Articles científics
Dinàmica nutrimental i rendiment de cogombre cultivat en hidroponia amb i sense recirculació de la solució nutritiva
Nutritional dynamics and yield of cucumber grown in Hydroponics with and without recirculation of the nutrient solution
Felipe Sánchez-del-Castillo1, Lucila González-Molina2, Esaú de l’C. Bru-Pérez1 *, Joel Pineda-Pineda1 i C. Efraín Reis-González1
1 Departament de Fitotècnia, Universitat Autònoma Chapingo. Km. 38.5 Carretera Mèxic-Texcoco. 56.230, Chapingo. Estat de Mèxic, Mèxic. * Autor de correspondència ([email protected]).
2 Camp Experimental Vall de Mèxic, Institut Nacional d’Investigacions Forestals, Agrícoles i Ramaders. Km. 13.5. Carretera Els Reis-Texcoco. 56250, Coatlinchan, Estat de Mèxic, Mèxic.
Rebut: 11 d’Octubre de 2013 a Acceptat: 25 de Febrer de l’any 2014
RESUM
Un problema freqüent en els sistemes hidropònics en què es recircula la solució nutritiva (sistemes tancats) és un menor rendiment i qualitat pel que fa als sistemes sense recirculació (oberts), la qual cosa és atribuït al fet que les solucions nutritives es desequilibren conforme es desenvolupa el cultiu , alhora que s’incrementa el risc de disseminació de malalties. L’objectiu de la investigació va ser avaluar la factibilitat de sistemes hidropònics tancats per assolir rendiments de cogombre (Cucumis sativus L.) similars als que s’obtenen amb sistemes oberts, mitjançant l’escurçament de el cicle de cultiu. Es van comparar tres modalitats de sistemes tancats (arrel flotant, cultiu en borsa amb substrat i cultiu en un llit amb substrat) i dos oberts (cultiu en borsa i en un llit amb substrat), sota un disseny de blocs complets a l’atzar amb cinc repeticions. Es va trobar que tant el creixement de la planta com el rendiment de fruit de cogombre van ser similars entre els sistemes amb i sense recirculació de la solució nutritiva en borsa i llit, però amb arrel flotant es va aconseguir major acumulació de matèria seca i major rendiment per unitat de superfície. Els sistemes tancats van permetre un estalvi superior al 20% en aigua i de 25% en nodriments, en comparació amb els sistemes oberts.
Paraules clau: cogombre, arrel flotant, despunti, solució nutritiva.
ABSTRACT
a common problem in Hydroponics systems in which the nutrient solution is recirculated (closed systems) is a lower yield and quality over systems without recirculation (open system), which is attributed to imbalances of nutrient solutions and to an increase in the risk of spread of root diseases as the crop is developing. This research evaluated the possibility of closed Hydroponic systems to ACHIEVE cucumber (cogombre L.) yields similar to those Obtained with open systems, by shortening the growing cycle. Three types of closed systems (floating Hydroponics, cultivation in bed with substrate and cultivation in bag with substrate) and two open systems (culture in bag and in bed with substrate), were compared under a completi randomized block design with five replications. It was found that both plant growth and fruit yield of cucumber were similar between closed and open systems in bag and bed, but with floating Hydroponics a higher dry matter accumulation and yield per unit àrea were reached. Closed systems allowed savings of over 20% in water and 25% in nutrients compared to open systems.
Keywords: cogombre, floating Hydroponics, trimming, nutrient solution.
INTRODUCCIÓ
l’agricultura protegida pels beneficis que ofereix (alts rendiments i qualitat, majors nivells de sanitat i innocuïtat dels productes obtinguts, seguretat en la producció amb certa independència de l’clima, accés a millors mercats i potencial d’alta rendibilitat econòmica ), està creixent a Mèxic. Actualment estan sota coberta 20,000 ha, de les quals 12,000 són d’hivernacles i 8000 d’estructures denominades casa-ombra (AMHPAC, 2013; Ponce, 2013). En aquestes condicions la hidroponia li guanya més terreny a la producció en sòl pel fet que s’aconsegueix major eficiència i control de l’reg i la nutrició mineral, absència inicial de plagues, malalties i males herbes, facilitat d’esterilització dels substrats, possibilitat d’usar aigües dures o amb major salinitat, major rendiment i qualitat, i més sanitat i innocuïtat, entre d’altres (Cánovas i Magán, 2003; Alarcón, 2006; Raviv i Lieth, 2008).
En la majoria dels sistemes hidropònics establerts s’aplica el reg per degoteig amb una solució nutritiva que conté fertilitzants dissolts amb tots els nutrients minerals essencials per a les plantes, en concentracions òptimes per al seu creixement i desenvolupament. Perquè les plantes de cogombre (Cucumis sativus L.) Creixin sense limitacions nutricionals, la solució nutritiva ha de tenir un pH entre 5.5 a 6.5, una conductivitat elèctrica (CE) entre 1.5 i 3 dS m-1, i els nodriments minerals han d’estar dissociats en proporcions i concentracions que evitin precipitats i antagonismes ( Adams, 2004). La planta modifica el consum de nodriments en funció de les seves fases de creixement i desenvolupament, condicions climàtiques, i característiques de la solució nutritiva com la CE, pH i oxigen dissolt (Terabayashi et al., 2004; Jones, 2005; Sonneveld i Voogt, 2009).
Quan la solució drenada no es reutilitza i es permet la infiltració en el lloc o es condueix fora de l’hivernacle, a el sistema hidropònic se li coneix com obert; per contra, si es recull per tornar-se a utilitzar en el cultiu, prèvia esterilització i ajust de pH, CE i concentració de nodriments, se l’anomena sistema tancat (Alarcón, 2006).
A causa de l’encariment de els fertilitzants (Huang, 2009) i a l’impacte negatiu en l’ambient (Giuffrida i Leonardi, 2009; Nakano et al., 2010; Massa et al., 2010), en hidroponia es busquen sistemes més eficients. Per això els sistemes hidropònics oberts comencen a ser substituïts pels tancats (Alarcón, 2006). Aquests últims presenten avantatges importants respecte als primers: estalvi d’aigua i fertilitzants, i menor impacte ambiental a l’evitar que grans quantitats de minerals contaminin rius, llacs, mantells freàtics i mars (Giuffrida i Leonardi, 2009; Pardossi et al., 2009; Nakano et al., 2010; Massa et al., 2010).
a el sistema tancat també se li han detectat desavantatges, com: increment gradual de la CE de la solució nutritiva amb el pas el temps, desequilibri de la solució nutritiva i major risc de dispersar malalties que ataquen l’arrel (Tüzel et al., 2009; Van-Us, 2009; Massa et al., 2010). El desequilibri de la solució nutritiva es genera per l’acumulació dels ions menys consumits per la planta (SO42-, Ca2 + i Mg2 +), el que trenca l’equilibri de nodriments i en la majoria de les vegades incrementa la CE a nivells que afecten el creixement i rendiment (Savvas et al., 2009), el que sovint ha obligat a rebutjar la solució nutritiva.
a la pràctica comercial amb sistemes hidropònics tancats, entre més llarg és el cicle de cultiu, major és la possibilitat que apareguin malalties en l’arrel i desequilibris en la solució nutritiva, el que eventualment pot afectar el rendiment respecte a sistemes sense recirculació. Per això sovint es reporten rendiments menors en sistemes tancats respectes als oberts en cultius de cicle llarg com tomàquet (Solanum lycopersicum L.), pebrot (Capsicum annuum L.) o cogombre en els que durant diversos mesos coexisteixen etapes de creixement vegetatiu amb reproductiu (Savvas et al., 2009; Nakano et al., 2010).
a la Universitat Autònoma Chapingo s’ha estat treballant en el desenvolupament d’un sistema de producció de cogombre per escurçar el seu cicle de trasplantament a cap de collir en un màxim de dos mesos. El sistema es basa en fer el trasplantament amb plàntules de 30 d d’edat en comptes de 20 d en els sistemes de producció que fan servir safates en planters, efectuar un despunti (eliminació del rovell terminal) de les plantes a 1 m d’alçada, i plantar a una alta densitat de població per compensar el menor rendiment que s’obté per planta, la qual cosa és possible per la menor àrea foliar que desenvolupa cada planta amb el despunti (Sánchez-del-Castell et al., 2006; Ortiz et a l’ ., 2009).
l’objectiu d’aquest treball va ser estudiar, per a sistemes amb recirculació de la solució nutritiva, si a l’escurçar el cicle de cultiu de cogombre a dos mesos des de trasplantament per tal de collita, i plantant en alta densitat de població, es pot escapar a desequilibris importants de la solució nutritiva com per obtenir al menys el mateix rendiment i qualitat que en els sistemes sense recirculació. Amb això es pretén contribuir a generar un sistema de producció de cogombre que aprofiti els beneficis de recircular la solució nutritiva sense arriscar el rendiment i qualitat pels desequilibris nutricionals, i sense recórrer a costosos i freqüents anàlisis químiques per corregir-los.
MATERIALS i MÈTODES
l’experiment es va establir en un hivernacle amb coberta de polietilè localitzat en el municipi de Texcoco, Estat de Mèxic, a 19 ° 29 ‘N, 90 ° 53’ O i una altitud de 2251 m.
Es va usar l’híbrid de cogombre americà varietat ‘Alcàsser’. Per al trasplantament es van utilitzar plàntules de 30 d d’edat, provinents de safates de 200 cavitats, en què el substrat va ser una barreja de torba ( “peat moss”) i perlita a parts iguals.Les plàntules van ser regades amb aigua fins a l’emergència, i en els següents dies i fins al trasplantament amb una solució nutritiva que contenia 50% de la solució nutritiva proposada per Sánchez-del-Castell i Escalante (1988) i que s’indica més endavant.
es van comparar tres modalitats de sistemes tancats (arrel flotant, cultiu en borsa amb substrat i cultiu en un llit amb substrat) i dos oberts (cultiu en borsa i en un llit amb substrat), els quals es descriuen a continuació :
Sistema d’arrel flotant (arrel flotant). Es van construir llits de fusta (1.9 m de llarg per 0.9 m d’ample i 0,3 m de profunditat), l’interior es va cobrir amb plàstic negre calibre 1000. Els llits es van omplir amb 400 L de solució nutritiva i es van cobrir amb una placa de unicel (poliestirè expandit) que surava sobre ella. En el moment de l’trasplantament les plàntules, amb el seu pa de terra, es van posar dins de gots de plàstic de 50 ml als quals se li va retirar la base inferior amb el propòsit de sostenir la plàntula i que només les arrels quedessin submergides. La solució nutritiva es va oxigenar contínuament amb dues bombes d’aire marca Resum®, AC-9602 (Mèxic). En aquest tractament l’aigua que les plantes transpiraban es restablia cada dia a la fin de el dia, i diàriament es mesurava el pH i, si escau s’ajustava a un valor entre 5.5 i 6.5. També diàriament es registrava el valor de la CE.
Sistema de bosses amb sorra de tezontle (partícules d’1 a 3 mm) i recirculació de la solució nutritiva drenada (bossa amb recirculació). Les borses tenien una capacitat de 15 L, de color negre per dins i blanc per fora, es van instal·lar sobre canals de PVC (policlorur de vinil) per tal de recol·lectar la solució drenada. Els canals es van posar amb un lleuger pendent perquè el drenatge de les borses es dirigís cap a una cubeta de 19 L on cada dia es mesurava el seu volum, pH i CE. La solució nutritiva que colectaba es conduïa a un Tinaco de 400 L.
Sistema de bosses amb sorra de tezontle sense recirculació de la solució nutritiva drenada (borsa sense recirculació). El sistema era similar a el tractament anterior, excepte que la solució drenada, després de mesurar-seu volum, pH i CE, es rebutjava.
Llits amb sorra de tezontle i recirculació de la solució nutritiva drenada (llit amb recirculació ). Es van construir llits amb polietilè negre calibre 1000 en el fons i amb taules de fusta en els costats, amb dimensions de 1.9 m de llarg per 0.9 m d’ample i 0,3 m d’alçada. El plàstic negre sobresortir dels llits 30 cm cap al passadís per formar un canal per recuperar la solució de l’drenatge. Per omplir el llit es va dipositar una capa de 5 cm de grava de tezontle (partícules de 4 a 8 cm) en el fons i així facilitar el drenatge, ia sobre una altra capa de 25 cm de sorra de tezontle vermell (partícules d’1 a 3 mm) com a substrat. Es acolchó la superfície amb un polietilè bicolor, blanc la part superior i negre la part inferior. Per recuperar el drenatge es va perforar el plàstic a la part baixa del llit i es va conduir per gravetat a cubetes de 19 L. A la solució drenada se li va mesurar diàriament el seu volum, pH i CE. La solució nutritiva que colectaba es conduïa a un Tinaco de 400 L.
Llits amb sorra de tezontle sense recirculació de la solució nutritiva drenada (llit sense recirculació). El sistema era similar a el tractament anterior, excepte que es rebutjava la solució drenada, després de mesurar-seu volum, pH i CE.
Es va usar un disseny experimental de blocs complets a l’atzar amb cinc tractaments-cinc repeticions. La unitat experimental va ser de 1.7 m2 útils (1.9 x 0.9 m), on es van establir 18 plantes distribuïdes en tres fileres, separades a una distància de 30 cm entre plantes i entre fileres, amb el que es va tenir una densitat de 6 plantes per m2 d’hivernacle.
el volum aplicat de reg amb solució nutritiva va dependre de les condicions climàtiques i etapa fenològica de l’cultiu, però es procurava aplicar un sobre reg de 20 a 30% de l’volum calculat en cada reg. La solució nutritiva que es va usar en tots els tractaments presentava les següents concentracions de nodriments (en mg L-1): N = 140, P = 40, K = 175, Ca = 140, Mg = 40, S = 140, Fe = 1.5, Mn = 0.5, B = 0.5, Cu = 0.1, i Zn = 0.1 que correspon a la recomanada per Sánchez-del-Castell i Escalante (1988). Com a fonts es van usar els següents fertilitzants comercials: nitrat de calci, sulfat de potassi, àcid fosfòric al 85%, sulfat de magnesi, quelat de ferro, sulfat de manganès, tetraborat de sodi, sulfat de coure i sulfat de zinc. L’anàlisi de l’aigua de reg va indicar una CE de 0.2 dS m-1 i concentració de clor i sodi de 10 i 16 mg.L-1, respectivament, de manera que es considera de bona qualitat.
Es va utilitzar un sistema d’asprada per sostenir a les plantes. En tots els sistemes les plantes van ser despuntades per deixar-les a 1 m d’alçada.La Figura 1 il·lustra l’aspecte de les plantes de cogombre en aquest estudi.
Els tractaments de recirculació van ser proveïts de solució pel seu propi Tinaco de 1000 L mentre que els tractaments de llit i borsa sense recirculació compartien un sol Tinaco de 1000 L. A cada tractament, excepte el d’arrel flotant (RF), es va usar una bomba de V¡ HP, un temporitzador STEREN® model TEMP-085, un filtre d’anells (marca Irritec® de 120 “mesh” o 130 micres), un mesurador de flux, canonada de 2.54 cm i cinta de degoteig amb despesa per emissor d’1 L h-1. A cada planta li va correspondre un degotador.
En els sistemes amb i sense recirculació tots els dies es va mesurar el volum de solució nutritiva aportada amb el mesurador de flux, i la quantitat de solució nutritiva col·lectada en les cubetes amb una proveta de 1000 ml; també es va determinar el pH i CE amb un mesurador portàtil Hanna®, model HI 98130. En el sistema d’arrel flotant es va registrar l’aigua aportada així com el seu pH i CE. El drenatge dels sistemes sense recirculació es va abocar fora de l’hivernacle mentre que en els de recirculació es colectó en tinacos de 400 L. Als 17, 25, 35, 43 i 58 d després de l’trasplantament (ddt), quan s’acumulaven a prop de 400 l de solució drenada, es va prendre una mostra de cada Tinaco juntament amb una mostra de cada repetició de el sistema de RF.
Per a analitzar la concentració de nutrients (N-NO3-i K +) es va utilitzar un elèctrode d’ió selectiu (Thermo Scientific®, model Orion 4 Star) i per a P es va usar la tècnica colorimètrica amb el mètode de molibdobanadato (Chapman i Pratt, 1973). Coneguda la composició de la solució nutritiva, aquesta es filtrava i desinfectava amb un llum UV (Philips® de 25 watts i un flux de 22.8 L min-1) abans de passar-la a l’Tinaco del seu tractament (bossa o llit amb recirculació). Al Tinaco la solució nutritiva s’ajustava a les concentracions inicials de N, P, K i de CE. En les tines de RF la solució nutritiva es va ajustar de manera individual en cada repetició.
A la solució nutritiva que drenava dels tractaments de borsa i llit amb recirculació, se li mesurava la seva CE i se li afegia aigua fins equilibrar-la amb la de la solució nutritiva original (2 a 2.5 dS m-1); en aquest moment es mesurava la concentració de N, P i K, i quan va ser necessari es va afegir fertilitzant per reposar el o els elements que faltaven; finalment es aforaba el Tinaco amb solució nutritiva normal.
Les variables mesures van ser: a) diàmetre de tija, als 23, 36 i 46 ddt; b) àrea foliar per planta, mesura amb un integrador d’àrea foliar (LICOR-300® Lincoln, NE, USA) als 23, 36 i 46 ddt; c) pes sec total per planta, obtingut després d’assecar en estufa a 70 ° C fins a pes constant, als 23, 36, 46 i 55 ddt, mesurada en una planta per unitat experimental de cada tractament i cada repetició; d) rendiment per unitat de superfície; i e) nombre de fruits collits per unitat de superfície. L’últim tall es va realitzar als 58 ddt.
Per estimar l’estalvi d’aigua i fertilitzants dels sistemes tancats pel que fa als oberts es van fer els mesuraments següents: a) volum d’aigua gastat en el cicle de cultiu; b) consum d’aigua per planta en el cicle de cultiu; c) estalvi d’aigua dels sistemes tancats de borsa i llit pel que fa als seus similars en sistema obert; d) eficiència en l’ús de l’aigua (litres d’aigua consumits per quilogram de fruit produït); e) consum aparent de N, P i K per les plantes al llarg de l’cicle; f) quantitat de N, P i K rebutjada al llarg de l’cicle; g) quantitat de N, P i K retinguda en el substrat a la fi de l’cicle; h) estalvi de N, P i K pel que fa als sistemes oberts; ii) canvis de l’pH i de la CE al llarg de l’cicle.
RESULTATS I DISCUSSIÓ
Variables indicadores de el creixement
En les diferents dates de mostreig, el diàmetre de tija va tendir a ser més gran en el sistema d’arrel flotant (RF) que en els altres tractaments, diferència que va ser estadísticament superior als 46 ddt (Quadre 1). Entre els sistemes amb i sense recirculació en bosses i entre sistemes de llits oberts i tancats, no hi va haver diferències en alçada de planta ni en àrea foliar per planta.
En canvi, a partir dels 36 ddt el pes sec per planta va ser més alt en el sistema de RF i estadísticament superior en els tres últims mostrejos, que el registrat en els sistemes de llit amb i sense recirculació. L’únic sistema que va mantenir igualtat estadística amb la RF va ser el de borsa sense recirculació.
L’acumulació de biomassa observada en les plantes crescudes en el tractament RF s’atribueix al fet que en aquest sistema no hi ha limitacions d’aigua per l’arrel i es manté més estable la concentració de nutrients en la rizosfera, ja que els canvis en concentració ocorren lentament per la gran quantitat de solució nutritiva present per planta.En canvi, en els altres sistemes la quantitat d’aigua i les concentracions de nutrients en la rizosfera varien considerablement entre un reg i un altre a causa de la limitada capacitat de retenció de solució nutritiva pel contenidor, el que afecta més l’absorció (Silber i Bar -tal, 2008).
A l’inici de l’experiment la CE va ser de 2.25 dS m-1. En el sistema de RF, la CE va disminuir gradualment fins a aconseguir un mínim de 1.85 dS m-1 a causa de que l’aigua que es perdia per la transpiració era substituïda regularment amb aigua pura, i només cada 10 a 15 d es reposaven nutrients.
en els tractaments amb substrat, amb i sense recirculació, els valors de CE en el drenatge es van incrementar amb el temps fins assolir valors de 2.6 dS m-1 a la fi de l’cicle. Això s’explica com a conseqüència d’una acumulació progressiva de sals en el substrat a causa de l’evapotranspiració, de manera que a l’aplicar la solució nutritiva el drenatge excedent arrossega part de les sals presents en el substrat (Castellanos i Borbó, 2009).
s’esperava que l’increment de la CE observat en els tractaments de borsa i de llit amb recirculació afectessin el creixement (Savvas et al., 2009), però no va ser així ja que el cogombre es va conduir en un cicle curt de 2 mesos, el que va contribuir al fet que la CE de la solució nutritiva no augmentés en magnitud important com per afectar el creixement.
rendiment i els seus components
el rendiment per unitat de superfície va ser estadísticament major en els tractaments de RF i de llits amb recirculació, que en els sistemes de cultiu en borsa, tant oberts com tancats (Quadre 2). Entre els tractaments de llit amb i sense recirculació no hi va haver diferències significatives, ni tampoc entre els de borsa amb i sense recirculació.
Les diferències en rendiment s’atribueixen a el nombre de fruits collits per unitat de superfície, ja que el pes mitjà de fruits va ser similar en tots els tractaments (Quadre 2), la qual cosa coincideix amb Ortiz et al. (2009) han assenyalat que en cogombre sotmès a escapçadures primerencs i a alta densitat de població en un ambient poc restrictiu, el nombre de fruits per planta va ser el principal component que va afectar el rendiment. Per la seva banda, Pardossi et al. (2009) van reportar que un elevat nivell de salinitat en el sistema amb recirculació redueix el rendiment.
No obstant això, en el present estudi no es va trobar diferència entre sistemes amb i sense recirculació de la solució nutritiva, a causa de que en els sistemes de producció amb recirculació aquí avaluats en el cicle de cultiu de l’cogombre va ser de 2 mesos pel despunti d’hora (contra més de 4 mesos en els sistemes convencionals), temps insuficient perquè es desajustara de manera important la solució nutritiva, tant en la seva CE com en la proporció relativa de nodriments.
el major rendiment i nombre de fruits per unitat de superfície en RF podria explicar-se per un ambient més estable en la rizosfera, sobretot en comparació amb el sistema de borsa que té menys substrat per planta, perquè en aquest últim ocorren més fluctuacions en temperatura, CE, contingut d’humitat i concentració de nodriments a l’arrel, que poden provocar estrès en les plantes ( Liang et al., 2006).
Cal destacar que pel curt de el cicle de les plantes podades i l’ambient controlat de l’hivernacle, és possible obtenir fins a sis cicles de cultiu per any el que permetria alta productivitat anual , com prèviament han assenyalat Ortiz et al. (2009).
Ús i eficiència de l’aigua i nutrients
L’reciclar la solució nutritiva va significar estalvis importants d’aigua i nodriments sense afectar el rendiment (Quadre 3). En els tractaments de bosses amb recirculació l’estalvi va ser de 23% respecte als de bosses sense recirculació, mentre que per a llit amb recirculació l’estalvi va ser de 20% respecte al llit sense recirculació. Amb recirculació també hi va haver un estalvi superior a 30% en nodriments (K, N i P), comparat amb els sistemes sense recirculació (Quadre 4).
Amb l’ús de sistemes de recirculació s’han reportat estalvis importants en fertilitzants, però amb una reducció en el rendiment de fruit atribuïda a desequilibris químics o contaminació biològica de la solució nutritiva recirculant (Giuffrida et al., 2003; Parra et al., 2009), encara que també hi ha reportis en què el rendiment no disminuir a causa d’un control més efectiu (Giuffrida i Leonardi, 2009; Nakano et al., 2010).
Com a conseqüència de la reutilització de la solució nutritiva, els sistemes tancats van ser més eficients en l’ús d’aigua , amb valors de 33.4, 39.2, 41.0 L d’aigua gastada per cada kg de fruit produït en un llit tancada, arrel flotant i bossa tancada, respectivament, contra 47.3 i 52.3 L kg-1 requerits en els tractaments de llit i borsa oberta, respectivament (Quadre 4), la qual cosa és Consist ens amb el reportat per Parra et al.(2009).
Com era d’esperar, en el sistema hidropònic es va observar una relació directa entre l’absorció nutrimental (Quadre 4) i el rendiment de l’cultiu. Les plantes dels tractaments d’arrel flotant i de llit amb recirculació van ser les que més van rendir (11.80 i 11.58 kg m-2, respectivament), i també van tenir la major absorció nutrimental; en RF es van consumir 26.1, 18 i 6.2 g m-2 de K, N i P, respectivament, i per al de llit amb recirculació el consum va ser de 18.7, 17.1, 5.2 g m-2. En contrast, les plantes dels tractaments amb bossa, amb i sense recirculació els rendiments van ser estadísticament inferiors, van tenir un consum més baix d’aquests nutrients.
En els sistemes hidropònics un percentatge dels nutrients són retinguts en el substrat (Pineda et al., 2011) i poden dissociar o precipitar-se en funció de l’pH o per efecte de la seva concentració en la solució nutritiva (de-Rijck i Schrevens, 1998). A l’usar sorra de tezontle com a substrat, Pineda et al. (2011) van reportar que de l’total de nutrients aplicats a un cultiu de tomàquet crescut durant 74 d en condicions d’hidroponia amb drenatge sense recirculació de la solució nutritiva, 35.1% de K, 1.9% de N i 54.8% de P van ser retinguts pel substrat.
Aquests mateixos autors van afegir que durant els primers 40 d el substrat va emmagatzemar gran quantitat de nutrients, i que va ser fins a la fase de floració i l’inici de quallat de fruit quan part d’aquests nutrients retinguts en el substrat van començar a ser alliberats i absorbits per la planta. En la present investigació es va usar el mateix substrat que va utilitzar Pineda et al. (2011); a l’despuntar les plantes de cogombre a 1 m d’alçada ja no hi va haver més creixement, de manera que una bona part dels nutrients van quedar retinguts en el substrat (Quadre 4) i així van originar un increment de la CE a la solució drenada.
CONCLUSIONS
Entre els sistemes amb i sense recirculació de la solució nutritiva que van utilitzar substrat i el mateix tipus de contenidor (bosses o llits), el creixement i rendiment de cogombre en un cicle curt on les plantes es van despuntar a 1 m d’alçada, van ser similars. Va sobresortir el sistema d’arrel flotant per haver presentat major rendiment per unitat de superfície en comparació amb els sistemes de cultiu en borsa. Això significa que amb un maneig de l’cultiu de cogombre en cicles curts mitjançant despunti d’hora i plantat en altes densitats de població, és possible usar sistemes amb recirculació de la solució nutritiva sense detriment de l’rendiment, pel que fa a sistemes sense recirculació.
en els sistemes amb recirculació de la solució nutritiva es va obtenir un estalvi superior a 20% d’aigua i superior a 30% en nodriments (N, p i K), comparat amb els seus sistemes similars sense recirculació.
BIBLIOGRAFIA
Adams P. (2004) Aspectes de la nutrició mineral en cultius sense sòl en relació a terra. In: Tractat de Cultiu sense sòl. G. M. Urrestarazu (ed). Ed. Mundi-Premsa. Madrid, Espanya. pp: 81-111.
Alarcón V. A. (2006) Projectes en cultiu sense sòl Com començar? In: Cultius sense Sòl. V. A. Alarcón (ed.). Compendis d’Horticultura 17. Edicions d’Horticultura, S. L. Reus. Espanya. pp: 11-21.
AMHPAC, Associació Mexicana d’Horticultura Protegida A. C. (2013) Mèxic boasts nearly 21 thousand hectares under protected agriculture. http://www.houseofproduce.com/news/production/?storyid=141 (Octubre 2013).
Cánovas M. F. i C. J. Magán (2003) Cultius sense sòl. In: Tècniques de Producció en Cultius Protegits. F. F. Camacho (ed). Institut Cajamar. Madrid, Espanya. pp: 409-453.
Castellanos J. Z. i el Sr. C. Borbó (2009) Panorama de l’horticultura protegida a Mèxic. In: Manual de Producció de Tomàquet en Hivernacle. J. Z. Castellanos (ed). Ed. Intagri. Celaya, Guanajuato, Mèxic. pp: 1-18.
Chapman S. R. and L. C. Pratt (1973) Crop Production. Principles and Practices. Ed. W.H. Freedman and Company. USA. 566 pàg.
De-Rijck G. and E. Schrevens (1998) Elemental Bioavailability in nutrient solutions in relation to Precipitation reactions. Journal of Plant Nutrition 21: 203-2113.
Giuffrida F. and C. Leonardi (2009) Nutrient solution Concentrations in soilless closed system. Acta Horticulturae 807: 463-468.
Giuffrida F., V. Lipari and C. Leonardi (2003) A simplified management of closed soilless cultivation systems. Acta Horticulturae 614: 155-160.
Huang W. Y. (2009) Factors contributing to the Recent Augmenta la mida in U.S. Fertilizer Prices, 2002-08. Agricultural Resources Situation and Outlook Number AR-33. U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service, Washington, DC. 21 pàg.
Jones J. B. (2005) The plant root: its rols and functions. In: Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower. J. B. Jones (ed.). Ed. CRS Press. USA. pp: 19-28.
Liang W., I. Jiang and I.Zhang (2006) acumulació de sal soluble de terra en hivernacles vegetals sota una forta aplicació de fertilitzants. Revista Agrícola 1: 123-127.
Massa D., L. Incrocci, R. Maggiet, G. Carmassi, C. A. Campiotti i A. Pardossi (2010) Estratègies per disminuir el drenatge de l’aigua i les emissions de nitrats de la cultura de l’hivernacle de tomàquet d’hivernacle. Gestió agrícola de l’aigua 97: 971-980.
Nakano Y., H. Sasaki, A. Nakano, K. Suzuki i M. Takaichi (2010) Creixement i rendiment de les plantes de tomàquet que influeixen en taxes d’aplicació de nutrients amb control quantitatiu en cultiu tancat de Rockwool. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science 79: 47-55.
Ortiz C. J., F. Sánchez-del-Castillo, C. Mendoza-Castillo y G. A. Torres (2009) Característiques Desenvolupament de Plantas de Pepino Crecidas en hivernacle e hidroponía en alta densitats de població. Revista Fitotecnia Mexicana 32: 289-294.
Pardossi A., L. Incrocci, D. Massa, G. Carmassi i R. Maggini (2009) La influència de les estratègies de fertiració sobre l’aigua i l’eficiència de nutrients del tomàquet cultivades en la cultura tancada de so amb aigua salina. Acta Horticurae 807: 445-450.
PARRA M., V. RAYA, M. C. CID i J. HAROUN (2009) Alternativa a la cultura de tomàquet Soilless en el sistema obert a les Illes Canàries: resultats preliminars. Acta Horticurae 807: 509-514.
Pineda P. J., A. A. Ramírez, F. Sánchez-del-Castillo, G. A. M. Castillo, A. L. A. Valdez i C. J. M. Vargas (2011) Extracció i eficiència nutrients durant el creixement vegetatiu del tomàquet sota condicions hidropòniques. Acta Horticurae 893: 997-1005.
Ponce C. P. (2013) Panorama de la Agricultura Protegida en Mèxic. http://www.hortalizas.com/articulo/35512/panorama-de-la-agricultura-protegida-en-mexico (juliol 2013).
Raviv M. i H. Lieth (2008) Importància de la cultura de so en l’agricultura. In: teoria i pràctica de la cultura de so. M. Raviv i H. Lieth (EDS). Ed. Elsevier. Amsterdam, els Països Baixos. PP: 1-11.
Sánchez-del-Castillo F. Y R. E. Escalante (1988) Hidroponía. Estudi de l’ONU Sistema de Producció. Ed. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Mèxic. 194 p.
Sánchez-del-Castillo F., E. del C Moreno-p., E. Contreras-m. I E. V. González (2006) Reducción del Ciclo de Crecimiento en Pepino Europeo Mediantte Trasplante Tardío. Revista Fitotecnia Mexicana 29: 87-90.
Savvas D., N. Sigrimis, E. Chatzieustratiou i C. Paschalidis (2009) Impacte d’una acumulació progressiva de Na i CL a la zona arrel en pebre cultivada en un sistema hidropònic de cicle tancat. Acta Horticulturae 807: 451-456.
Silber A. i A. Bar-Tal (2008) Nutrició de les plantes de substrat-cultivar. In: teoria i pràctica de la cultura de so. M. Raviv i H. Lieth (EDS). Ed. Elsevier. Amsterdam, els Països Baixos. PP: 291-339.
Sonneveld C. i W. Voogt (2009) substrats: característiques químiques i preparació. A: Nutrició vegetal de cultius d’hivernacle. C. Sonneveled i W. Voogt (EDS). Springer. PP: 227-252.
Terabayashi S., I. Muramatsu, S. Tokutani, M. Ando, E. Kitagawa, T. Shigemori, S. Data i Y. Fujime (2004) Relació entre la taxa de captació setmanal de nutrients durant la fructificació Etapes i pes de la fruita del tomàquet (molí d’esculentum de Licoperusicon) cultivat hidropònicament. Journal of the Japanese Society for Horti-Culultural Science 73: 324-329.
Tüzel I. H., U. Tüzel, Y. Tüzel i G. B. Öztekin (2009) Efectes de la salinitat del tomàquet en un sistema tancat. Acta Horticulturae 807: 457-462.
Van-OS E. A. (2009) Comparació d’alguns tractaments químics i no químics per desinfectar una solució de nutrients de recirculació. Acta Horticurae 843: 229-234.