relación con los sustratos, lo que interesa es la
capacidad
de
retención
de
agua
fácilmente
disponible y no la capacidad de retención total de
agua (Martínez y Burés, 1988 citado por Nuez, F.
1995).
Un sustrato puede tener baja capacidad de
retención de agua fácilmente disponible porque
(Bunt, 1988 citado por Nuez, F. 1995):
a. su porosidad total es baja.
b. los poros son grandes y gran parte del agua
se pierde por gravedad.
c. los poros son muy pequeños y la planta es
incapaz de extraer una parte importante del
agua antes de marchitarse.
d. combinación de las situaciones anteriores.
Autor: José Luis Brito
62
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• Agua de reserva.- Es la cantidad de agua (% en
volumen) que libera un sustrato al pasar de 50 a
100 cm de c. a. El nivel óptimo se sitúa entre el 4 y
el 10% en volumen (Abad et al., 1993 citado por
Nuez, F. 1995).
El límite de 100 cm de tención se ha
encontrado experimentalmente, trabajando con
especies del género Ficus. No es recomendable,
para las plantas ornamentales cultivadas en
sustrato, que la tención del agua en este supere
los 100 cm de c. a. durante el cultivo. En el caso
de plantas hortícolas, como el tomate, se ha
señalado que se pueden alcanzar tenciones de
hasta 300 cm de c. a. sin afectar de modo
significativo el crecimiento vegetal (Martínez y
Burés, 1988 citado por Nuez, F. 1995).
Se define el *Agua Total disponible* de un
sustrato como la suma del agua fácilmente
disponible mas el agua de reserva. Su valor optimo
varia entre el 24 y el 40% del volumen del sustrato
(Abad et al., 1993 citado por nuez, F. 1995). El
*Agua Fácilmente Disponible* es el volumen de
Autor: José Luis Brito
63
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agua retenido por el sustrato a la tensión de 100
cm de c. a.
• Capacidad de aireación.- Se define como la
proporción del volumen del medio de cultivo que
contiene aire después de que dicho medio ha sido
saturado con agua y dejado drenar, usualmente a
10 cm de tención. El nivel óptimo de capacidad de
aireación oscila entre el 20 y el 30% en volumen
(Abad et al., 1993 citado por Nuez, F. 1995).
Las raíces requieren oxigeno para mantener
su actividad metabólica y su crecimiento. Un déficit
temporal de oxigeno puede reducir el crecimiento
de las raíces y la parte aérea, pero condiciones de
anaerobiosis durante varios días pueden llegar a
provocar la muerte de algunas raíces. El oxigeno
es también requerido por los microorganismos y,
por tanto, las plantas cultivadas en sustratos
orgánicos, con una elevada población microbiana,
requieren el doble o mas oxigeno que las plantas
cultivadas en suelos minerales, sin abundante
materia orgánica.
El oxigeno es transferido hacia las raíces
(mediante difusión) a través de la lamina de agua
Autor: José Luis Brito
64
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que las rodea. La velocidad de difusión del oxigeno
es 104 veces mas pequeña en el agua que en el
aire. Así pues, el espesor de la lámina de agua
alrededor
de
las
raíces
es
de
marcada
importancia. Si la textura y la estructura del
sustrato son tales que la mayoría de los poros
permanecen llenos de agua después del riego, el
suministro de oxigeno se vera reducido de modo
severo, el CO2 se acumulara, se producirá una
liberación de etileno, etc., todo lo cual resultara en
una inhibición del crecimiento y, a veces, en el
marchitamiento de la planta (Raviv et al., 1986
citado por Nuez, F. 1995).
La distribución del tamaño de los poros es el
factor clave en el estado hídrico y aéreo de los
sustratos.
La altura o profundidad del contenedor tiene
un efecto marcado sobre el contenido en aire del
sustrato. Cuanto mas alto es el contenedor, mayor
es el contenido en aire. Cuando se usan
contenedores pequeños o poco profundos, son
preferibles los sustratos de textura gruesa, que
Autor: José Luis Brito
65
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mantienen una aireación adecuada (Spomer, 1974
y 1975 citado por Nuez, F. 1995).
• Distribución del tamaño de las partículas.- El
tamaño de las partículas afecta al crecimiento de
las plantas a través del tamaño de los poros. La
distribución del tamaño de las partículas y de los
poros determina el balance entre el contenido en
aire y agua del sustrato, a cualquier nivel de
humedad.
Los materiales de textura gruesa, con tamaño
de partícula superior a 0.9 mm, con poros grandes,
superiores
a
100
µm,
retienen
cantidades
reducidas de agua y están bien aireados. Los
materiales finos, con partículas inferiores a 0.25
mm y tamaño de poros inferior a 30 µm, retienen
grandes cantidades de agua difícilmente disponible
y están mal aireados. El mejor sustrato se define
como aquel material de textura gruesa a media,
con una distribución del tamaño de los poros entre
30 y 300 µm, equivalente a una distribución del
tamaño de las partículas entre 0.25 y 2.5 mm, que
retiene suficiente agua fácilmente disponible y
Autor: José Luis Brito
66
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posee, además, un adecuado contenido en aire
(Puustjärvi, 1983 citado por Nuez, F. 1995).
Muchos sustratos (arena, grava, perlita, etc.)
están constituidos por una mezcla de partículas
con tamaños diferentes. Las propiedades de estos
sustratos varían en función de la distribución del
tamaño de sus partículas, siendo por tanto de
importancia
fundamental
la
caracterización
granulométrica de los materiales utilizados como
medio de cultivo.
• Densidad aparente.- se define como la masa seca
del material solido por unidad de volumen aparente
del medio húmedo, es decir, incluyendo el espacio
poroso entre las partículas.
La
densidad
aparente
juega
un
papel
importante ya que los sustratos y los contenedores
se transportan durante su manejo y manipulación
y, consecuentemente, su peso a de ser tenido en
cuenta. En adición, el anclaje de las plantas
debería
ser
también
considerado
como
un
parámetro de importancia.
En los invernaderos, donde el viento no es un
factor limitante, la densidad aparente del sustrato
Autor: José Luis Brito
67
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puede ser tan baja como 0.150 g/cm3 (White,
1974; Poole et al., 1981 citado por Nuez, F. 1995).
10.3.2.
Propiedades Químicas.-
Las propiedades químicas de los sustratos caracterizan
las transferencias de materia entre el sustrato y la solución
del sustrato: Reacciones de disolución e hidrólisis de los
constituyentes
minerales
(química),
reacciones
de
intercambio de iones (físico – química) y reacciones de
biodegradación de la materia orgánica (bioquímica).
Los materiales orgánicos son los componentes que
contribuyen en mayor grado a la química de los sustratos,
debido principalmente a la formación y presencia de las
sustancias húmicas, el producto final mas importante de la
descomposición de la materia orgánica.
• Capacidad de intercambio catiónico.- Se define
como la suma de los cationes cambiables que
pueden ser adsorbidos por unidad de peso (o de
volumen) del sustrato. Dichos cationes quedan así
retenidos frente al efecto lixiviante del agua y están
usualmente disponibles para la planta.
Autor: José Luis Brito
68
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El
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
valor
optimo
para
la
capacidad
de
intercambio catiónico de los sustratos depende
estrechamente de la frecuencia de la fertirrigación.
Si esta se aplica permanentemente, la capacidad
de adsorción de cationes no representa ninguna
ventaja, siendo recomendable en este caso la
utilización de materiales inertes, con muy baja o
nula capacidad de intercambio catiónico. Si, por el
contrario, la fertirrigación se aplica de modo
intermitente, será interesante la utilización de
sustratos con moderada o elevada capacidad de
intercambio catiónico, en todo caso superior a 20
meq/100 g (Abad et al., 1993 citado por Nuez, F.
1995).
Los materiales orgánicos poseen una elevada
capacidad de intercambio catiónico y una alta
capacidad tampón frente a cambios rápidos en la
disponibilidad de los nutrientes y en el pH. Una
capacidad
presenta
de
un
intercambio
deposito
de
catiónico
reserva
elevada
para
los
nutrientes, mientras que los materiales con baja
capacidad de cambio, como la mayoría de los
sustratos minerales, retiene cantidades reducidas
Autor: José Luis Brito
69
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
de nutrientes y requieren una aplicación frecuente
y regular de fertilizantes. Se pueden prevenir los
cambios rápidos en la acidez o la alcalinidad de los
sustratos, usando materiales orgánicos en las
mezclas
del
cultivo
(Puustjärvi,
1977;
Penningsfeld, 1978 citado por Nuez, F. 1995).
La
materia
orgánica,
especialmente
las
sustancias húmicas, contienen grupos funcionales
cargados negativamente (carboxílico, fenólico,
enólico, etc.), que son los responsables de la
capacidad de los materiales orgánicos para retener
los cationes en forma no lixiviable. Durante el
proceso de intercambio catiónico, los iones
orgánicos cargados negativamente son capaces
de adsorber gran variedad de cationes en
proporciones variables, en función de la afinidad
del catión por los centros de adsorción y de su
concentración en la disolución.
La capacidad de los sustratos orgánicos para
adsorber cationes metálicos depende del pH:
Cuanto mas alto es el pH, más elevada es la
capacidad de intercambio catiónico. Para una
turbia rubia, la capacidad de intercambio catiónico
Autor: José Luis Brito
70
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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se incrementa desde 50 hasta 100 meq/100 g
cuando el pH aumenta desde 3.5 hasta 5.5. Como
consecuencia del encalado de las turbas rubias, se
incrementa la capacidad de intercambio catiónico
y se aumenta la proporción de cationes que
pueden ser adsorbidos sobre los centros activos.
Ciertos
minerales
de
naturaleza
arcillosa
(vermiculita), tienen la propiedad de adsorber o
fijar
cationes
sustituciones
superficialmente,
catiónicas
o
isomorfas
mediante
en
los
que
los
cristales del mineral.
Algunos
autores
han
indicado
materiales para el cultivo hidropónico de hortalizas,
como el tomate, deberían presentar una bajísima o
nula capacidad de cambio catiónico, es decir,
deberían ser químicamente inertes, con objeto de
permitir un mejor control nutricional de las plantas
o bien, de evitar problemas de salinización
excesiva del sustrato (Lemaire et al., 1989 citado
por Nuez, F. 1995).
• Disponibilidad de nutrientes.- La mayoría de los
sustratos minerales no se descomponen biológica
ni químicamente y, desde un punto de vista
Autor: José Luis Brito
71
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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practico, se pueden considerar desprovistos de
nutrientes.
Por el contrario, los sustratos orgánicos
difieren marcadamente entre si en el contenido de
nutrientes asimilables. Así, algunos (turba, mantillo
de bosque, etc.) poseen un nivel reducido de
nutrientes
asimilables,
(composts)
mientras
presentan
que
niveles
otros
elevados,
dependiendo dicho nivel del origen del compost y
del proceso de compostaje.
En cualquier caso, y para un crecimiento
optimo de las plantas, deberían añadirse siempre
nutrientes adicionales como fertilizantes de base
y/o como fertilizantes durante el ciclo de cultivo
(fertilización de cobertera) (Raviv et al., 1986
citado por Nuez, F. 1995).
La cuantía y la frecuencia de la fertilización
dependen
de
la
capacidad
de
intercambio
catiónico del sustrato y del régimen de riego. Una
capacidad
aumenta
de
la
intercambio
eficiencia
de
catiónico
la
elevada
aplicación
de
fertilizantes de base durante el proceso de
fabricación del sustrato. Cuando se usan sustratos
Autor: José Luis Brito
72
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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con baja capacidad de intercambio catiónico, los
fertilizantes se aplican usualmente a través del
sistema del riego (fertirrigación).
Se alcanza frecuentemente un crecimiento
óptimo de las plantas, en el cultivo hidropónico del
tomate sobre sustratos orgánicos, cuando una
aplicación moderada de abonos de liberación lenta
o
progresiva
es
complementada
con
una
fertilización a través del riego (fertirrigación)
(Cadahía, 1988 citado por Nuez, F. 1995).
En todo caso, y para conocer si el plan de
fertilización es correcto, es necesario comparar la
disolución nutritiva de riego con la del sustrato y
los
drenajes,
pudiéndose
complementar
la
información con el análisis de tejidos vegetales y la
observación visual del aspecto de las plantas.
• Salinidad.- Se refiere a la concentración de sales
solubles presentes en la solución del sustrato.
Las causas que provocan un incremento en la
salinidad del sustrato, después de estar este
colocado en el contenedor, son (Bunt, 1988;
Lemaire et al., 1989 citado por Nuez, F. 1995):
Autor: José Luis Brito
73
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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1) La presencia de fertilizantes insolubles, como
los de liberación lenta, cuando se degradan
para producir nitratos, o bien, cuando liberan
sales mediante difusión, en una cuantía
superior a las cantidades absorbidas o
lixiviadas.
2) Cuando la cantidad de sales aportadas con el
agua de riego o la solución fertilizante es
superior a las cantidades absorbidas por las
plantas o las perdidas por lixiviación.
3) Cuando el sustrato presenta una elevada
capacidad de intercambio cationico y, al
mismo
tiempo,
se
descompone
con
el
transcurso del cultivo, liberando nutrientes.
Todas
prevenidas
estas
en
situaciones
gran
parte
pueden
conociendo
ser
las
cantidades de fertilizantes requeridas por el cultivo
y evitando las aplicaciones excesivas de abonos.
Un
incremento
en
la
salinidad,
si
se
presentase, puede ser prevenido, o corregido,
mediante lixiviación controlada. Otras medidas
para aumentar los efectos de la salinidad, son:
Autor: José Luis Brito
74
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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mantener el medio de cultivo húmedo, no aplicar
soluciones fertilizantes con elevada fuerza iónica
cuando el medio esté seco, y, reducir el estrés de
las plantas mediante sombreado e incremento de
la humedad relativa ambiente.
La respuesta de la planta del tomate a la
salinidad depende de la edad de esta, de las
condiciones ambientales y de las prácticas de
manejo del cultivo. La fase de crecimiento inicial
(vegetativo) es más sensible a las sales que las
faces
de
crecimiento
(reproductivo).
Las
posterior
plantas
y
desarrollo
cultivadas
en
condiciones ambientales frescas y húmedas, o
durante las épocas no calurosas del año, son más
tolerantes a la salinidad que aquellas cultivadas
durante períodos más cálidos, con baja humedad
relativa y/o elevada transpiración. Por último, en la
práctica del riego en el cultivo hidropónico del
tomate,
el
agua
se
maneja
de
manera
excedentaria, con objeto de evitar, por lavado, la
acumulación de sales. Este exceso varia en
función de la época del año, el estado de
Autor: José Luis Brito
75
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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desarrollo de la planta y de la cantidad del agua de
riego.
En el cultivo sin suelo del tomate, el nivel
optimo
de
la
salinidad,
determinada
en
la
disolución del sustrato, oscila entre 3 y 5 dS/m
(Escudero, 1993 citado por Nuez, F. 1995).
• pH.- La planta del tomate puede sobrevivir en un
amplio intervalo de pH del sustrato sin sufrir
desórdenes fisiológicos aparentes, siempre y
cuando todos los nutrientes se suministren en
forma asimilable. No obstante, el crecimiento y el
desarrollo de las plantas se ven reducidos de
modo marcado en condiciones de acidez o
alcalinidad extremas.
El pH ejerce sus efectos principales sobre la
asimilabilidad de los nutrientes, la capacidad de
intercambio catiónico y la actividad biológica. Bajo
condiciones de cultivo intensivo, se recomienda
mantener el pH del sustrato dentro de un intervalo
reducido.
Autor: José Luis Brito
76
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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Nivel óptimo en el cultivo sin suelo del tomate:
pH (disolución del sustrato) 5.5 a 6.8 (Escudero,
1993 citado por Nuez, F. 1995).
La asimilabilidad de los elementos nutritivos es
afectada de modo marcado por el pH. Con pHs de
5.0 a 7.0, la mayoría de los nutrientes mantienen
su máximo nivel de asimilabilidad. Por debajo de
pH 5.0 pueden presentarse deficiencias de N, K,
Ca, Mg, B, etc., mientras que por encima de pH
7.0 pueden disminuir la asimilabilidad de Fe, P,
Mn, B, Zn y Cu. Los óxidos metálicos (de Fe, Mn,
Cu, Zn, etc.) se hacen más solubles al bajar el pH
(por debajo de 5.0), pudiendo llegar a resultar
fitotóxicos.
Los
materiales
orgánicos
poseen
mayor
capacidad tampón (en un amplio intervalo de pH)
que los materiales minerales.
Si el pH de un sustrato orgánico esta fuera del
intervalo recomendado, se debería llevar a cabo el
ajuste de dicho pH. En el caso de sustratos ácidos
(turba), se requiere la adición de cal o dolomita
para provocar un incremento en el pH. El pH
alcalino de los sustratos básicos (cortezas) puede
Autor: José Luis Brito
77
UNIVERSIDAD DE CUENCA
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reducirse mediante la adición de azufre. Las
cantidades de cal o azufre a añadir al sustrato
depende de su pH original y de su capacidad de
intercambio catiónico, siendo las necesidades de
enmienda tanto mayores cuanto mayor es la
capacidad de cambio del material (Martínez et al.,
1988 citado por Nuez, F. 1995).
El pH alcalino de algunos materiales minerales
inertes puede ser neutralizado por la solución
nutritiva, ya que su poder tampón es prácticamente
nulo.
• Relación Carbono/Nitrógeno.- La relación C/N se
usa tradicionalmente como un índice del origen de
la materia orgánica, de su madurez y de su
estabilidad. Los daños que aparecen sobre las
plantas
cultivadas
en
materiales
orgánicos
inmaduros son debidos tanto a la inmovilización
del nitrógeno como a una baja disponibilidad de
oxigeno en la rizosfera. Esta situación esta
provocada
por
la
microorganismos,
que
actividad
de
descomponen
los
los
materiales orgánicos crudos y utilizan el nitrógeno
para la síntesis de sus proteínas celulares. El
Autor: José Luis Brito
78
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
oxigeno es también consumido por la actividad
microbiana.
Una relación C/N inferior a 20 es considerada
como optima para el cultivo en sustrato y es un
índice de un material orgánico maduro y estable
(Abad et al., 1993 citado por Nuez, F. 1995).
10.3.3.
Propiedades Biológicas.-
Un examen detallado de las propiedades de los
sustratos hortícolas no debe finalizar sin el estudio de sus
propiedades biológicas.
• Velocidad
de
descomposición.-
Todos
los
sustratos orgánicos, incluso los relativamente
estables,
son
susceptibles
biológica
continua,
viéndose
de
degradación
favorecida
esta
situación por las condiciones ambientales que
prevalecen en los invernaderos. La población
microbiana es la responsable de dicho proceso,
pudiendo resultar finalmente su actividad biológica
en deficiencias de oxigeno y de nitrógeno,
liberación de sustancias fitotóxicas y contracción
del sustrato. Así pues, la descomposición de la
materia orgánica en los medios de cultivo,
Autor: José Luis Brito
79
UNIVERSIDAD DE CUENCA
considerada de
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
modo global, es desfavorable
desde el punto de vista hortícola, debiéndose
tomar precauciones con objeto de minimizar sus
efectos sobre las plantas. La disponibilidad de
compuestos biodegradables (carbohidratos, ácidos
grasos y proteínas) determina la velocidad de
descomposición. Por otra parte, las condiciones de
cultivo deberían ser también consideradas: si el
cultivo se prolonga durante largos periodos de
tiempo, resulta recomendable el uso de materiales
más estables (turba o cortezas), mientras que si
las plantas son de crecimiento rápido, pueden
prosperar en materiales menos resistentes a la
degradación (Raviv et al., 1986 citado por Nuez, F.
1995).
• Efectos de los productos de descomposición.Muchos de los efectos biológicos de los sustratos
orgánicos son directamente atribuibles a los ácidos
húmicos y fúlvicos, que son los productos finales
de la degradación biológica de la lignina y la
hemicelulosa. Una gran variedad de funciones
vegetales, tanto a nivel de célula como de órgano,
son afectadas positivamente por los ácidos
Autor: José Luis Brito
80
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
húmicos y fúlvicos. Las sustancias húmicas
actúan, asimismo, como transportadoras de los
micronutrientes
para
las
plantas
(Chen
y
Stevenson, 1986 citado por Nuez, F. 1995).
• Actividad
reguladora
del
crecimiento.-
Es
conocida la existencia de actividad auxínica (que
controla el crecimiento celular y la iniciación de
raíces) en los extractos de muchos materiales
orgánicos utilizados en los medios de cultivo de las
plantas. Ya que dicha actividad hormonal no ha
podido ser relacionada directamente con las
sustancias húmicas, se ha atribuido a un efecto
sinérgico entre las auxinas (bien producidas
naturalmente por las plantas, bien aplicadas
exógenamente) y los compuestos fenólicos que
están presentes en dichos materiales como
consecuencia
compuestos
de
la
orgánicos,
degradación
especialmente
de
los
lignina
(Raviv et al., 1986 citado por Nuez, F. 1995).
10.4.Clasificación de Materiales usados como Sustratos.Existen diferentes criterios de clasificación de los
sustratos, basados en el origen de los materiales, su
Autor: José Luis Brito
81
UNIVERSIDAD DE CUENCA
naturaleza,
sus
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
propiedades,
su
capacidad
de
degradación, etc.
La clasificación que se presenta a continuación
intenta recoger las diferencias más relevantes desde el
punto de vista de la utilización hortícola de los sustratos
(Zuang y Musard, 1984; Moinereau et al., 1987; Martínez y
Burés, 1988 citado por Nuez, F. 1995).
10.4.1.
Materiales Inorgánicos.- De origen natural.- Se obtienen a partir de rocas o
minerales de origen diverso, modificándose muchas
veces de modo ligero mediante tratamientos físicos
sencillos. No son biodegradables (arena, grava,
tierra volcánica, etc.).
- Transformados o tratados.- A partir de rocas o
minerales, mediante tratamientos físicos, y a veces
también químicos, más o menos complejos, que
modifican notablemente las características de los
materiales de partida (lana de roca, perlita, arcilla
expandida, vermiculita, etc.).
- Residuos y subproductos industriales.- Comprende
los
materiales
procedentes
de
muy
distintas
actividades industriales (escorias de alto horno,
estériles de carbón, ladrillo molido, etc.).
Autor: José Luis Brito
82
UNIVERSIDAD DE CUENCA
10.4.2.
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Materiales Orgánicos.- De origen natural.- Se caracterizan por estar sujetos
a
descomposición
biológica
(turbas
rubias
y
negras).
- De
síntesis.-
Son
polímeros
orgánicos
no
biodegradables, que se obtienen mediante síntesis
química (espuma de poliuretano, espuma de urea–
formal–dehído, poliestireno expandido, etc.).
- Subproductos
agrícolas,
y
residuos
industriales
y
de
las
actividades
urbanas.-
Muchos
materiales de este grupo deben experimentar un
proceso de compostaje para su utilización como
sustratos (pajas de cereales, estiércoles, cortezas
de arboles, serrín, fibra de madera, fibra de coco,
residuos sólidos urbanos, lodos de depuración de
aguas residuales, etc.).
Las características de los materiales usados como
sustratos que se describirán a continuación son los más
utilizados en los cultivos hidropónicos en diferentes países del
mundo.
Agua.-
Autor: José Luis Brito
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De todos los métodos de cultivo sin suelo, el cultivo en
agua, por definición, es el autentico cultivo hidropónico. El
cultivo en agua incluye también el cultivo aeropónico. En los
sistemas aeropónicos, las raíces de las plantas están
suspendidas dentro de una cámara completamente oscura,
en la cual se inyecta la solución de nutrientes periódicamente
a través de toda ella, para de esta forma poder mantener el
100% de humedad relativa. En el cultivo en agua las raíces
de las plantas están suspendidas en un medio liquido
(solución de nutrientes), mientras que a partir de la corona o
cuello radicular las plantas se mantienen en una cama muy
fina de medio inerte (Resh, H. 1987).
Arena.El cultivo en arena es el método de cultivo sin suelo más
ampliamente utilizado, adaptándose particularmente bien a
zonas desérticas como las existentes en el Medio Oriente y
norte de África. En México y en los países del Medio Oriente,
donde los proyectos de invernadero se establecieron en la
costa, la arena normal de playa fue la utilizada como medio
de cultivo. Una vez que dicho medio estuvo lavado y libre de
los excesos de sales, se procedió bien a la siembra directa o
bien al trasplante. En el suroeste de USA se utiliza arena
Autor: José Luis Brito
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lavada de rio, procurando que no sea la arena usada para
mortero, puesto que esta es demasiado fina y suele
sedimentarse formando barros, originados por la vibración de
la arena al paso del agua desde la superficie, motivados por
la existencia de un alto porcentaje de limo y arena fina. El
agregado a utilizar deberá de lavarse para dejarlo libre de
limo mas fino y arcilla. Deberá también estar relativamente
libre de partículas mayores de 2 mm de diámetro o menores
de 0.6 mm. Una arena para cultivo cernida propiamente
deberá drenar con facilidad y no embarrarse fácilmente
después de un riego con gran cantidad de agua.
Deberán evitarse los agregados blandos y con tendencia
a desintegrarse; no obstante, es imposible de evitar el uso de
estas partículas en la zona donde solamente exista arena
caliza. En estos casos deberá efectuarse diariamente adición
de nutrientes y el ajuste de pH (Resh, H. 1987).
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Figura 10. Saco de arena preparado para el trasplante de
tomate (Nuez, F. 1995)
Lana de Roca.Se
trata
de
un
producto
mineral
transformado
industrialmente por temperaturas elevadas. Básicamente es
un silicato alumínico que también contiene calcio y magnesio,
y, en menor proporción, hierro y manganeso.
La utilización de la lana de roca o rockwool en
horticultura se inicio en Dinamarca a finales de los años 60.
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Se prepara a partir de una mezcla de rocas basálticas, piedra
caliza y carbón de coque, en la relación ponderal 3-1-1, que
se funde a unos 1600 °C. En algún caso, el material de
partida es totalmente diferente (escoria de alto horno). La
masa fundida se lanza sobre unas ruedas que giran a gran
velocidad, de donde sale expelida en forma de fibras de unos
0.005 mm de grosor, que se enfrían mediante corrientes de
aire. La longitud y el espesor de las fibras individuales vienen
reguladas por la velocidad del rotor, la temperatura de la
mezcla y otros factores. Las fibras se comprimen en bloques
(tacos) o planchas (tablas), de diferentes tamaños y
características, o se granulan. Durante el proceso de
fabricación
se
añaden
materiales
que
proporcionan
estabilidad y capacidad para absorber o repeler el agua. En la
forma repelente al agua, el aire es retenido dentro de los
gránulos, aunque el medio circundante se encuentre saturado
de agua, proporcionando, de este modo, aireación a las
raíces que se encuentren en el interior de dichos gránulos. La
lana de roca comúnmente utilizada en el cultivo hidropónico
del tomate es del tipo absorbente.
Se comercializan diferentes marcas de lana de roca, que
difieren entre si en el espesor de las fibras, la densidad de las
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mismas, la cantidad de estabilizante y mojante añadidos, etc.
(Smth, 1987; Sonneveld, 1989; FAO, 1990 citado por Nuez,
F. 1995). Estas diferencias influyen de modo marcado sobre
las propiedades del sustrato y su manejo posterior, bajo
condiciones de cultivo en campo.
Figura 11. Cultivo de tomate en tacos y tablas de lana de roca
(Nuez, F. 1995)
Perlita.La perlita es un material silíceo de origen volcánico
extraído de los ríos de lava. El mineral recién sacado se
muele y cierne, calentándole a continuación en hornos,
precalentando el material a 300 – 400 °C, para luego
depositarlos en hornos a 1000 -1100 °C durante un corto
periodo de tiempo. Razón por la cual se evapora la poca
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cantidad de agua contenida en las partículas, disgregándose
estas a otras mas pequeñas con aspecto de semillas
esponjosas muy ligeras, con peso de 5 a 8 libras/pie3. Las
altas temperaturas del proceso nos dan un material estéril. En
las aplicaciones hortícolas el tamaño de partículas más
utilizado es de 2 mm. La perlita absorbe de tres a cuatro
veces su peso en agua, siendo esencialmente neutra con un
pH de 6.0 a 8.0, aunque sin capacidad tampón; a diferencia
de la vermiculita, no tiene capacidad de intercambio iónico y
no
contiene
nutrientes
minerales.
Es
mas
útil
para
incrementar la aireación de las mesclas, ya que tiene una
estructura muy rígida que, mientras dura da lugar a que el
tamaño de las partículas vaya disminuyendo conforme estas
se parten con el uso. El tamaño mas fino es útil como medio
de germinación, mientras que las partículas mayores u
hortícolas son las apropiadas para mezclarlas con turba a
partes iguales para bancadas de enraizamiento o a partes
iguales con arena y turba para cultivo (Resh, H. 1987).
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Figura 12. Cultivo sin suelo de tomate en sacos de perlita
(Nuez, F. 1995)
Turba.La turba consiste en vegetación acuática, pantanosa o
de ciénaga parcialmente descompuesta. La composición de
los
diferentes
dependiendo
depósitos
de
la
de
turba
vegetación
varía
original,
ampliamente,
estado
de
descomposición, contenido mineral y grado de acidificación.
Autor: José Luis Brito
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De los tres tipos de turba; turba de musgo, de cañaveral
y de humus, la primera es la menos descompuesta, y
proviene de Sphagnum, Eriophorum y otros musgos, teniendo
una alta capacidad de retención de humedad (diez veces su
peso en seco), con acidez elevada (pH de 3.8 a 4.5) y
conteniendo una pequeña cantidad de N (cerca de 1%),
aunque con poco o nada de fósforo y potasio. La turba que
proviene de otras clases de musgos se deshace con facilidad,
comparada con la originada por el Sphagnum, siendo, pues,
esta preferible. Las turbas de cañaveral y otras plantas
acuáticas también se descomponen rápidamente.
La
turba
de
Sphagnum
esta
formada
por
la
deshidratación de residuos recientes o incluso partes vivas de
plantas ácidas de pantanos del género anteriormente
nombrado. Es relativamente estéril, ligera en peso y tiene una
elevada
capacidad
de
retención
de
agua,
siendo
generalmente picada antes de utilizarla como medio de
cultivo (Resh, H. 1987).
Autor: José Luis Brito
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Figura 13. Cultivo de tomate en planchas de turba prensada
(Nuez, F. 1995)
Serrín.El serrín fue adoptado en la región costera de la
Columbia Británica como medio de cultivo, a causa de su bajo
costo, ligereza y disponibilidad. Un serrín moderadamente
fino, o mezclado con una buena proporción de virutas planas,
suele ser el más adecuado, a causa de que la humedad se
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difunde lateralmente mejor con estos que con el serrín
grueso.
Aunque otros medios tales como la turba o mesclas de
serrín con arena y/o turba han sido probados con éxito, son
mas caros que el serrín y, por tanto, deberán utilizarse
solamente cuando este sea difícil de conseguir.
Una precaución que deberá tomarse siempre con el
serrín es determinar su contenido en cloruro sódico. Las
maderas son transportadas en barcazas por el océano y a
menudo permanecen en el agua algunos meces antes de ir al
aserradero. Durante este tiempo absorben agua de mar, y de
esta forma adquieren la sal (cloruro sódico), en niveles
tóxicos para las plantas. Así, pues, tan pronto como se reciba
el serrín, deberán tomarse muestras de el y analizar su
contenido en cloruro sódico. En caso de encontrar alguna
cantidad significante de este (mayor de 10 ppm), el serrín
deberá de ser completamente lavado con agua pura, una vez
que se coloque en las bancadas y antes de efectuarse la
plantación.
Este proceso de lavado puede necesitar hasta una
semana para poder reducir el contenido en cloruro sódico
hasta un nivel aceptable (Resh, H. 1987).
Autor: José Luis Brito
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Espumas sintéticas.En diversas partes del mundo se está estudiando en los
últimos años el desarrollo de un medio completamente
sintético en el cual la turba se remplace total o parcialmente
por una espuma sintética compuesta por urea–formal–dehído,
poliuretano o poliestireno.
Esta
espuma
puede
producirse
con
propiedades
variables de células vacías. El espesor de las paredes de las
células y el tamaño de los poros puede ser variable, y
afectara la densidad de la espuma y su capacidad de
retención de agua. Son excelentes en la aireación de los
suelos y pueden almacenar gran cantidad de agua por unidad
de volumen.
Diversas mezclas de arenas y espuma han sido
probadas con éxito en el cultivo de orquídeas, claveles,
bulbos, ornamentales y tomates, habiendo sido utilizadas
también con buenos resultados en las cajoneras para la
preparación de esquejes (Resh, H. 1987).
Fibra de coco.Recientemente se ha introducido la fibra de coco en el
mercado de los sustratos. Este material se obtiene después
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que la cascara de coco ha sido procesada para obtener
fibras, que se destinan a la fabricación de cuerdas, esteras,
etc. La fibra de coco presenta excelentes características
físicas. Su elevada relación C/N y sus bajos contenidos en Ca
y Mg asimilables exigen un manejo particular de la
fertilización (Nuez, F. 1995).
Cascarilla de arroz.Este material, frecuentemente usado como sustrato para
diferentes tipos de cultivo hidropónico, presenta favorables
características entre las cuales se destacan (Izquierdo, J.
2003):
- Baja tasa de descomposición
- Liviana
- Bajo costo
- Buen drenaje
- Alta aireación
- Baja retención de la humedad
- Requerimiento previo de fermentación y lavado
- Densidad: 0.12 – 0.13 g/ml
- CIC: 2 -3 meq/100 ml
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11. Semillas.La semilla del tomate tiene forma lenticular con unas
dimensiones aproximadas de 5 x 4 x 2 mm y esta constituida
por el embrión, el endospermo y la testa o cubierta seminal.
El embrión, cuyo desarrollo dará lugar a la planta adulta, esta
constituido, a su vez, por la yema apical, dos cotiledones, el
hipocótilo y la radícula. El endospermo contiene los
elementos nutritivos necesarios para el desarrollo inicial del
embrión. La testa o cubierta seminal esta constituida por un
tejido duro e impermeable, recubierto de pelos, envuelve y
protege el embrión y el endospermo (Nuez, F. 1995).
11.1.Germinación de la Semilla.La primera etapa de crecimiento de un cultivo saludable
es cultivar las plántulas. Los productores comerciales tienen
almacigueras donde cultivan gran número de plántulas en
cubos de lana de roca o macetas con sustrato. Sin embargo,
los pequeños productores producen sus propias plántulas.
Aunque
el
proceso
de
germinación
es
relativamente
manejable, muchos productores tienen dificultad en esta
etapa.
Autor: José Luis Brito
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El paso inicial como cualquier cultivo, es obtener calidad,
semillas viables de los cultivares correctos. Aunque es
posible extraer, secar y germinar semillas de frutos frescos,
las plantas resultantes no apuntan hacia el crecimiento y
desarrollo, el cual no es semejante al de los parentales.
Comenzar con un cultivar que tiene características conocidas
asegura que el tiempo y el esfuerzo invertidos no sea gastado
en plantas de pobre carga genética.
Las semillas siempre deben ser adquiridas a un
proveedor de confianza. Semillas de pobre calidad pueden
dar como resultado falta de germinación, vigor reducido en
plántulas o presencia de enfermedades que pueden ser
llevadas en la cubierta de la semilla o en el interior de ella.
Las semillas pueden ser tratadas con fungicidas en polvo.
Donde exista el riesgo de que estén presentes patógenos en
la cubierta de la semilla. Sin embargo, las semillas de alta
calidad no necesitan ser tratadas.
Las semillas de tomate se almacenan de 3 a 4 años bajo
condiciones correctas, después de los cuales comienzan a
perder su viabilidad. Lo ideal es que cualquier semilla debe
ser almacenada en un sobre metálico sellado en refrigeración
de 0 a 4 oC para disminuir la tasa de respiración. Altas
Autor: José Luis Brito
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temperaturas y alta humedad alrededor de la semilla acortara
su viabilidad. Muchos productores probablemente han
experimentado un porcentaje desigual de germinación
cuando las han almacenado en un paquete abierto en el
invernadero desde hace un año. Los paquetes abiertos
pueden
ser
almacenados
en
pequeños
contenedores
plásticos, herméticamente cerrados en el refrigerador de un
año a otro en buenas condiciones, ayudaría incluir un
paquete de sílica gel (Morgan, L. 1995).
11.2.Medios de Germinación.Las
plantas
cultivadas
hidropónicamente
son
frecuentemente producidas en macetas o en cubos de
propagación que en bandejas almacigueras, para luego ser
trasplantadas. Lana de roca o cubos de propagación oasis,
sustratos sueltos como perlita, vermiculita, fibra de coco,
ladrillo, pumecita, aserrín o mezclas comerciales disponibles,
son apropiados para la germinación de semillas. El sustrato
ideal
para
la
germinación
debe
ser
estéril,
no
es
recomendable reutilizar el sustrato o compost debido al alto
potencial de contaminación por patógenos. Tratamientos con
vapor o agua caliente ayudan a esterilizar cualquier sustrato
antes de reutilizarlo, si se lo requiere. Los cubos de lana de
Autor: José Luis Brito
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roca deben ser remojados y calentados a temperatura
ambiente antes de la siembra (Morgan, L. 1995).
11.3.Método adecuado de Germinación.Las semillas de calidad deben de tener porcentajes de
germinación mayores a 95% y es suficiente colocar una
semilla
por
cubo
de
propagación,
celda
o
maceta,
particularmente cuando la semilla del hibrido es cara. Los
productores comerciales siembran un 15 – 25% adicional
para cuando necesiten remplazar una planta débil o por
perdidas en la germinación. Las semillas deben ser cubiertas
por una fina capa de sustrato y luego cubrirla con plástico
para prevenir la excesiva perdida de humedad del sustrato.
Lo ideal es que antes de que ocurra la germinación, el
material de propagación o sustrato no debe ser regado otra
vez; un riego adicional puede remover las raíces emergentes,
enfriar las semillas o saturar el sustrato. Si la superficie del
sustrato comienza a secarse antes de la germinación,
humedecer con agua templada o regar la base son las
mejores opciones.
El rango de temperatura para la germinación del tomate
es alrededor de 22 – 24 oC en la superficie del sustrato y se
debe mantener por 4 a 6 días. Si la semilla germina bajo
Autor: José Luis Brito
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condiciones frías menores a 13
o
C, el porcentaje de
germinación disminuye y la semilla puede pudrirse antes de
germinar. Temperaturas excesivamente altas (mayores a 30
o
C) frecuentemente dan como resultado un bajo porcentaje de
germinación y esto debe ser evitado. Una almohadilla térmica
de propagación o contenedores térmicos pueden ser usados
para obtener plántulas a fines de invierno o comienzos de
primavera cuando las temperaturas todavía son bajas
(Morgan, L. 1995).
11.4.Distancias de Siembra.Especies que se siembran por el sistema de trasplante,
distancias recomendadas:
Cuadro 5. Distancias de Siembra.
Distancia
Distancia
Plantas por
entre surcos
entre
m2
(cm)
plantas (cm)
Tomate
35
30
8
Pimentón
35
30
8
Lechuga
17
17
28
20
17
23
Especie
(Flotante)
Lechuga
Autor: José Luis Brito
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(sustrato)
Brócoli
30
25
11
Apio
20
20
21
Berenjena
40
40
5
Fuente: Izquierdo, J. 2003.
Nota: En algunas especies es posible hacer siembras en
triangulo (tres bolillo), lo cual permite tener algunas plantas
mas en el mismo espacio sin que afecte su desarrollo, ya que
en esta forma existe una mejor distribución del espacio para
el desarrollo de las raíces. (Izquierdo, J. 2003)
12. Las
Plántulas
y
el
Crecimiento
Vegetativo
Temprano.Una vez que las plántulas se han establecido y los
cotiledones se han expandido, las plantas jóvenes necesitan
mas luz y nutrientes para un rápido desarrollo. Abundante luz
e indirecta es necesaria para prevenir el alargamiento de las
plantas jóvenes. Los nutrientes deben ser aplicados a un
cuarto de fuerza de la formula de crecimiento vegetativo con
una conductividad eléctrica (CE) de 0.8 – 1.2 mS/cm para los
primeros diez días, luego se incrementa la CE a 2.0 – 2.2
Autor: José Luis Brito
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mS/cm pocos días antes del trasplante a un sistema
hidropónico; esto tiene un efecto de endurecimiento de las
plantas jóvenes como una preparación para recibir una fuerza
completa de nutrientes y para las condiciones de crecimiento
en el área del cultivo. Algunas veces, para tener una planta
más fuerte y compacta, los productores comerciales aplican
niveles altos de CE a sus plántulas más viejas cuando las
condiciones de luz son bajas, como en invierno.
Es vital para la formación de flores del primer racimo
asegurarse que el crecimiento sea rápido y las condiciones
ambientales sean óptimas en esta etapa temprana. El primer
racimo
floral
se
inicia
dentro
del
meristemo
apical
aproximadamente 10 días después de la expansión de los
cotiledones bajo condiciones cálidas. En esta etapa, la
mayoría de las plántulas todavía están en el área de
propagación o recién han sido trasplantadas y la temperatura
en esta etapa tendrá influencia sobre el número de flores en
el racimo. Se ha encontrado que cuando las plántulas crecen
a bajas temperaturas (12 -14 oC), el numero de flores en el
racimo se incrementara. Frecuentemente el racimo se divide
en dos o tres ramas separadas de flores, esto es más común
en los tomates cereza o cocktail, donde se puede formar
Autor: José Luis Brito
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racimos de múltiples ramas; la iniciación de la floración bajo
estas condiciones es lenta y con un número mayor de flores
por racimo. Condiciones mas cálidas durante el desarrollo de
la plántula (mayores a 20 oC) da como resultado un racimo
simple con un número estándar de flores (generalmente de 5
a 8 flores para variedades de frutos más grandes) y un mayor
numero de hojas producidas antes que el primer racimo este
visible. Mientras que los productores comerciales han usado
este “método de baja temperatura” para incrementar el
numero de flores en el primer racimo, pero no es una practica
muy difundida ya que reduce drásticamente el desarrollo de la
planta que da como resultado plantas mas débiles y puede
conducir a un incremento del ataque de enfermedades y el
retraso de la primera cosecha. Un buen manejo durante esta
etapa es crucial ya que la planta joven de tomate,
generalmente se inicia por lo menos con cuatro racimos antes
del trasplante a un sistema hidropónico (aunque solo sea
visible el primero).
Lo ideal es que las plántulas estén listas para ser
trasplantadas cuando el primer racimo se vuelva visible.
Aunque las plantas pueden ser trasplantadas a un sistema
hidropónico
en
Autor: José Luis Brito
una
etapa
temprana,
los
productores
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comerciales necesitan limitar el tiempo que las plantas estén
en estado vegetativo en sus sistemas y frecuentemente las
trasplantan lo mas tarde posible. Una planta joven que va a
florear cuando es colocada en un sistema hidropónico y
fructificara en 7-10 días de ser trasplantadas bajo buenas
condiciones de crecimiento.
Los productores que usan el sistema NFT (Nutrient Film
Technique) deben trasplantar sus plantas mas rápido que los
sistemas de sustrato, esto permite la formación de una buena
masa radicular en el canal del NTF antes que comience la
floración. Cualquier interrupción en el flujo de nutrientes o el
establecimiento de la raíz durante las primeras etapas puede
causar el aborto de las flores o del racimo entero.
Las plantas jóvenes generalmente forman de 7 a 11
hojas después de la expansión de los cotiledones y antes del
primer racimo. La mayoría de los tipos de tomate tienen tres
hojas entre racimos durante la vida de la planta y esas hojas
producen fotosintatos para alimentar los racimos de frutos. Ya
que el número de hojas entre racimos es generalmente
constante, la longitud del tallo o la distancia entre los racimos
puede variar considerablemente dependiendo de los factores
ambientales, genéticos y nutricionales.
Autor: José Luis Brito
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Una de las principales dolencias de las plantas de
tomate es el estiramiento de las mismas, plantas compactas
con una distancia corta entre los racimos florales son
preferidas porque permiten un mayor crecimiento antes que la
planta sea postrada sobre el suelo o mas racimos producidos
antes que la planta alcance la parte superior del soporte. El
alargamiento de la planta es común en condiciones de baja
luminosidad en invierno, con una alta densidad de plantas o a
una baja CE. La altura de la planta también esta determinada
por el cultivar, muchos de los híbridos modernos han sido
mejorados para un crecimiento compacto que desean los
productores de invernadero. Los productores comerciales,
comúnmente, hacen correr altos niveles de CE (4.0 – 6.5
mS/cm) a lo largo de la vida del cultivo para mantener un
crecimiento compacto así como la alta calidad del fruto.
Los niveles de humedad relativa (HR) también tienen
influencia en la forma de la planta y de las hojas. Niveles altos
de HR continuos (mayores a 85%) tienden a producir plantas
con tallos más largos, mayor distancia entre nudos y hojas
largas, estrechas y delgadas. En casos extremos de niveles
muy altos de HR, los márgenes de las hojas se enrollan hacia
abajo y puede aparecer una pudrición. Los cultivos que se
Autor: José Luis Brito
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producen
en
frecuentemente
áreas
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tropicales
desarrollan
estos
cálidas
y
síntomas
húmedas,
cuando
la
calefacción no es una opción y donde la ventilación da un aire
húmedo a los cultivos. Algunos cultivares son mas propensos
a estos problemas, la selección de variedades “húmedas
cálidas” es vital para la producción en los trópicos (Morgan, L.
1995).
13. El agua de Riego en un Cultivo Hidropónico.La calidad de agua de riego es uno de los factores que
mas nos puede condicionar un cultivo hidropónico. El sistema
de riego mas extendido, riego por goteo, permite la utilización
de aguas de mala calidad que seria inutilizables bajo otros
sistemas de riego como aspersión o inundación. Ahora bien,
la frecuente presencia de elementos tóxicos para las plantas
como sodio, cloruros o boro en cantidades demasiadas altas
nos condicionan el tipo de cultivo y el manejo del mismo en
cuanto a nutrición, riego y volumen de drenaje.
Cada cultivo tiene una tolerancia específica a los
elementos tóxicos antes citados y a la cantidad total de sales
(cuantificada por la medida de la conductividad eléctrica), que
puede mantener en su entorno radicular sin merma
importante
de
Autor: José Luis Brito
rendimientos.
Estos
niveles
no
deben
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sobrepasarse y esto se consigue mediante el adecuado
control del volumen de drenado. Con agua de buena calidad
los porcentajes de drenaje serán menores, mientras que
aguas salinas solo nos permitirán cultivar especies mas o
menos tolerantes a la salinidad como tomate, y nunca
especies sensibles a la misma tal es el caso de la fresa, y
además habrá que dejar un mayor volumen de drenaje para
evitar excesivos aumentos de C.E., en el sustrato y
acumulación de elementos fitotóxicos (Alarcón, A. 2003).
14. Nutrición Hídrica en un Cultivo Hidropónico.La frecuencia y volumen de riegos debe adaptarse a los
sistemas de cultivo y de riego disponibles, al tipo de sustrato
usado (volumen y características físico-químicas), al cultivo
(especie y estado fenológico) y a las condiciones climáticas
existentes en cada momento.
Es
obvio
que
las
necesidades
hídricas
varían
notablemente a lo largo del día y de un día para otro. En un
cultivo tan tecnificado como el hidropónico no podemos
permitir que las plantas sufran estrés hídrico que afecte su
rendimiento final o despilfarros de solución nutritiva (agua y
fertilizantes). Es necesario que las plantas reciban toda y
nada más que el agua necesaria y en el momento en que la
Autor: José Luis Brito
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precisan. La programación horaria de los riegos no es
actualmente un método valido, por muy ajustados que estos
sean, un día nublado puede implicar exceso de aporte
respecto a la cantidad de agua necesaria y un día
excepcionalmente caluroso se traducirá en déficit hídrico
temporal para la plantación. Actualmente existen en el
mercado numerosos métodos capaces de solucionar este
problema, son los denominados métodos de riego por
demanda, sensores de radiación, unidades evaporimétricas y
tensiómetros, etc. El sistema más extendido y que ofrece
excelentes resultados es la instalación de una bandeja de
riego por demanda. Este dispositivo consta de una bandeja
soporte sobre la que se sitúa el sustrato con sus plantas
correspondientes, el agua de drenaje se acumula en la parte
mas baja de la bandeja donde se sitúa uno o varios
electrodos que accionan el riego cuando los procesos
evaporativos y de succión directa de las raíces así lo indican.
Este sistema permite la obtención del drenaje prefijado de
forma uniforme lo que evita despilfarros de agua y fertilizantes
o estrés salino temporal si el drenaje estimado es idóneo, ya
que el aporte hídrico se corresponderá con la evaporación
que en cada momento sufra la planta.
Autor: José Luis Brito
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En cualquier caso interesan riegos numerosos y cortos.
Si observamos el transcurso de un riego en cultivo
hidropónico, al tratarse de sustratos con volumen limitado por
la planta y mantener siempre un estado hídrico optimo, a los
pocos segundos de comenzar a caer la solución por la
piqueta de goteo, se inicia el drenaje del sustrato que lava la
acumulación de sales que puedan haber tenido lugar. Llega
un momento a los 1 – 2 min. (si el control hídrico es bien
llevado), que la solución aportada es prácticamente la de
salida, el prolongar durante mas tiempo el riego supone un
gasto innecesario de agua y fertilizantes (Alarcón, A. 2003).
15. Nutrición Mineral en un Cultivo Hidropónico.La racional conducción de la hidroponía implica el
conocimiento no solo de los procesos fisiológicos relativos a
la absorción mineral e hídrica, sino también de otros aspectos
como la respiración, la fotosíntesis y la transpiración que
están estrechamente ligados con los primeros. La mayoría de
explotaciones hortícolas comerciales que utilizan el cultivo
hidropónico emplean sustratos más o menos inertes, que
apenas
aportan
elementos
minerales
al
cultivo,
si
exceptuamos la arena de origen calcáreo que suministra
cantidades considerables de calcio y magnesio. La nutrición
Autor: José Luis Brito
109
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de la planta debe aportarse por completo a través de la
solución nutritiva, lo que trae consigo la posibilidad de un
control preciso de la nutrición mineral según especie,
momento fenológico, características climáticas, etc., para
obtener la mayor rentabilidad del cultivo. Ahora bien, al
tratarse de sustratos inertes carecen de capacidad de
tampón, equivocaciones o fallos en el control de la nutrición
mineral o el ajuste del pH pueden ocasionar graves perjuicios
a la plantación.
La nutrición mineral de un cultivo hidropónico debe
controlarse según la demanda de la planta mediante los
oportunos análisis químicos, sobre todo, de la solución
drenaje o la extraída del mismo sustrato. Dependiendo del
análisis del agua de riego, la especie cultivada y las
condiciones climáticas se elabora la solución nutritiva de
partida, a partir de entonces será el propio cultivo el que dicte
las siguientes soluciones nutritivas a preparar (Alarcón, A.
2003).
Cuadro 6. Solución nutritiva inicial a titulo orientativo para
tomate.
Iones
NO NH4 H2PO K Ca+ Mg+ SO Na Cl-
Autor: José Luis Brito
110
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(mmole
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3-
+
4+
+
2
2
4-2
12
0
1.5
6
5
2.5
2
+
s/l)
Tomate
≤1 ≤1
2
2
Fuente: Alarcón, A. 2003.
A partir de estos valores o los adecuados según las
características
de
la
plantación
se
va
ajustando
periódicamente la solución nutritiva. Lo más aconsejable es
analizar al menos la solución de drenaje cada 15 días. En
función de lo que la planta vaya tomando, de las condiciones
climáticas y el estado fenológico del cultivo se vuelve a
ajustar los nutrientes a aportar.
15.1.Equivalencia entre la cantidad de los fertilizantes
mas utilizados en hidroponía y los milimoles de los
distintos nutrientes que aportan.En la tabla siguiente se establecen las equivalencias
entre la cantidad de los fertilizantes mas comúnmente usados
en hidroponía y los milimoles de los distintos nutrientes que
estos aportan (Alarcón, A. 2003).
Autor: José Luis Brito
111
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Cuadro 7. Equivalencia entre la cantidad de los fertilizantes
más utilizados en hidroponía y los milimoles de los distintos
nutrientes que aportan.
Iones
NO3- NH4+ H2PO4
K+ Ca+ Mg
SO4
2
+2
-2
+
(mmoles/g
fertilizante
)
Ac.
-
-
12.26
-
-
-
-
Ac. Nítrico
11.8
-
-
-
-
-
-
59%
6
Nitrato
11.9
11.9
-
-
-
-
-
Amónico
6
6
Nitrato
10.2
0.78
-
-
4.7
-
-
Calcio
9
-
5.93
Fosfórico
75%
33.5%
4
15.5% N
Nitrato
Potásico
Autor: José Luis Brito
9.29
-
-
9.7
-
6
112
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(13-0-46)
Sulfato
-
-
-
-
-
3.97 3.96
-
-
-
-
-
3.97 3.96
7.86
-
-
-
-
3.90
Potásico
(0-0-52)
Sulfato
Magnésico
16% MgO
Nitrato
-
Magnésico
11% N
Fuente: Alarcón, A. 2003.
15.2.Macro y Micro elementos: aportes, deficiencias y
toxicidad.De los 16 elementos químicos considerados necesarios
para el crecimiento saludable de las plantas, 13 son
nutrientes minerales. Ellos en condiciones naturales de cultivo
(suelo) entran a la planta a través de las raíces. El déficit de
sólo uno de ellos limita o puede disminuir los rendimientos y,
por lo tanto, las utilidades para el cultivador. De acuerdo con
las cantidades que las plantas consumen de cada uno de
Autor: José Luis Brito
113
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ellos (no todos son consumidos en igual cantidad) los 13
nutrientes extraídos normalmente del suelo son clasificados
en
tres
grupos.
La localización de los síntomas de deficiencia en las plantas
se relaciona mucho con la velocidad de movilización de los
nutrientes a partir de las hojas viejas hacia los puntos de
crecimiento; en el caso de los elementos más móviles
(Nitrógeno,
Fósforo
y
Potasio)
que
son
traslocados
rápidamente, los síntomas aparecen primero en las hojas
más viejas. Los elementos inmóviles, como el Calcio y el
Boro, causan síntomas de deficiencia en los puntos de
crecimiento. En algunos elementos, el grado de movilidad
depende del grado de deficiencia, la especie y el nivel de
nitrógeno. Hay muy poca movilidad del Cobre, el Zinc y el
Molibdeno desde las hojas viejas hacia las hojas jóvenes,
cuando las plantas están deficientes en esos elementos
(Izquierdo, J. 2003).
Elementos Mayores.- Se denominan así por que las
plantas lo necesitan en grandes cantidades, de igual manera
son consumidos en las mismas proporciones por las mismas
plantas.
Nitrógeno.- Es absorbido en forma de NO3- y NH4+.
Autor: José Luis Brito
114
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Aportes:
- Otorga el color verde intenso a las plantas
- Fomenta el rápido crecimiento
- Aumenta la producción de hojas
- Mejora la calidad de las hortalizas
- Aumenta
el
contenido
de
proteínas
en
cultivos
alimenticios y de forrajes
Deficiencias:
- Aspecto enfermizo de las plantas
- Color verde amarillento debido a la perdida de clorofila
- Desarrollo lento y escaso
Toxicidad:
- Cuando se le suministra de forma desbalanceada con
respecto a los demás elementos, la planta produce
mucho follaje verde oscuro, pero el sistema radicular es
reducido
- La producción de flores, frutos y semillas se retarda
Fósforo.- La planta lo absorbe como P2O5.
Aportes:
Autor: José Luis Brito
115
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- Estimula la rápida formación y desarrollo de las raíces
- Facilita el rápido y vigoroso inicio de la planta
- Acelera la maduración y fomenta la coloración de los
frutos
- Ayuda a la formación de semillas
Deficiencias:
- Aparición de hojas, ramas y tallos de color purpura, lo
cual se nota mas en hojas viejas
- Mala formación de tallos
- Baja producción de frutos y semillas
Toxicidad:
- Los excesos de fosforo no son notorios a primera vista,
pero pueden ocasionar deficiencias de cobre o zinc
Potasio.- Las plantas lo toman en forma de K2O.
Aportes:
- Otorga a las plantas gran vigor, resistencia a las
enfermedades y bajas temperaturas
- Ayuda a la producción de proteínas en las plantas
- Fomenta la formación de tubérculos
Autor: José Luis Brito
116
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- Favorece la formación de color rojo en hojas y frutos
Deficiencias:
- Las hojas de la parte baja se queman en sus bordes y
puntas, aunque la vena central permanezca verde
- Debido a la pobre producción de raíces las plantas no
llegan a la etapa de producción
- En leguminosas las semillas no tiene buen desarrollo por
lo que las plántulas resultantes son muy débiles
Toxicidad:
- No es común la absorción en exceso de este elemento,
pero altos niveles de este en las soluciones nutritivas
pueden resultar en deficiencias de Mn, Mg, Fe y Zn
Elementos Secundarios.- Llamados así por que las plantas
lo consumen en cantidades intermedias, pero son muy
importantes en la constitución de los organismos vegetales.
Calcio.- Es absorbido en forma de CaO.
Aportes:
- Activa la temprana creación y formación de raicillas
- Mejora el vigor general de las plantas
Autor: José Luis Brito
117
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- Neutralizan las sustancias toxicas que producen las
plantas
- Estimula la producción de semillas
Deficiencias:
- Las hojas jóvenes de los brotes terminales se queman
en sus bordes y puntas
- Las hojas jóvenes tienden a enrollarse y arrugarse
- En las aéreas terminales pueden aparecer brotes de
color blanquecino
- En los tomates se produce el hundimiento y posterior
pudrición seca de los frutos en la parte opuesta al
pedúnculo
Toxicidad:
- No se conocen síntomas de toxicidad por excesos de
este elemento pero estos pueden provocar la acides del
medio del desarrollo de las raíces y esto si podría
afectar la asimilación de otros elementos
Magnesio.- Las plantas lo absorben como MgO.
Aportes:
Autor: José Luis Brito
118
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- Es un componente esencial de la clorofila
- Elemento vital en la formación de azucares
- Promueve la formación de grasas y aceites
- Actúa como transportador del fósforo dentro de la planta
- Ayuda a regular la asimilación de otros nutrientes
Deficiencia:
- Perdida del color verde de las hojas, que comienza en la
parte
inferior
aun
cuando
las
venas
centrales
mantengan un color verde intenso
- Los tallos se forman débiles y las raíces se ramifican y
alargan excesivamente
- Las hojas se doblan hacia arriba por los bordes
Toxicidad:
- No existen síntomas visibles para la toxicidad de este
elemento
Azufre.Aportes:
- Elemento esencial de las proteínas
- Ayuda a mantener el color verde intenso de las plantas
Autor: José Luis Brito
119
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- Activa la formación de nódulos nitrificantes en algunas
leguminosas
- Ayuda al crecimiento vigoroso de las plantas
Deficiencia:
- Cuando se presenta una deficiencia lo cual no es muy
frecuente, la hojas se tornan de un color verde claro y el
espacio entre las nervaduras se secan
- Los tallos son de color amarillo y débiles
- El desarrollo de la planta es débil y lento
Elementos
Menores.-
Las
plantas
los
necesitan
en
cantidades muy reducidas pero son fundamentales para
regular la asimilación de otros elementos, tienen funciones
muy importantes especialmente en los procesos enzimáticos.
Cobre.Aportes:
- El 70% se concentra en la clorofila, su principal función
se relaciona con la asimilación
Deficiencia:
- Severo descenso en el desarrollo de las plantas
Autor: José Luis Brito
120
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- Escasa formación de hojas, enrollamiento asía la parte
interior
de
la
misma
y
limitación
de
superficie
fotosintética
Toxicidad:
- Clorosis, enanismo y reducida formación de ramas
Boro.Aportes:
- Aumenta la calidad de las frutas, esta ligado con la
asimilación del calcio y la transferencia de azucares en
el interior de las plantas
- Es
importante
en
la
formación
de
semillas,
especialmente en las leguminosas
Deficiencia:
- Anula el crecimiento de tejidos nuevos y puede causar el
atrofio de las zonas terminales de las raíces
- Producción de tallos cortos en diferentes especies
Toxicidad:
Autor: José Luis Brito
121
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- Amarillamiento del vértice de las hojas empezando por la
parte basal
Hierro.Aportes:
- Esta ligado con la síntesis de la clorofila
Deficiencia:
- Causa un color pálido amarillento en toda la planta
- Ocasiona una banda de color claro en los bordes de las
hojas y la formación de rices cortas muy ramificadas
- La deficiencia de este elemento es muy parecida a la del
magnesio, con diferencia que esta aparece en las hojas
jóvenes
Toxicidad:
- No se han establecido síntomas visuales de toxicidad de
este elemento por absorción de las raíces de las plantas
Manganeso.Aportes:
- Acelera la germinación y la maduración de los frutos
Autor: José Luis Brito
122
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- Es un catalizador en la síntesis de la clorofila
- Aumenta el aprovechamiento de otros elementos como
el Ca, Mg y P
Deficiencia:
- En tomate causa la aparición de color verde pálido,
amarillo y rojo entre las nervaduras de las hojas
- La clorosis afecta a tanto a las hojas jóvenes y viejas
que luego se secan y caen
Zinc.Aportes:
- Actúa en la formación normal de la clorofila y por ende
en el desarrollo de la planta
- Es un importante activador de las enzimas que actúan
en la síntesis de las proteínas de las plantas
Deficiencia:
- La deficiencia de este elemento en tomate ocasiona el
engrosamiento basal del peciolo de las hojas y
disminuye su longitud
Autor: José Luis Brito
123
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- La lamina foliar toma una apariencia pálida y se torna
gruesa, enrollándose asía afuera con ondulaciones en
los bordes
- El tamaño de la lamina foliar y los entrenudos se
reducen
Toxicidad:
- Los excesos de este elemento producen clorosis en la
planta
Molibdeno.Aportes:
- Es esencial en la fijación del nitrógeno por parte de las
leguminosas
Deficiencia:
- Clorosis de hojas viejas a hojas jóvenes que luego se
ahuecan y queman en sus bordes
- Afecta negativamente al desarrollo de varias especies
entre las cuales se encuentra el tomate
Toxicidad:
Autor: José Luis Brito
124
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- En tomate el exceso de este elemento se presenta
mediante un color amarillo brillante en diversas partes
de la planta
Cloro.Deficiencia:
- Se produce en marchitamiento de las hojas que luego se
tornan cloróticas y adquieren un color bronceado, para
luego secarse y caer
- El desarrollo de las raíces es pobre y anormal,
produciéndose engrosamientos en la parte terminal de
las mismas
Toxicidad:
- Los excesos producen quemado de bordes foliares y en
general pobre desarrollo de la planta
15.3.Solución de Hierro y Macro Nutrientes para el cultivo
Hidropónico de Tomate.Cuadro 8. Solución de hierro y macronutrientes para
tomate.
Autor: José Luis Brito
125
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Químico
Sulfato
de
Magnesi
o
Fosfato
de
Potasio
(0-22.528)
Nitrato
de
Potasio
(13.75-036.9)
Sulfato
de
Potasio
(0-043.3)
Nitrato
de Calcio
(15.5-00)
Hierro
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Nivel A
Nivel B
Plántula Primero
s hasta s frutos
aparició
hasta
n de
cosecha
primeros (g/1000
frutos
lt)
(g/1000
lt)
500
500
Autor: José Luis Brito
Nutrient
e
Nivel
A
(ppm
)
Nivel
B
(ppm
)
Mg
50
50
270
270
K
199
199
200
200
P
62
62
100
100
N
113
144
500
680
Ca
122
165
25
25
Fe
2.5
2.5
126
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Fuente: Jensen & Malter, 1955.
15.4.Sales Fertilizantes de Micronutrientes para el Cultivo
Hidropónico de Tomate.Sales fertilizantes de Micronutrientes que deben ser
usadas para el cultivo del tomate hidropónico, usar 250cc de
esta solución concentrada para la preparación de 1000 lt de
solución nutriente.
Cuadro 9. Sales fertilizantes de Micronutrientes.
Sal Fertilizante
gr/450 mL de solución
concentrada
Acido Bórico
7.50
Cloruro de Manganeso
6.75
Cloruro Cúprico
0.37
Trióxido de Molibdeno
0.15
Sulfato de Zinc
1.18
Fuente: Jensen & Malter, 1995.
Autor: José Luis Brito
127
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16. Floración y Polinización.La floración del primer racimo de una plántula de tomate
bajo buenas condiciones de luz será una de las mas fuertes y
de mas alto rendimiento ya que se desarrollo sin competencia
de otros frutos en la planta; sin embargo, bajo condiciones de
baja luminosidad y baja temperatura, la floración del primer
racimo será débil y las flores pueden abortar o los frutos se
pueden caer inmaduros si no se producen suficientes
fotosintatos
para
crecer.
Un
método
usado
por
los
productores comerciales para evitar esto, es suministrar CO2
a niveles tan altos como 1000 ppm, esto incrementa la
fotosíntesis y los fotosintatos disponibles.
Una ves que las flores han abierto, el polen que se ha
formado en las anteras esta listo para ser liberado. Los
productores de tomate necesitan polinizar activamente las
flores todos los días o cada dos días para asegurarse que
todas las flores que han sido fertilizadas fructifiquen. Cada
ovulo fertilizado dentro de la flor producirá una semilla y el
numero de semillas juega un rol importante en el tamaño del
fruto.
Autor: José Luis Brito
128
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Muchos
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productores
comerciales
usan
colmenas
portátiles para la polinización. Las pequeñas colmenas
diseñadas en contenedores especiales, son ubicadas a
intervalos frecuentes al momento de la floración del primer
racimo. Las abejas son liberadas para polinizar el cultivo y
regresar a la colmena a través de pequeñas puertas, esto
permite sellar las colmenas cuando las plantas son
asperjadas y evitar que las abejas sean dañadas. Las
colmenas tienen un periodo de vida de pocos meces por lo
que tienen que ser remplazadas por abejas frescas. La
polinización y fructificación usando abejorros generalmente es
mas alta, estos no solo son mas efectivos que los métodos
artificiales, también ahorran tiempo y mano de obra.
Los productores que no pueden usar abejorros para la
polinización o que tienen un pequeño número de plantas, la
polinización
manual
es
todavía
una
opción
para
la
polinización natural. Liberar los granos de polen sobre el
estigma puede ser asistido por vibración, sacudida o
golpeando los alambres del tutorado, también hay disponibles
“abejas artificiales”. Estos aparatos hacen vibrar el tallo,
sacuden los racimos de flores a alta frecuencia que crea una
nube amarilla de polen. Golpeando por detrás del racimo de
Autor: José Luis Brito
129
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flores también tiene el mismo resultado. Sin embargo, se
necesita tener cuidado de no golpear o dañar el tejido del
tallo. Las flores del racimo no deben sacudirse ni golpearse
ya que se pueden romper fácilmente. La polinización manual
puede ser llevada a cabo entre las 9 am y 1 pm. Golpear
gentilmente los tallos de las plantas una vez al día durante el
ciclo de floración ayuda a la polinización, tamaño, forma y a
la calidad del fruto.
La fructificación depende de temperaturas cálidas, la
polinización ocurre cuando la temperatura esta por encima de
los 20 °C. Algo de polinización ocurre a bajas temperaturas,
sin embargo, la fructificación se reducirá y el fruto puede
presentar deformaciones. Altas temperaturas (+ 35 °C)
interfieren con la formación de polen viable y previenen la
floración (Morgan, L. 1995).
17. Fructificación.Una vez que la polinización ha ocurrido, la fertilización
del ovulo dispara el desarrollo de los frutos jóvenes. Esta
etapa es llamada “fructificación” y los pequeños frutos verdes
se volverán visibles. En un racimo de flores, las flores mas
grandes que están mas cerca al tallo se polinizaran primero
Autor: José Luis Brito
130
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que las otras seguido de un periodo de tres a diez días
dependiendo de la temperatura del aire en el cultivo.
La primera fructificación es referida como el “fruto rey” y
puede ser considerablemente mas grande que el de los
siguientes
racimos. Este fruto puede ser deforme y
frecuentemente es removido por los productores comerciales
para que los otros frutos puedan desarrollarse a un tamaño
más grande. El fruto rey no solo fructificara primero sino que
predomina en la incorporación de fotosintatos, dejando
menos para los otros frutos que se encuentran al extremo del
racimo. Muchos cultivares modernos han sido mejorados para
remover la dominancia del fruto rey pero los productores
siempre
deben
revisar
sus
racimos
después
de
la
fructificación y remover cualquier fruto rey o deforme y un
posible racimo doble (Morgan, L. 1995).
18. Poda.Dependiendo de la demanda del mercado por el tamaño
del fruto, muchos cultivares de frutos grandes tendrán de
cuatro a diez racimos pero el numero mas frecuente es seis.
Existe una relación entre el número de frutos en el racimo y el
tamaño final, a más frutos, menor será el tamaño de cada uno
Autor: José Luis Brito
131
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de ellos. Cuando se requiere de frutos más grandes, el
productor poda el racimo a cuatro o seis frutos. Los racimos
destinados
a
ser
cosechados
y
vendidos
enteros
frecuentemente se podan a ocho o diez frutos dependiendo
del cultivar y del envase para el producto final.
Los de tipo cocktail no son podados a pesar de que
tienen un número no usual de ramas de frutos, los cuales
pueden restringir el tamaño del fruto. Los de tipo cereza
pueden fácilmente soportar más de 80 frutos individuales por
racimo bajo buenas condiciones de crecimiento. A los
aficionados que no les interesa el tamaño final pueden
remover cualquier fruto que este deforme o el último o los dos
últimos de un racimo para permitir un desarrollo uniforme del
fruto (Morgan, L. 1995).
19. Crecimiento y Desarrollo del Fruto.Desde la fructificación hasta la cosecha, los tomates se
expanden y desarrollan en una tasa rápida bajo condiciones
óptimas. A 12 – 14 días después de la polinización, las
células del fruto entran en una fase de rápida elongación de
una semana, después el fruto comienza una tasa de
Autor: José Luis Brito
132
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crecimiento estacionario por 30 – 38 días y la maduración
empieza a los 40 – 75 días después de la polinización.
Mientras que el fruto del tomate es 90% agua al
momento de la cosecha, ciertos nutrientes son esenciales
para el crecimiento y calidad del fruto. Los tomates requieren
buenas cantidades de nitrógeno, fosforo, grandes cantidades
de calcio y niveles extremadamente altos de potasio si la
calidad
del
fruto
necesita
ser
maximizada.
Grandes
cantidades de fosforo son necesarias para la formación de
semillas dentro del fruto y una planta de tomate en
fructificación absorbe proporcionalmente mas fosforo que una
que no fructifica.
En cultivos de tomate, el requerimiento de potasio es el
mismo que el de nitrógeno desde la plántula hasta el
desarrollo del fruto, después de ese punto, la demanda de
potasio se incrementa mientras que la de nitrógeno
desciende. Mientras que el nitrógeno es importante y usado
en grandes cantidades para el crecimiento vegetativo, el
potasio es el catión predominante en el fruto del tomate y
tiene mayor efecto en la calidad del fruto. La mayor parte del
potasio es absorbida durante la fructificación, si el potasio se
vuelve deficiente en la solución nutritiva durante la fase de
Autor: José Luis Brito
133
UNIVERSIDAD DE CUENCA
fructificación,
el
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rendimiento
y
la
calidad
sufrirán
drásticamente. El potasio esta directamente relacionado con
la calidad del fruto (acidez y sabor), firmeza, desordenes de
en la maduración, color y vida en anaquel. A pesar de la
importancia del potasio durante el desarrollo del fruto, los
niveles de nitrógeno también se mantienen, principalmente
durante la fase previa a la floración. Se ha demostrado que la
concentración de nitrógeno antes de la iniciación de la
floración del primer racimo es de crucial importancia en la
determinación del rendimiento.
Los estudios han encontrado que las plantas de tomate
hidropónico
crecieron
bajo
optimas
condiciones
y
transportaron al fruto 140 – 230 mg/día de potasio, 80 – 110
mg/día de nitrógeno y 22 – 35 mg/día de fósforo. El
requerimiento máximo de potasio es cuando el noveno racimo
está en floración, esto es cuando ocurre el cargado del fruto y
cuando el potasio se agota en el sistema hidropónico.
El calcio es otro mineral esencial para el crecimiento y
desarrollo del fruto. El suministro de calcio es crítico durante
la fase de crecimiento ya que se requiere para la formación
de nuevas células y estructuras celulares fuertes, la carencia
del transporte de calcio al fruto puede resultar en el desarrollo
Autor: José Luis Brito
134
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de pudrición apical. Mientras que la disponibilidad de
nutrientes tiene un gran impacto para el crecimiento y la
calidad del fruto, el manejo de la CE y del riego también es
importante. Suficiente agua es esencial para el desarrollo del
fruto y un buen tamaño final. Sin embargo, existe una relación
entre el tamaño del fruto y la calidad, que debe ser tomada en
cuenta cuando se usa un “déficit de riego” o un ligero estrés
hídrico para mejorar la calidad del fruto, menos agua se
acumula en el tejido del fruto y el tamaño se reduce. Si se
proporciona abundante agua y baja la CE del cultivo, mas
agua será transportada al fruto y el sabor y calidad
disminuirán. Los productores comerciales toman ventaja de
este hecho y cuidadosamente mantienen niveles de CE
predeterminados que causan un ligero grado de estrés hídrico
en sus cultivos de tomate, lo cual mantiene un fruto de buena
calidad sin reducir mucho el peso fresco y el rendimiento.
Para entender este hecho, los pequeños productores
experimentan con sus niveles de CE para mejorar el peso
fresco o la composición y calidad del sabor de sus frutos.
Algunos aficionados que no están interesados en el
rendimiento como los productores comerciales, llegan al
extremo de incrementar los niveles de CE a un rango de 6.0 –
Autor: José Luis Brito
135
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8.0 mS/cm para obtener frutos pequeños pero de sabor
extremo (Morgan, L. 1995).
20. Relación Hoja – Fruto.En una planta de tomate, el fruto es frecuentemente
referido como “recipiente”, los sitios donde los fotosintatos
producidos en las hojas son transportados al fruto en
crecimiento. Las hojas jóvenes en desarrollo, las raíces
nuevas y los tallos en crecimiento también son sumideros que
compiten por los fotosintatos y para complicar mas el asunto,
diferentes flores y frutos en la planta también compiten. Así,
en una planta de crecimiento indeterminado con una gran
carga de frutos y que todavía esté desarrollando nuevo follaje
en la parte superior, tiene una masiva “carga de sumidero”
para los fotosintatos producidos por las hojas.
Las
hojas
fotosintetizan
y
producen
activamente
fotosintatos para los sumideros y son llamados “fuentes”. La
relación entre las fuentes (hojas que fotosintetizan) y
sumideros (frutos, tallos y raíces en desarrollo) es llamada
relación fuente – recipiente. Esta relación es el foco para los
productores comerciales para obtener el mejor rendimiento de
sus cultivos.
Autor: José Luis Brito
136
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En una unidad fuente – sumidero, la primera hoja
superior al racimo de frutos y las dos hojas inferiores al fruto
son las productoras dominantes de fotosintatos, ya que cada
racimo de frutos puede tener alrededor de 10 frutos, los
fotosintatos le son suministrados principalmente desde las
tres hojas que están mas cerca; la salud, tasa fotosintética y
el tamaño de estas hojas es importante.
Los productores tienen la habilidad de manipular la
relación fuente – recipiente a través de procesos de manejo
como remover las hojas, punto de crecimiento, flores y frutos,
a más de enriquecer con CO2 el ambiente. Algo que es
frecuentemente pasado por alto es el removido de las hojas
inferiores al racimo de frutos lo cual es perjudicial para el
crecimiento y calidad de los frutos. Si cualquiera de las dos
hojas inferiores al racimo de frutos es removida, la principal
fuente de fotosintatos es cortada y se crea un drenaje
adicional a las hojas que se encuentran por encima del
racimo. Mientras que remover las hojas inferiores ayuda al
control y manejo de plagas y enfermedades y al flujo de aire
en las capas inferiores de las plantas, el corte de las hojas no
debe ser hecho hasta que los racimos de frutos inferiores
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hayan sido cosechados o por lo menos cuando estos hayan
comenzado a madurar.
Cuando
los
cultivos
de
tomate
hidropónico
son
producidos bajo condiciones frías, el problema de excesiva
masa vegetativa como tallos gruesos, hojas grandes,
pequeños y pocos frutos es común. Esto es producido por la
carencia de transporte de fotosintatos a los frutos debido a las
condiciones de temperatura del fruto, las cuales son más
bajas que la temperatura del aire. El máximo transporte de
fotosintatos, que se produce por la gran área foliar de las
planta, ocurre cuando la temperatura del fruto es de alrededor
de 23 – 24°C. Si los fotosintatos no pueden ser trasladados al
fruto, estos son usados por la parte vegetativa de la planta
para su crecimiento (Morgan, L. 1995).
21. Maduración del Fruto.Después de la expansión y el desarrollo del fruto, los
tomates deberán alcanzar el estado verde maduro y detener
la importación de fotosintatos alrededor de 10 días antes que
su primer cambio de color este a la vista, muchos productores
se quejan de que sus frutos dejan de crecer y se estancan,
sin signos de madures y para ello esto les parece una
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eternidad. La maduración del fruto del tomate es disparada
por la producción de la hormona etileno dentro del corazón
del fruto. La tasa de coloración depende de la temperatura,
sin embargo los frutos que están a la sombra son ligeramente
más grandes que los expuestos al sol, razón por la que se
sombrea artificialmente a los frutos que están madurando
para incrementar su peso para la cosecha (Morgan, L. 1995).
22. Cosecha y Recolección.La cosecha y recolección del fruto debe hacerse cuando
este tome una coloración amarillo – rojiza (pintón), no cuando
este totalmente roja, ya que de este modo se reduciría su
tiempo en anaquel. Es de vital importancia remover el cáliz y
el tallo de los tomates cosechados para evitar el daño del
resto de frutos, de la misma manera tenemos que aumentar
la humedad para evitar el secamiento de estos al ser
separados de la planta (Izquierdo, J. 2003).
23. Detenida de la Planta.Hacia el final de la vida del cultivo, la cual en promedio
es de 12 meses, la planta debe ser detenida para prevenir el
crecimiento vegetativo y para apresurar la maduración de los
frutos que quedan. Detener las plantas involucra remover el
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punto de crecimiento formado después de tres o cuatro hojas
superiores al último racimo. Estas producen fotosintatos para
que el último racimo desarrolle y le dan sombra al fruto final.
Algunos productores remueven el fruto final cuando este está
en estado verde para que madure separado de la planta
(Morgan, L. 1995).
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Conclusiones.Tomando en cuenta todo lo expuesto anteriormente nos
queda claro que una técnica de hidroponía aplicada a un
cultivo comercial y si es de mayor importancia como lo es el
tomate, resulta un proyecto de excelentes resultados teniendo
en cuenta que al establecer este tipo de sistemas tenemos un
control casi total sobre los factores ambientales necesarios
para el cultivo y un control del 100% sobre las necesidades
nutricionales de este.
Al ser el cultivo del tomate uno de los mas extendidos en
nuestro país y representar la fuente de ingreso de sus
ejecutores y de su familia, la implementación de este tipo de
cultivo resulta en una economía para su ejecutor ya que si
bien el gasto inicial de montaje del mismo es caro, al pasar el
tiempo nos daremos cuenta de los ahorros muy notorios que
se han realizado tanto en su mantenimiento como en su
producción.
Al tomar en cuenta que tenemos el control total sobre la
nutrición del cultivo podemos disponer de la calidad del fruto
que deseemos obtener, es así que si apuntamos a la mejor y
mas destacada producción, la remuneración económica que
obtendremos de los mismos será muy por encima de los
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frutos que se produzcan en condiciones normales tal es el
caso del cultivo en suelo.
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